Справочник химика 21. Уникальность воды
Вода и ее уникальность
Водород (“родящий воду”) составляет 93 % атомов Вселенной, но его кислородное соединение – вода - вещество во вселенских масштабах гораздо более редкое. Из планет солнечной системы следы воды обнаружены в атмосфере Юпитера. Значительные запасы замерзших поверхностных вод в виде меняющих свою площадь ледяных "шапок" обнаружены на Марсе. Однако можно считать доказанным отсутствие другого земного феномена на этих планетах - жизни, а именно вода и жизнь создают всю специфику геологических и гидрогеологических условий, отличающих нашу планету от других небесных тел.
Только в начале XIX в. стало известно, что представляет собой вещество, называемое водой. Опытами Г. Кавендиша, А. Лавуазье, А. Гумбольдта, Ж. Л. Гей-Люссака было доказано, что вода образуется из двух объемов водорода и одного объема кислорода, т. е, имеет химическую формулу h3O и молекулярную массу 18. Постепенно, однако, становилось ясно, что почти по всем своим физико-химическим параметрам это вещество уникальное, резко отличающееся от других природных соединений.
Рис 6
Температуры кипения и плавления воды при атмосферном давлении соответственно 100 и 0о С, на них основываются принятые системы отсчета температур. Другие водородные соединения группы кислорода (h3S, h3Se и Н2Те) кипят при отрицательных температурах (-61, -42 и – 4 °С), а плавятся при температурах —82, —64 и —51 °С, причем эти температуры ложатся на плавные линии (в зависимости от молекулярной массы веществ), экстраполяция которых дает теоретические температуры кипения и плавления воды порядка —70 и —100 °С. Согласно общим закономерностям, определяемым периодическим законом, вода при стандартных условиях (t=25 °С и р=0,1 МПа) должна была бы быть дурно пахнущим газом. Впрочем, если бы вода утратила аномальность температуры плавления и кипения, сами “стандартные условия” стали бы другими (поскольку вода регулирует температурный и газовый режим нашей планеты).
Теплоемкость воды — самая высокая из всех жидкостей и составляет 4,19 Дж/ОС; на ней также основана система отсчета значения теплоемкости. Для сравнения: теплоемкость этилового спирта 0,53, бензола 0,39, песка приблизительно 0,2. Это означает, что вода медленно нагревается и медленно остывает, в результате чего она становится главным регулятором климата на Земле. Влияние Мирового океана сказывается практически во всех точках Земли, даже наиболее удаленных от морских берегов и характеризующихся так называемым континентальным климатом. Подсчитано, например, что если бы вся Земля была покрыта океаном, годовая амплитуда температуры воздуха изменялась бы от 0 на экваторе. до 5-6 °С на полюсах.
С высокой теплоемкостью воды связаны и такие показатели как скрытая теплота плавления, составляющая 333,7•103 Дж/кг и скрытая теплота парообразования, составляющая 2258•103 Дж/кг, т.е. для превращения 1 кг льда в жидкость и 1 кг жидкой воды в пар нужны огромные затраты энергии (для бензола, например, эти показатели соответственно 126,9•103 и 394,8•103 Дж/кг). Перечисленные показатели характеризуют высокую энергоемкость воды, определяющую ее исключительную роль как аккумулятора энергии для природных процессов.
Вода обладает самой высокой из всех жидкостей диэлектрической постоянной (80,1 при t = 20 °C). Это означает, что при растворении в воде солей сила электрического взаимодействия между разноименно заряженными ионами уменьшается в 80 раз, в результате чего соли диссоциируют на ионы. Явление электролитической диссоциации имеет исключительно важное значение, предопределяя большинство свойств водных растворов, и, в частности, одно из главных - инертность воды как растворителя: разлагая соли на ионы, вода в большинстве случаев сама не участвует в химических реакциях с растворенными веществами, и они могут быть вновь получены при выпаривании водного раствора. Эта особенность воды имеет колоссальное геологическое и биологическое значение, определяя водные круговороты самых разных порядков, от измеряемых несколькими часами (в живых организмах) до измеряемых миллионами лет (геологические).
В отличие от других жидкостей вода обладает максимальной плотностью (1,0 г/см3) не при температуре плавления, а при 4°С; при охлаждении от 4°С до 0 вода расширяется. Пресный лед при 0°С имеет плотность 0,918 г/см3. Удивительное свойство льда не тонуть в собственном расплаве характерно только для воды. Благодаря ему водоемы замерзают с поверхности и образовавшаяся ледяная корка защищает живые организмы от гибели. Гидрогеологическое значение этого явления также огромно: зимой сохраняются главные базисы дренирования водоносных горизонтов.
