Вязкость
Для следующего, очень важного свойства связь молекул играет большую роль. Если мы перемещаемся от поверхности воды в глубину, можем наблюдать разнообразные потоки.
Чем сильнее связь молекул воды, тем труднее они отрываются друг от друга.
Вода ведет себя «вязко». Чем меньше молекулы связаны друг с другом, тем более текучей будет вода. Мерой этого является вязкость. Как мы видим, количество водородных мостиков между отдельными молекулами с повышением температуры уменьшается, вода становится более текучей, вязкость уменьшается.
Вязкость значительно зависит от температуры, но при изменении содержания солей она меняется в малой степени. Обе зависимости наглядно представлены на диаграмме слева внизу. Вязкость играет в биологии важную роль, особенно для наших аквариумных любимцев. Другие живые существа используют максимум поверхности воды, чтобы снижать скорость движения вниз. Вязкое трение отвечает за то, например, что планктон почти парит в водном объеме. В аквариумной технике вязкость играет важную роль при установлении размеров аквариума. В гидродинамических расчетах устанавливается кинематическая вязкость, в которой учитывается плотность воды. Она получается делением динамической, или абсолютной, вязкости на плотность.
Вода как растворитель
Если аквариумисты говорят о воде, то они совершенно не думают о H2O, а думают о предназначенной для рыб среде. Однако эта среда значительно отличается от чистой воды, которая производится в лаборатории с помощью дорогостоящей неоднократной дистилляции (перегонки). Дождевые воды уже не являются «Aqua dest». Каждый из нас знает о вызванных «кислотными дождями» проблемах. При движении по воздуху вода уже накапливает чужеродные вещества. Этот процесс усугубляется, когда дождевая капля касается земли. Теперь вода реагирует с твердой средой.
Химически связанная молекула воды, как свидетельствует изложенное выше, имеет положительные полюса. Если это так, то грунт аквариума обязательно является предметом взаимодействия с водой.
Представим себе, что дождевая капля падает через очень чистый воздух. Она практически не загрязнена воздухом и чиста почти как дистиллированная вода. Едва она попадает в землю, сразу же встречает молекулу поваренной соли. Полярность воды так сильна, что она в состоянии разделить оба атома в соединении поваренной соли. Это происходит вследствие того, что молекулы воды со стороны отрицательного кислорода группируются вокруг атома натрия, а со стороны положительного водорода – вокруг атома хлора. Атомы, растворенные в воде таким образом, называются ионами. Рисунок показывает, что происходит с положительно заряженными ионами, как например, Na+. Эти ионы называются катионами. Отрицательно заряженные ионы, такие, как Cl , называются анионами.
Попадая на землю, вода преимущественно растворяет вещества в виде солей. Вещества, содержащиеся в воде, уже не являются первоначальными солями. Поэтому будем приводить в анализах воды всегда только электролиты, т.е. катионы или анионы. В воде всегда существует баланс катионов и анионов. Для биологических процессов наряду с веществами, в основном содержащимися в воде, большое значение имеют так же сопутствующие вещества и микроэлементы. В таблице на стр. 23 представлен состав воды в естественном водоеме.
|
|
|
|
