Ūdens nozīme, sastāvs, īpašības un piesārņotāji
Ķīmija / / July 04, 2021
1. Ūdens sastāvs un molekulārā struktūra
* Tas sastāv no 2 ūdeņraža atomiem un viena skābekļa atoma, un katrs ūdeņraža atoms ir piesaistīts skābeklim ar vienu kovalentu saiti.
* Garums starp diviem ūdeņraža kodoliem ir ļoti mazs, un molekula nav lineāra, tai ir gandrīz tetraedra forma ar 105 ° leņķi starp H.
* Šī struktūra padara to polāru, tas ir, tajā ir daudz negatīvu lādiņu, kas uzkrāts vienā galā, un maz negatīvs lādiņš otrā galā vai pozitīvs stabs.
* Tam ir liela stabilitāte pret karstumu, temperatūrā, kas augstāka par 1100 ° C, sadalās tikai 1%.
* Ja tas ir tīrs, tas nevada elektrību, bet, ja pievienojam skābi vai bāzi, tas viegli vada elektrisko strāvu.
Polaritāte un ūdeņraža tilti.
* Polaritāte. Tas ir tad, kad molekulai ir pretēji, bet atsevišķi lādēšanas centri, un šī īpašība palīdz mums klasificēt organiskos šķīdinātājus: jo augstāka polaritāte, jo augstāka ir šķīdināšanas jauda.
* Ūdeņraža saites. Tā nav patiesa saite, bet elektrostatiskā pievilcība starp protonu un maza atoma elektronu pāri, piemēram: O, N vai P un šo dod īpašu izturēšanos pret vielu, kas to uzrāda, kas šķīst ūdenī, veidojot ūdeņraža saites ar Ūdens.
2. Ūdens fizikālās īpašības: viršanas un kušanas temperatūras, īpatnējā siltuma jauda.
* Vārīšanās punkts. Tā ir temperatūra, kurā ūdens pāriet no šķidruma uz tvaiku un ir 100 ° C, pie spiediena 760 mm dzīvsudraba (jūras līmenis).
* Kušanas punkts. Tā ir temperatūra, kurā ūdens no šķidruma kļūst ciets un ir 100 ° C, pie spiediena 760 mm dzīvsudraba (jūras līmenis).
* Īpašs karstums. Tas ir siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai paaugstinātu ūdens grama temperatūru par vienu grādu pēc Celsija un ir 1 kalorija.
3. Ūdens ķīmiskās īpašības: saites veids, ūdens šķīdinātāja ietilpība (jauda).
Saites tips: Ūdens sastāv no diviem ūdeņraža atomiem, kurus viens no skābekļa savieno a viena kovalenta saite.
Šķīdinātāja tilpums: Tā kā ūdens ir diezgan polāra viela, tam ir liela šķīdināšanas spēja pār polārām vielām (piemēram, glikozi), bet ne uz nepolārām vielām (piemēram, lipīdiem).
4. Skābes un bāzes
Skābe. Viela, kas ir iespējama ūdens šķīdumā
ziedot protonu.
Bāze. Viela, kas spēj būt ūdens šķīdumā
pieņemt vai saņemt protonu.
5. Risinājumi.
A risinājums Tas ir viendabīgs maisījums ar vienmērīga sadalījuma komponentiem, kas sastāv no izšķīdušās vielas un šķīdinātāja.
Šķīdinātās vielas un šķīdinātāja koncepcija.
Šķīdināt Tas ir komponents, kas izšķīst šķīdinātājā un parasti iet mazākā daudzumā.
Šķīdinātājs Barotne, kurā izšķīdis izšķīdis un šķīdumā parasti ir vairāk.
6. Ūdens piesārņojums.
Galvenie piesārņotāji: fizikālie, ķīmiskie un bioloģiskie.
* Notekūdeņi un citi atkritumi, kuriem nepieciešams skābeklis (galvenokārt organiskās vielas, kuru sadalīšanās rezultātā notiek ūdens attīrīšana no skābekļa).
* Infekcijas izraisītāji
* Augu barības vielas, kas var stimulēt ūdens augu augšanu. Tie savukārt traucē ūdens lietošanu un, sadaloties, iztukšo izšķīdušo skābekli un rada nepatīkamas smakas.
* Ķimikālijas, ieskaitot pesticīdus, dažādus rūpniecības produktus, vielas virsmaktīvās vielas, kuras satur mazgāšanas līdzekļi, un citu savienojumu sadalīšanās produkti organiski.
* Eļļa, īpaši no nejaušas izplūdes.
* Neorganiskie minerāli un ķīmiskie savienojumi.