Таким образом, по всем своим параметрам вода является веществом уникальным; аномальные свойства предопределяют особую миссию воды в формировании геологического лика нашей планеты и в появлении и поддержании удивительного явления — жизни на Земле.
12
studfiles.net
Уникальность воды | Социальная сеть работников образования
Слайд 1
Исследовательская работа. География. «Уникальность воды» Ученица 9 «б» класса Богуцкая Елена. Руководитель: Богуцкая Г.С. Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №10» Цель работы : изучить свойства воды и показать ее влияние на природные процессы и жизнедеятельность организмов. 11.04.2012 1 Богуцкая ЛенаСлайд 2
Проблемные вопросы. Сколько может быть различных вод? Много ли мы знаем о свойствах воды? Вся ли вода в природе чистая? Какую воду мы пьем? 11.04.2012 2 Богуцкая Лена
Слайд 3
Гипотеза. Вода имеет много разновидностей, обладает уникальными свойствами, имеющими важное значение в природе и жизни человека. 11.04.2012 3 Богуцкая Лена
Слайд 4
Цель: 11.04.2012 4 Богуцкая Лена исследовать различные свойства воды, выяснить в чем заключается её уникальность. Задачи: Узнать о разнообразии воды . Ознакомиться со свойствами воды. Узнать о значимости и тайнах воды. Выяснить о способности воды запоминать Выяснить какие минеральные воды есть в Коми Республике и какие из них полезны для здоровья.
Слайд 5
Что такое вода? Вода — прозрачная жидкость, не имеющая цвета и запаха. 75 % поверхности Земли покрыто водой 11.04.2012 5 Богуцкая Лена Вода – источник жизни
Слайд 6
Уникальные физические свойства воды. 3 агрегатных состояния: Твердое Жидкое Газообразное Ни одно вещество в природе не способно менять свои физические свойства . 11.04.2012 6 Богуцкая Лена
Слайд 7
Вода как жидкость Вода в жидком состоянии меньше в объеме чем в твердом. 11.04.2012 7 Богуцкая Лена
Слайд 8
Вода в виде пара. В воздухе воды очень мало. Туман – тот же пар. Молекулы в паре свободно передвигаются. 11.04.2012 8 Богуцкая Лена
Слайд 9
Лёд Лёд – вода в твёрдом состоянии, отличается тем, что молекулы льда очень плотно связаны между собой. 11.04.2012 9 Богуцкая Лена
Слайд 10
Разновидность воды. Сколько может быть различных вод? По происхождению могут существовать до полутора тысяч различных видов воды. 11.04.2012 10 Богуцкая Лена
Слайд 11
Такой воды в мире нет. Нигде нет обыкновенной воды. Она всегда необыкновенная. Бывает ли обыкновенная вода? 11.04.2012 11 Богуцкая Лена
Слайд 12
Что такое “нулевая” вода? Нулевая вода – эталон. Вода используется для измерения количества тепла. Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря 11.04.2012 12 Богуцкая Лена
Слайд 13
Есть легкая и тяжелая вода. Зачем нужна тяжелая вода ? В наши дни тяжелая вода успешно применяется в атомной энергетике для замедления нейтронов в ядерных реакторах. В Иране вступил в строй реактор на тяжелой воде 11.04.2012 13 Богуцкая Лена
Слайд 14
«Мертвая вода» “мертвая вода” появляется только там, где поверх соленой морской воды находится слой пресной воды. 11.04.2012 14 Богуцкая Лена
Слайд 15
Слайд 16
Уникальные свойства воды А) Вода единственное вещество в природе, которое при замерзании расширяется. 11.04.2012 16 Богуцкая Лена
Слайд 17
В трубах вода может замерзнуть даже при температуре в +20 С. Это объясняется наличием в воде молекул метана. 11.04.2012 17 Богуцкая Лена
Слайд 18
Вода медленно прогревается и медленно отдает тепло. Вода хороший аккумулятор тепла Она пропускает до 50% ультрафиолетовых солнечных лучей. 11.04.2012 18 Богуцкая Лена
Слайд 19
Альбедо воды Альбедо – это способность воды отражать Альбедо свежего сухого снега доходит до 95% и выше, а у воды 5 % альбедо. 11.04.2012 19 Богуцкая Лена
Слайд 20
Вода может растворять в себе много веществ и приобретать разные вкусы. Вода – хороший растворитель 11.04.2012 20 Богуцкая Лена
Слайд 21
Приблизительно 86 % водяного пара поступает в атмосферу с морей. 14% - испаряется с суши. Возможности воды 11.04.2012 21 Богуцкая Лена
Слайд 22
Круговорот воды в природе . 11.04.2012 22 Богуцкая Лена
Слайд 23
Вода – уникальный накопитель информации. 11.04.2012 23 Богуцкая Лена
Слайд 24
Эксперимент. Я провела его у себя дома 11.04.2012 24 Богуцкая Лена
Слайд 25
Вода – уникальный накопитель информации 11.04.2012 25 Богуцкая Лена
Слайд 26
Начало эксперимента Этой воде я говорила «СПАСИБО» На эту воду я не обращала внимания Этой воде я говорила «ДУРАК» После эксперимента я не получила полного ответа, что вода обладает уникальной памятью. Возможно были погрешности во время проведения эксперимента. 11.04.2012 26 Богуцкая Лена
Слайд 27
Талая вода В научной литературе пишут, что талая вода на 80% сохраняет «льдистую структуру» и практически не содержит «тяжелой воды», поэтому вся природа так расцветает весной. 11.04.2012 27 Богуцкая Лена
