Sve teorije o nastanku života na Zemlji nekako su povezane sa vodom. Ona je uvek sa nama, štaviše, u nama. Najobičnija, jednostavna voda, uključena u tkiva tijela, omogućava svaki novi dah i otkucaj srca. Učestvuje u svim ovim procesima zbog svojih jedinstvenih svojstava.
Šta je voda: definicija
Sa naučne tačke gledišta, glavna tečnost planete je vodonik oksid - binarno neorgansko jedinjenje. Molekularna formula vode vjerovatno je svima poznata. Svaki njegov strukturni element sastoji se od jednog atoma kisika i dva atoma vodika povezanih polarnom kovalentnom vezom. U normalnim uslovima je u tečnom stanju, nema ukus i miris. U malim količinama, obična voda bez nečistoća je bezbojna.
Biološka uloga
Voda je glavni rastvarač. Priroda strukture molekula čini takvu definiciju mogućom. Svojstva vode povezana su sa njenom polarizacijom: svaki molekul ima dva pola. Negativno je povezano sa kiseonikom, ipozitivno - sa atomima vodika. Molekul vode je u stanju da formira takozvane vodikove veze sa česticama drugih supstanci, privlačeći suprotno nabijene atome na svoje "+" i "-". U tom slučaju, tvar koja postaje otopina također mora biti polarizirana. Jedan njegov molekul okružen je s nekoliko čestica vode. Nakon transformacije, tvar postaje reaktivnija. Vodu kao rastvarač koriste sve ćelije živih organizama. Ovo je jedno od onih svojstava koja definišu njegovu biološku ulogu.
Tri države
Voda nam je poznata u tri oblika: tečnom, čvrstom i gasovitom. Prvo od ovih agregacijskih stanja, kao što je već spomenuto, karakteristično je za vodu u normalnim uvjetima. Pri normalnom atmosferskom pritisku i temperaturama ispod 0 ºS postaje led. Ako zagrevanje supstance dostigne 100 ºS, iz tečnosti se formira para.
Treba napomenuti da su supstance slične strukture u normalnim uslovima u gasovitom stanju i imaju nisku tačku ključanja. Razlog relativne stabilnosti vode je u vodikovim vezama između molekula. Da biste ušli u stanje pare, morate ih razbiti. Vodikove veze su dovoljno jake da je potrebno mnogo energije da se razbiju. Otuda visoka tačka ključanja.
Površinska napetost
Zbog vodoničnih veza, voda ima visoku površinsku napetost. U tom pogledu je na drugom mjestu nakon žive. Površinska napetost se javlja na granici dva različita medija i zahtijeva utrošak određene količineenergije. Ovo svojstvo rezultira zanimljivim efektima. U bestežinskom stanju, kap poprima sferni oblik, jer tečnost teži da skupi sopstvenu površinu kako bi sačuvala energiju. Slično, voda se ponekad ponaša na materijalima koji se ne kvaše. Primjer je kap rose na lišću. Zbog sile površinske napetosti, vodoskoci i drugi insekti mogu kliziti duž površine ribnjaka.
Izolator ili provodnik?
Na časovima sigurnosti života djecu često uče da je voda dobar provodnik struje. Međutim, to nije sasvim tačno. Zbog posebnosti svoje strukture, čista voda je slabo disocirana i ne provodi struju. To je, u stvari, izolator. Međutim, u normalnim uvjetima, praktički je nemoguće naći tako čistu vodu, jer otapa mnoge tvari. A zahvaljujući brojnim nečistoćama, tečnost postaje provodnik. Štaviše, sposobnost provođenja struje može odrediti koliko je voda čista.
Refrakcija i apsorpcija
Još jedno svojstvo vode, poznato svima iz škole, je sposobnost prelamanja svjetlosnih zraka. Nakon prolaska kroz tečnost, svjetlost donekle mijenja svoj smjer. Ovaj efekat je povezan sa formiranjem duge. Također, prelamanje svjetlosti i naša percepcija je u osnovi grešaka u određivanju dubine vodenih tijela: uvijek izgleda manje nego što zapravo jest.