* Nogulumi, ko veido augsnes daļiņas un minerāli, ko nes vētras un noteces lauksaimniecības zeme, neaizsargātas augsnes, ieguves darbi, ceļi un gruveši pilsētas.
* Radioaktīvās vielas no atkritumiem, kas rodas, iegūstot un rafinējot urāns un tonis, atomelektrostacijas un materiālu rūpnieciska, medicīniska un zinātniska izmantošana radioaktīvs.
* Siltumu var uzskatīt arī par piesārņotāju, ja izplūst ūdenim izmantotais ūdens Dzesēšanas rūpnīcas un elektrostacijas paaugstina ūdens temperatūru, no kuras tās atrodas viņi piegādā.
Radošie avoti: rūpniecības, pilsētas un lauksaimniecības.
Pilsētas piesārņojumu veido notekūdeņi no mājām un tirdzniecības uzņēmumiem. Daudzus gadus sadzīves atkritumu apglabāšanas galvenais mērķis bija tikai samazināt to saturu materiālos pieprasīt skābekli, suspendētās daļiņas, izšķīdušos neorganiskos savienojumus (īpaši fosfora un slāpekļa savienojumus) un baktērijas patogēni. Pēdējos gados, gluži pretēji, lielāks uzsvars tiek likts uz attīrīšanas procesos radušos cieto atkritumu likvidēšanas līdzekļu uzlabošanu. Galvenajām pilsētas notekūdeņu attīrīšanas metodēm ir trīs fāzes: primārā attīrīšana, kas ietver smilšu noņemšanu, filtrēšanu, malšanu, flokulāciju (cieto vielu apvienošanu) un sedimentācija; sekundārā apstrāde, kas ietver izšķīdušās organiskās vielas oksidēšanu, izmantojot bioloģiski aktīvas dūņas, kuras pēc tam filtrē; un terciārā ārstēšana, kurā tiek izmantotas uzlabotas bioloģiskās metodes, lai likvidētu slāpekli, kā arī fizikālās un ķīmiskās metodes, piemēram, granulu filtrēšanu un oglekļa adsorbciju aktivizēts. Cieto atkritumu apstrāde un apglabāšana veido 25 līdz 50% no attīrīšanas iekārtas kapitāla un ekspluatācijas izmaksām.
Rūpniecisko notekūdeņu īpašības var būt ļoti atšķirīgas gan uzņēmumos, gan starp tiem. Rūpniecisko emisiju ietekme ir atkarīga ne tikai no to kopīgajām īpašībām, piemēram, no bioķīmiskais skābekļa patēriņš, bet arī tā saturs organiskajās un neorganiskajās vielās specifiski. Rūpniecisko izmešu kontrolei ir trīs iespējas (kas nav savstarpēji izslēdzošas). Kontrole var notikt tur, kur rodas augu zobs; ūdeņus var iepriekš attīrīt un novadīt pilsētu attīrīšanas sistēmā; vai arī tos var pilnībā attīrīt rūpnīcā un atkārtoti izmantot vai vienkārši novadīt straumēs vai ūdenstilpēs.
Lauksaimniecība, komerciālās lopkopības un putnu fermas ir daudz organisko un neorganisko piesārņotāju avots virszemes un gruntsūdeņos. Šie piesārņotāji ietver gan nogulumus no labības zemes erozijas, gan Fosfora un slāpekļa savienojumi, kas daļēji rodas no dzīvnieku atkritumiem un mēslošanas līdzekļiem komerciāla. Dzīvnieku atkritumos ir daudz slāpekļa, fosfora un skābekli patērējošo vielu, un tajos bieži ir patogēni organismi. Rūpnīcas inkubatoru atkritumi tiek noglabāti uz sauszemes ar izolāciju, tāpēc galvenie to radītie draudi ir noplūde un notece. Kontroles pasākumi var ietvert šķidrumu nosēdināšanas tvertņu izmantošanu, ierobežotu bioloģisko apstrādi aerobās vai anaerobās lagūnās un virkni papildu metožu.
7. Ūdens nozīme un pielietojums cilvēcei.
* Ūdenim ir daudz dažādu izmantošanas veidu, tas ir vienkārši nepieciešams uzturēšana dzīvības, jo dzīvajām būtnēm ir svarīgs ūdens sastāvs procentos.
* Ūdens ir universāls termoregulators, jūras palīdz saglabāt zemes temperatūru tā, lai tā būtu piemērota dzīvei.
* Arī ūdens ir universāls šķīdinātājs un nesējs daudzām organiskām vielām.
* Gandrīz nav cilvēces darbību, kas tieši vai netieši neizmanto ūdeni.
8. Atbildīga ūdens izmantošana un saglabāšana.
Ūdens, kas ir vitāli svarīgs šķidrums, jālieto saprātīgi un stingri vajadzībām.