Слайд 28
Эксперимент. рН воды. Исследование уровня кислотности с помощью рН-метра было проведено в водопроводной, фильтрованной и талой воде. рН водопроводной - 8,3 рН фильтрованной – 7,35 рН талой – 7 Вывод: талая вода имеет оптимальный уровень рН и не нарушает кислотно-щелочной баланс организма. 11.04.2012 28 Богуцкая Лена Я и Елена Николаевна в лаборатории
Слайд 29
Влияние воды на рост и развитие растений Я провела эксперимент с участием талой воды: Вывод: Талая вода оказывает благоприятное действие на рост и развитие растений. 11.04.2012 29 Богуцкая Лена Начало эксперимента Окончание эксперимента
Слайд 30
11.04.2012 30 Богуцкая Лена Какая вода в Коми Республике?
Слайд 31
Социологическое исследование. ( 25 респондентов) 1 . Какую воду чаще вы пьете? 2. Знаете ли вы какие минеральные воды добывают в Коми республике? 3. Какую минеральную воду можно пить каждый день? 1). 17 респондентов - чаще кипяченую. 2) 10 респондентов затруднились с ответом, 7 – не знают. 3) 12 респондентов – ответили – любую, 4 - столовую, 2 – сильно минерализованную остальные затруднились с ответом Вопросы анкеты 11.04.2012 31 Богуцкая Лена
Слайд 32
Минеральные воды Коми Республики и природный лечебный фактор В Коми Республике распространены лечебно-минеральные воды. Запасы учтены на 12 месторождениях . Добычей минеральных вод занимаются 12 предприятий в Сыктывкаре, Усинске, Печоре, Воркуте, Ухте и селе Серегово (Княжпогостский район). 11.04.2012 32 Богуцкая Лена Серегово
Слайд 33
Слайд 34
МЯГКАЯ И ЖЕСТКАЯ Одна из главных характеристик минеральной воды — ее жесткость, то есть степень суммарного содержания кальция и магния. 11.04.2012 34 Богуцкая Лена
Слайд 35
Какую минеральную воду можно пить каждый день? Без ограничений пить можно только столовые воды - те, в которых содержится не более 500 мг солей на литр. Практические совет. 11.04.2012 35 Богуцкая Лена
Слайд 36
Экология воды Одна из главных экологических проблем человечества - качество питьевой воды. 11.04.2012 36 Богуцкая Лена
Слайд 37
Способы очистки воды 11.04.2012 37 Богуцкая Лена Кипячение Отстаивание Фильтрование Дистилляция
Слайд 38
Заключение. В результате исследования гипотеза о том, что вода имеет много разновидностей, обладает уникальными свойствами, подтвердилась. Существует множество разновидностей воды: легкая, тяжелая, радиоактивная, минеральная, нулевая и др. Что вода обладает уникальными свойствами: растворяет, отражает, испаряется, переходит из одного состояния в другое, обладает лечебными свойствами и памятью. В КР 12 месторождений минеральных вод, все они слабо или среднеминерализованы . 11.04.2012 38 Богуцкая Лена
Слайд 39
Факты о воде. Принимая душ, мы расходуем примерно 100 л. воды. Загрязненным подземным водам, для того чтобы очиститься необходимо несколько тысячелетий. По данным ВОЗ сейчас около 2 млрд.чел страдают от нехватки воды. Ожидается что к 1012 году 3,4 млрд.чел будут жить в условиях дефицита воды. Человеку в день нужно выпивать около 2 литров воды. Достаточное потребление воды способно защитить кожу от старения. В Коми Республике имеются источники минеральных вод. 22 марта отмечается Всемирный день воды. 11.04.2012 39 Богуцкая Лена
Слайд 40
Источники и литература Для исследования уникальности воды я использовала сайты в Интернет, Источники: - природно-ресурсные ведомости , январь,2009г. - Бюллетень «Использование и охрана природных ресурсов России» №4, 2009г научную литературу… 11.04.2012 40 Богуцкая Лена
Слайд 41
Спасибо за внимание. 11.04.2012 41 Богуцкая Лена
Уникальность воды - Справочник химика 21
Одна из уникальных характеристик воды в том, что при обычных температурах, характерных для нашей планеты, она может находиться во всех трех состояниях твердом, жидком и газообразном. Почему это свойство важно для осуществления круговорота воды [c.31]
Вода уникальна по своей роли в формировании климата Земли. В частности, это обусловлено ее очень высокой теплоемкостью. Вода медленно нагре- [c.400]Как мы уже знаем из гл. 1, вода обладает уникальными свойствами как растворитель. Ее молекулы полярны (рис. 5-1). Это обусловлено тем, что атом кислорода оттягивает на себя электроны, принадлежащие связям [c.208]