Međutim, svjetlost vidljivog dijela spektra se lomi. I, na primjer, infracrvene zrake vodese apsorbuju. Zbog toga dolazi do efekta staklene bašte. Da bismo razumjeli skrivene mogućnosti vode u tom smislu, možemo se osvrnuti na karakteristike atmosfere na Veneri. Prema jednoj verziji, isparavanje vode dovelo je do efekta staklene bašte na ovoj planeti.
Vodena boja
Svako ko je vidio more ili bilo koju slatku vodu i uporedio je sa tekućinom u čaši primijetio je određenu nesklad. Boja vode u prirodnom ili vještačkom rezervoaru nikada ne odgovara onome što je uočeno u čaši. U prvom slučaju je plava, plava, čak i zelenkasto-žuta, u drugom je jednostavno odsutna. Koje je boje voda?
Ispostavilo se da čista tečnost nije bezbojna. Ima blagu plavkastu nijansu. Boja vode je toliko blijeda da se u malim količinama čini potpuno prozirnom. Međutim, u prirodnim uslovima, pojavljuje se u svom svom sjaju. Štoviše, brojne nečistoće, kao u slučaju provođenja električne energije, mijenjaju svojstva vode. Svako je bar jednom sreo zeleno jezerce ili braonkaste lokve.
Boja vode i života
Boja rezervoara često zavisi od mikroorganizama koji se u njemu aktivno razmnožavaju, nečistoća stena. Zelenkasta boja vode često ukazuje na prisustvo malih algi. U moru, područja obojena u ovu nijansu, po pravilu, obiluju živim bićima. Stoga ribari uvijek obraćaju pažnju na boju vode. Bistre plave vode su siromašne planktonom, pa samim tim i onima koji se njima hrane.
Ponekad mikroorganizmi daju najbizarnije nijanse. Poznata su jezera sa vodom boje čokolade. Aktivnost jednoćelijskihalge i bakterije pretvaraju tirkizno tijelo vode na ostrvu Flores u Indoneziji.
U Švajcarskoj, na prevoju Sanetsch, nalazi se jezero sa svetlo ružičastom vodom. Nešto bljeđa nijansa ima vodeno tijelo u Senegalu.
Šareno čudo
Neverovatan prizor se pojavljuje pred turistima u Americi, u Nacionalnom parku Yellowstone. Morning Glory Lake se nalazi ovdje. Njegove vode imaju najčistiju plavu boju. Razlog za ovu nijansu su sve iste bakterije. Yellowstone je poznat po brojnim gejzirima i toplim izvorima. Na dnu jezera Morning Glory je uski vulkanski otvor. Toplina koja se diže odatle održava temperaturu vode, kao i razvoj bakterija. Nekada je cijelo jezero bilo kristalno plavo. Međutim, vremenom su se ušće vulkana začepilo, čemu su turisti pomogli svojom ljubavlju da bacaju novčiće i drugo smeće. Kao rezultat toga, temperatura površine je pala, a druge vrste bakterija su se ovdje počele razmnožavati. Danas se boja vode mijenja sa dubinom. Na dnu je jezero još uvijek tamnoplavo.
Prije nekoliko milijardi godina, voda je doprinijela nastanku života na Zemlji. Od tada njegov značaj nije nimalo opao. Voda je neophodna za niz hemijskih reakcija koje se odvijaju na ćelijskom nivou, deo je svih tkiva i organa. Okeani pokrivaju otprilike 71% površine planete i igraju ogromnu ulogu u održavanju stabilnosti takvog džinovskog sistema kao što je Zemlja. Fizička i hemijska svojstva vode omogućavaju da je nazovemo glavnom supstancom za sva živa bića. Rezervoari, kao stanište višećelijskih mikroorganizama, osim toga postaju izvor ljepote i inspiracije, pokazuju ogromne kreativne sposobnosti prirode.