Свойства серебра. Серебро — уникальный катализатор окисления этилена. Все катализаторы, практически используемые для этой реакции, основаны на серебре. Серебро — лучший среди проводников электричества (его электропроводность составляет 1,67 мкОм/см) и лучший после алмаза проводник тепла с теплопроводностью 4,29 Вт/(см-К). Данные об адсорбции на чистом металлическом серебре этилена, окиси этилена, воды и диоксида углерода противоречивы, так как очень трудно получить чистую поверхность серебра, но можно утверждать, что ни одно из этих соединений не адсорбируется на серебре достаточно хорошо. Окись этилена и в гораздо меньшей степени диоксид углерода могут адсорбироваться и затем быстро реагировать и разлагаться на поверхности серебра, загрязняя ее кислородсодержащими формами. Трудность, сопряженная с получением чистых и воспроизводимых поверхностей, показана в работе [20] и других. [c.226]
Эта реакция принадлежит к уникальному классу реакций. Ее проводят в режиме окислительного дегидрирования, но она не является каталитической. Ранее говорилось, что дегидрирование этана в этилен — относительно высокотемпературный процесс. Дегидрирование метана в ацетилен представляет собой чрезвычайно высокотемпературную реакцию и идет при 1300— 1600°С, когда равновесие наиболее сильно сдвинуто в сторону образования этилена. Очевидно, металлические реакторы не могут быть использованы для реакции парциального окисления природного газа (метана) в силу того, что реакция происходит при температуре, превышающей температуру плавления нержавеющей стали или любых других распространенных металлов. Поэтому реакторы футеруют огнеупорным кирпичом, а теплообмен и теплоотвод осуществляют до контакта горячих газов с неметаллическими поверхностями. При более низких температурах контакт газов с металлическими поверхностями допустим, и окончательный отвод тепла производится в металлическом теплообменнике. Сильно нагретые продукты реакции охлаждаются путем впрыскивания воды непосредственно в газовый поток (рис. 4). При этом вода превращается в пар, который вместе с продуктами должен быть охлажден экономично и с пользой. При получении ацетилена его быстрое охлаждение является одной из решающих операций, препятствующей гидрированию ацетилена в этилен или этан. [c.148]
Сероводород обладает уникальными агрессивными свойствами и вызывает коррозионные повреждения оборудования В результате электрохимической коррозии и водородного охрупчивания. Растворяясь в воде, он диссоциирует как слабая кислота на ионы [c.16]
Так, за формирование новой газовой фазы ответственны растворенные в пластовых условиях углеводородные и другие газы, которые в процессе добычи, в результате снижения их растворимости, выделяются в самостоятельную фазу. При повышенных температурах в эту фазу переходят также наиболее легкокипящие компоненты пропорционально их содержанию в нефти. Появление новой жидкой фазы всегда связано с наличием в добываемой нефти воды в небольших количествах - в виде эмульсии или механической взвеси. Такая система благодаря уникальной лиофобности воды, как правило, расслаивается и образует вторую - водную фазу, содер- [c.8]
Механизм сероводородной коррозии Сероводород обладает уникальными агрессивными свойствами и вызывает коррозионные повреждения оборудования в результате электрохимической коррозии и водородного охрупчивания. Растворяясь в воде, он диссоциирует как слабая кислота на ионы н,8 Н5- + Н+ 5 - + 2Н+. [c.16]
КОМ. в случае воды это связано с рыхлой гексагональной структурой кристаллов обычного льда. Приближенное представление о такой структуре может дать рис. (У.б, а). Однако онО все-таки дает представление о наличии больших пустот при правильном расположении молекул воды в гексагональной решетке. При плавлении решетка разрушается и становится возможным более тесное расположение молекул (рис. У.б, б). Тем не менее элементы упорядоченной гексагональной структуры в непосредственной близости температуры плавления и в жидком состоянии еще сохраняются. С этим, по-видимому, связано другое уникальное свойство воды — уменьшение объема при нагревании от О до 4° С. [c.110]
Одно из наиболее уникальных свойств воды — способность растворять многие вещества с образованием водных растворов (см. гл. 8). [c.248]
На практике в качестве эталона в спектроскопии ПМР используют ТМС—81 (СНз)4, обладающий уникальным сочетанием многих ценных свойств. Так, спектр ПМР этого соединения содержит только одну узкую линию (поскольку все протоны в молекуле ТМС эквивалентны). Эта линия наблюдается при частоте, превышающей частоты поглощения почти всех типов органических соединений, поэтому ее легко различить в спектре. ТМС химически инертен, растворим во многих органических растворителях (нерастворим в воде). Температура кипения ТМС равна 27 С, поэтому он не мешает регенерации труднодоступных исследуемых соединений из раствора после измерения спектра. [c.65]
Наличием водородной связи обусловлены уникальные свойства воды, молекулы которой образуют ассоциаты (Н20)п- [c.26]
В ОАО Роснефть-Туапсенефтепродукт продолжает осуществляться строительство уникальной противофильтрационной завесы и берегоукрепления р.Туапсе, что уже на сегодня позволило исключить попадание нефтепродуктов в воды Черного моря, а в самой реке после многих лет появилась рыба. [c.6]
До последнего времени наиболее универсальным растворителем являлась вода, что объясняется ее уникальными физико-химическими свойствами, большой химической активностью и сравнительной доступностью. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды промышленными отходами, необходима самая тщательная очистка воды после выполнения ею роли растворителя, что значительно повышает ее стоимость. На сМену воде приходят другие растворители, в основном органические, рекуперация которых требует меньших энергетических затрат. [c.144]
До последнего времени наиболее универсальным растворителем являлась вода, что объясняется ее уникальными физико-химическими свойствами, большой химической активностью и сравнительной доступностью. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды промышленными отходами, необходима самая тщательная очистка воды после выполнения ею роли растворителя, что значительно повышает ее стоимость. [c.191]
Уникальными возможностями обладает метод нейтронографии, успешно применяемый для исследования твердых тел и жидкостей, веществ с близкими и достаточно далекими атомными номерами, а также соединений, содержащих изотопы одного и того же вещества. По угловому распределению интенсивности рассеяния медленных нейтронов впервые удалось определить пространственное расположение атомов водорода и длины водородных связей в обычной и тяжелой воде, обнаружить наличие ближайшего ориентационного порядка, существующего в этих жидкостях наряду с ближним координационным порядком. Опыты по неупругому рассеянию медленных нейтронов продемонстрировали коллективный характер теплового движения атомов и молекул в жидкостях, подтвердили теоретические предсказания Л. Д. Ландау о существовании в жидком гелии квазичастиц двух типов фононов и ротонов. В настоящее время эти дифракционные методы являются составной частью физики твердого тела, физического материаловедения, молекулярной физики, биофизики и биологии. Они взаимно дополняют друг друга, имеют свою специфику, преимущества и ограничения, связанные с различием физических свойств рентгеновского излучения, электронов и нейтронов. На современном этапе при проведении структурных исследований используется новейшая аппаратура и вычислительная техника. Помимо навыков работы с ними от специалиста требуется знание теории рассеяния, основ статистической и атомной физики, природы сил взаимодействия атомов и молекул. [c.6]
Особое место среди простых веществ УПТА-группы занимает гелий. Во-первых, это наиболее трудно сжижаемый газ во-вторых, это единственный элемент, для которого твердое состояние достигается только при повышенном давлении (около 25 10 Па), в-третьих, в жидком состоянии гелий обладает особыми свойствами. Вплоть до температуры 2,172 К гелий — это бесцветная, прозрачная, легкая жидкость Не-1 (примерно в 10 раз легче воды). При отмеченной температуре наблюдается так называемый фазовый переход П рода (не сопровождаемый тепловым эффектом) и вплоть до сколь угодно низких температур, приближающихся к абсолютному нулю, гелий существует в виде жидкого Не-П. Эта жидкость с особыми и уникальными свойствами она практически не обладает вязкостью (сверхтекучесть), имеет колоссальную теплопроводность (в 3-10 раз больше гелия-1), а также проявляет ряд других аномальных эффектов. Эти явления связаны с тем, что при температуре 1—2 К длина волны де Бройля для атома гелия сравнима со средним межатомным расстоянием (т. е. объясняются с позиций квантовой механики). Поэтому сверхтекучий Не-П называют квантовой жидкостью. Из-за сверхтекучести гелий можно перевести в твердое состояние только под большим давлением. Существует глубокая аналогия между сверхтекучестью гелия-П и сверхпроводимостью металлов. При низких температурах свободные электроны в металлах также ведут себя как электронная квантовая жидкость . [c.391]
Свойства жидкого гелия уникальны, поэтому они тщательно изучаются. Жидкий гелий исследован примерно так же детально, как вода, если не лучше. Так как его особенности очень интересны, мы опишем свойства жидкого гелия подробнее, чем свойства других простых жидкостей. Во многих случаях мы будем пользоваться материалами, имеющимися в монографии В. Кеезома [56] и обзорных статьях К. Мендельсона [57], В. П. Пешкова и К. И. Зиновьевой [58, 59 . Наше рассмотрение здесь, как и в других случаях, разумеется, никоим образом не претендует на полноту. Мы обратим внимание читателя только на те факты и представления, которые наиболее существенны. [c.226]
Осушка, т. е. удаление воды, представляет собой весьма специфическую операцию как вследствие химической уникальности воды, так и вследствие ее практически неограниченной распространенности. Химические особенности воды включают в себя следующий, довольно редкий набор физикохимических характеристик большие значения дипольного момента и поляризуемости, амфотерность, способность выступать в качестве долора и акцептора при образовании водородных связей, малые размеры молекулы. [c.177]
VIII. Хотя явления переохлаждения и перегрева свойственны и другим жидкостям, степень их проявления для воды уникальна. Вода, оставаясь жидкой, сохраняет устойчивость при температурах на 30 и более градусов ниже температуры плавления и на 100 градусов при атмосферном давлении выше температуры кипения [6]. Эта удивительная способность является предметом специальных исследований, результаты которых, безусловно, должны способствовать объяснению свойств жидкой воды при нормальных температурах. Обсуждение этого вопроса и библиографию можно найти в работе [7] [c.9]
Этот эффект аналогичен отмеченному в разделе 1У-1-3 применительно к колонне с орошаемой стенкой. Он особенно существен для воды и водных растворов и отмечался даже для водного бидистиллята. В то же время для многих чистых органических растворителей может и не наблюдаться снижения значений при отсутствии протока, что свидетельствует об идентичности в этом случае гидродинамической обстановки в условиях наличия и отсутствия протока Таким образом, известная уникальность свойств воды делает прверхностно-активными по отношению к ней многие загрязнения, не оказывающие подобного действия на органические растворители., обладающие значительно меньшим поверхностным натяжением. Доп. пер. [c.179]
Молекулярными ситами называют синтетические и некоторые природные (морденит, фаязит) цеолиты Na-, Са-алюмосиликаты, которые после удаления прогреванием содержащейся в них воды превращаются в уникальные се.пективные адсорбенты. Они имеют норы моле у ярных размеров, удерживающие молекулы, критический диаметр которых меньпхе диаметра нор адсорбента. Моле у.чы больших размеров проникнуть в эти норы не могут, в результате чего достигается некоторый эффект, подобный про-сеивапию. [c.53]
Ассоциация молекул и структура жидкостей и твердых тел. Молекулы таких жидкостей, как НР, вода и спирты, могут при образовании водородных связей выступать как акцепторы и доноры электронного заряда одновременно. В результате этого образуются димеры (НР)з, (Н.,0)2, (СНзОН)2, трнмеры, тетрамеры и т. д., пока тепловое движение не разрушит образовавшегося кольца или цепочки молекул. Когда тепловое движение понижено, через водородные связи создается кристаллическая структура. Известная аномалия плотности воды и льда обусловлена водородными связями в кристаллах льда каждая молекула воды связана с четырьмя соседями водородными связями через две неподеленные пары атома кислорода молекула образует две докорные Н-связи и через два атома Н —две акцепторные. Эти четыре связи направлены к вершинам тетраэдра. Образующаяся гексагональная решетка льда благодаря этому не плотная, а рыхлая, в ней большой объем пустот. При плавлении порядок, существующий в кристалле (дальний порядок), нарушается, часть молекул заполняет пустоты, и плотность жидкости оказывается выше плотности кристалла. Но в жидкости частично сохраняется льдообразная структура вокруг каждой молекулы (ближний порядок). Эта структура делает воду уникальным по свойствам растворителем. Ассоциация через водородные связи приводит к аномально высоким значениям диэлектрической проницаемости таких жидкостей, как НС , НзО, метанол и др. Водородные связи типа —СО...Н—N1 — [c.139]
Один из осложняющих физнко-геологнческнх факторов в коллекторе баженовской свиты — полное отсутствие в породе признаков свободной воды. Это означает, что порода имеет преимущественно гидрофобную поверхность. Отсюда вытекает сложность представления о характере фильтрационных микропроцессов в матрице гидрофобных глин и даже в трещинной системе со стенками трещин из гидрофобной массы. В то же время для качественных и количественных оценок механизма нефтеизвлечения (особенно при воздействии на пласты физико-химическими реагентами) знание этих микропроцессов обязательно и весьма существенно. Поиск и применение рабочих агентов воздействия в условиях уникальных коллекторов баженовской свиты невозможно осуществить без глубокого раскрытия физико-химических микропроцессов в гидрофобных пластах. В настоящее время идет интенсивное изучение этих микроироцессов в лабораториях ВНИИ, СибНИИНП и других институтов. [c.14]
Конденсаторы относятся к важному и широко используемому типу теплообменников с уникальными характеристиками. Механизм теплоотдачи в конденсаторе можно пояснить на примере молекулы пара, ударяющейся о гюверх-ность жидкости, температура которой несколько ниже температуры кипения. Такая молекула пара теряет большую часть своей энергии, передавая ее молекуле жидкости, с которой она сталкивается, и уже, вероятно, не может покинуть поверхность жидкости, так как не располагает достаточной энергией. Если благодаря перемешиванию температура иоверхности жидкости будет некоторое время ниже температуры кипения, то можно получить чрезвычайно высокие тепловые потоки. Направляя струи пара в объем недогретой воды, можно получить плотность тепловых потоков, превышающую 3,154-10 вт1м . [c.67]
Проектируются и строятся суда обеспечения морских нефтяных промыслов. В начале января 1987 г. в финском городе Турку спущено на воду уникальное судно Трансиюльф . Оно предназначено для транспортировки морских буровых самоподъемных установок. [c.64]
Классическая химия изучает вещества, синтезированные в лаборатории или изъятыми из естественной природной среды. Исследователи часто игнорируют факт, что вещество в природе и в лаборатории отличается не в меньшей степени, чем дистиллированная вода от речной воды и является системой бесконечного числа веществ. Даже сверхчистые вещества, используемые в микроэлектронике, являются системой с содержанием основного компонента на 99,99999% и включающая остальные соединения в количестве 0,00001%. Но качественное влияние и роль примесных компонентов огромно. Эти компоне1Ггы обладают каталитическими и ингибирующими функциями и придают веществу комплекс уникальных электрофизических свойств, что хорошо известно специалистам в области электроники и химии сверхчистьгк веществ.[30-34]. Компоненты, именуемые примесями спутники основного вещества, передают информацию о его технологии, космическом происхождении, эволюции в природе и являются частью памяти вещества о его природном и техническом прошлом. Более того, в ряде процессов вещество участвует только как единое целое. По этой же самой причине лекарственные вещества, полученные из природных компонентов и синтезированные в лаборатории, являются разными веществами, так как имеют разные системы компонентов-спутников. Отсюда различное действие природньге и синтетических препаратов на человека. [c.9]
Сложные эфиры реагируют с водой при умеренных температурах с разложением и образованием кислот, каталитически ускоряющих разложение эфира по экспоненциальному закону. Затормозить процесс роста кислотного числа можно путем ввода в масло стерически затрудненных карбодиимидов, эффективность действия которых основана на двух характеристиках 1) возможности быстро и селективно реагировать с кислыми соединениями, даже столь слабыми, как жирные кислоты последние по реакции переводятся в стабильные и нейтральные производные мочевины 2) новые присадки сами не подвержены гидролизу. Названные свойства основаны на уникальной химической структуре карбодиимидов, механизм действия которых представлен ниже. [c.201]
В 80-е годы предполагается создать новые виды химических волокон с уникальными свойствами, относимые к третьему поколению. Это — высокомодульные и высокопрочные волокна. В шинной промышленности они высвободят дорогостоящий ме-таллокорд, при этом улучшатся эксплуатационные характеристики шин за счет значительного уменьшения их массы. Разрабатываются полупроницаемые полые волокна для разделения жидких и газовых смесей, хемосорбционные волокна для очистки газов и сточных вод, термостойкие волокна, позволяющие решать ряд сложных технических задач (создание термостойкой электротехнической бумаги, фильтровальных тканей и т. п.). Термостойкие волокна используются для создания надежной защитной одежды для рабочих, занятых в горячих цехах, на сварочных работах, специальной защитной одежды, применяющейся при тушении пожаров и других целей. [c.24]
В настояшее время большой интерес для практического применения представляют низкоплотные углеродные материалы, к которым относится терморасширенный графит или пенографит. Обладая рядом уникальных свойств, пенографит является основой создания новьгх конструкционных материалов, в которых сохранены все свойства, присущие графиту, и добавлены новые -упругость и пластичность. Сотрудничество ученых МГУ и специалистов ряда предприятий топливно-энергетического комплекса привело к созданию в России новой подотрасли промышленности, специализируюшейся на производстве высокоэффективных асбестозамешающих уплотнительных материалов на основе пенографита разного назначения для энергетики, транспорта, водо- и теплоснабжения, огнезащитных материалов, сорбентов для очистки воды и воздуха. [c.3]
Ассоциация молекул и структура жидкостей. Молекулы таких жиД Хостей, как НР, вода и спирты, могут при образовании водородных связей выступать как акцепторы и доноры электронного заряда одновременно. В результате этого образуются димеры (НР)2, (НзО) , (СНзОН)2 и т. д. Однако ассоциация на этом не останавливается, образуются тримеры, тетрамеры и т. д., пока тепловое движение не разрушает образовавшеюся кольца и]ш цепочки молекул. Энергия на одну водородную связь в таких цепочках возрастает с числом молекул в димере воды 26,4, в тримере 28,4 кДж/моль, Для фтористого водорода в цепочках (НР)2, (НР)з, (НР)4 и (НР)5 и в кольце (НР)б на одну водородную связь приходится 28,9 32,5, 34,6 36,9 и 39,5 кДж/моль соответственно [к-32]. Когда тепловое движение понижено (в кристалле), через водородные связи создается кристал тическая структура. Известная аномалия плотности воды и льда обусловлена водородными связями в кристаллах льда каждая молекула воды связана с четырьмя соседями водородными связями через две неподеленные пары атома кислорода молекула образует две донорные Н-связи и через два атома Н — две акцепторные. Эти четыре связи направлены к вершинам тетраэдра. Образующаяся гексагональная решетка льда благодаря этому не плотная, а рыхлая, в ней большой объем пустот. При плавлении порядок, существующий в кристалле (дальний порядок), нарушается, часть молекул заполняет пустоты и плотность жидкости оказывается выше плотности кристалла. Но в жидкости частично сохраняется льдообразная структура вокруг каждой молекулы (б.иижний порядок). Эта структура воды определяет многие свойства воды и растворов. Структурированы и спирты, но по-иному, так как молекула спирта образует одну донорную и одну акцепторную связь. Эта структура разрушается тепловым движением значительно легче. Возможно структурирование и смещанных растворителей, как водно-спиртовые смеси и др. Оказывая особое влияние на структуру воды, водородные связи налагают отпечаток на всю термодинамику водных растворов, делая воду уникальным по свойствам растворителем. [c.274]
Особое место в жизни человека и в природе играют водные растворы. Вода — наиболее доступный растворитель и обладает в значительной степени уникальными свойствами. Однако бурное развитие промышленности приводит к необходимости ограничения использования воды как растворителя. Во многих странах мира уже сегодня остро стоит проблема получения пресной воды, очистки ее от загрязнений и др. Поэтому все более широкое применение находят неводные и смешанные растворители с большим набором специфических свойств. Неводные растворители используются при получении, применении и анализе новых веществ, для ускорения -или замедления процессов, селективного воздействия на ход реакций. Они применяются в качестве теплоносителей, хладо-атентов, термометрических веществ и т. п. Успешное применение неводных растворителей способствует решению проблем охраны природы, созданию экологически чистой технологии по замкнутому циклу с использованием циркуляции и регенерации, а также многих других практически важных вопросов. [c.207]
Вода также непосредственно участвует в метаболизме. Она служит источником кислорода, выделяемого в ходе фотосинтеза, и водорода, используемого для восстановления углекислого газа. При образовании АТФ — важного микроэнерге-тического соединения — из АДФ и фосфата происходит отщепление воды иными словами, фосфорилирование есть не что иное, как процесс дегидратации, происходящий в водном растворе в биологических условиях. Таким образом, знание многих уникальных свойств воды имеет громадное значение для общего понимания физиологии растений и животных. [c.44]
В газовой фазе образование протона затруднено из-за высокой энергии ионизации атомарного водорода (1312 кДж/моль). В растворе же протон подвергается сольватации с выделением значительного количества энергии, которая компенсирует энергетические затраты на образование протона. Эти соображения делают понятным тот факт, что в растворах и других конденсированных средах протон существует не в свободном состоянии, а в виде ассоциатов с растворителем, т.е. сольватов. Стремление протона к ассоциации с другими атомами и молекулами объясняется его мадым размером ( Ю" м) по сравнению с размерами атомов и молекул ( lO io м), а также его уникальной способностью поляризовать электронные оболочки взаимодействующих с ним атомов и молекул. В случае воды протон с молекулой воды образует ион гидроксония НдО . Аммиак и фторид [c.298]
chem21.info
