დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის ყველა თეორია რატომღაც წყალთან არის დაკავშირებული. ის ყოველთვის ჩვენთანაა, უფრო მეტიც, ჩვენში. ყველაზე ჩვეულებრივი, უბრალო წყალი, რომელიც შედის სხეულის ქსოვილებში, შესაძლებელს ხდის ყოველ ახალ სუნთქვას და გულისცემას. იგი მონაწილეობს ყველა ამ პროცესში თავისი უნიკალური თვისებების გამო.
რა არის წყალი: განმარტება
მეცნიერული თვალსაზრისით, პლანეტის მთავარი სითხე არის წყალბადის ოქსიდი - ორობითი არაორგანული ნაერთი. წყლის მოლეკულური ფორმულა ალბათ ყველასთვის ცნობილია. მისი თითოეული სტრუქტურული ელემენტი შედგება ერთი ჟანგბადის ატომისა და ორი წყალბადის ატომისგან, რომლებიც დაკავშირებულია პოლარული კოვალენტური კავშირით. ნორმალურ პირობებში ის თხევად მდგომარეობაშია, არ აქვს გემო და სუნი. მცირე მოცულობებში, უბრალო წყალი მინარევების გარეშე უფეროა.
ბიოლოგიური როლი
წყალი არის მთავარი გამხსნელი. ეს არის მოლეკულის სტრუქტურის ბუნება, რომელიც შესაძლებელს ხდის ასეთ განმარტებას. წყლის თვისებები დაკავშირებულია მის პოლარიზაციასთან: თითოეულ მოლეკულას აქვს ორი პოლუსი. უარყოფითი ასოცირდება ჟანგბადთან დადადებითი - წყალბადის ატომებით. წყლის მოლეკულას შეუძლია შექმნას ეგრეთ წოდებული წყალბადის ბმები სხვა ნივთიერებების ნაწილაკებთან, მიიზიდოს საპირისპიროდ დამუხტული ატომები მის "+" და "-". ამ შემთხვევაში, ნივთიერება, რომელიც ხდება ხსნარი, ასევე უნდა იყოს პოლარიზებული. მისი ერთი მოლეკულა გარშემორტყმულია წყლის რამდენიმე ნაწილაკით. ტრანსფორმაციის შემდეგ ნივთიერება უფრო რეაქტიული ხდება. წყალი გამოიყენება როგორც გამხსნელი ცოცხალი ორგანიზმის ყველა უჯრედის მიერ. ეს არის ერთ-ერთი იმ თვისებათაგანი, რომელიც განსაზღვრავს მის ბიოლოგიურ როლს.
სამი შტატი
წყალი ჩვენთვის ცნობილია სამი სახით: თხევადი, მყარი და აირისებრი. აგრეგაციის ამ მდგომარეობიდან პირველი, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, დამახასიათებელია წყლისთვის ნორმალურ პირობებში. ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე და 0 ºС-ზე დაბალ ტემპერატურაზე ის ყინული ხდება. თუ ნივთიერების გათბობა 100 ºС-ს მიაღწევს, სითხიდან ორთქლი წარმოიქმნება.
აღსანიშნავია, რომ სტრუქტურის მსგავსი ნივთიერებები ნორმალურ პირობებში არიან აირისებრ მდგომარეობაში და აქვთ დაბალი დუღილის წერტილი. წყლის შედარებითი სტაბილურობის მიზეზი მოლეკულებს შორის წყალბადის ობლიგაციებშია. ორთქლის მდგომარეობაში გადასასვლელად, თქვენ უნდა დაარღვიოთ ისინი. წყალბადის ბმები საკმარისად ძლიერია, რომ მათ გატეხვას დიდი ენერგია სჭირდება. აქედან გამომდინარეობს მაღალი დუღილის წერტილი.
ზედაპირის დაჭიმულობა
წყალბადის ბმების გამო წყალს აქვს მაღალი ზედაპირული დაძაბულობა. ამ მხრივ, ის მეორე ადგილზეა მხოლოდ ვერცხლისწყლის შემდეგ. ზედაპირული დაძაბულობა ხდება ორი განსხვავებული მედიის საზღვარზე და მოითხოვს გარკვეული თანხის დახარჯვასენერგია. ეს თვისება იწვევს საინტერესო ეფექტებს. უწონადობისას წვეთი იღებს სფერულ ფორმას, რადგან სითხე მიდრეკილია საკუთარი ზედაპირის შეკუმშვისკენ ენერგიის დაზოგვის მიზნით. ანალოგიურად, წყალი ზოგჯერ იქცევა არასველ მასალებზე. ამის მაგალითია ფოთლებზე ნამის წვეთი. ზედაპირული დაძაბულობის ძალის გამო, წყლის სრიალი და სხვა მწერები შეიძლება სრიალდნენ აუზის ზედაპირის გასწვრივ.
იზოლატორი თუ გამტარი?
სიცოცხლის უსაფრთხოების გაკვეთილებზე ბავშვებს ხშირად ასწავლიან, რომ წყალი ელექტროენერგიის კარგი გამტარია. თუმცა, ეს არ არის მთლად სიმართლე. მისი სტრუქტურის თავისებურებიდან გამომდინარე, სუფთა წყალი სუსტად იშლება და არ ატარებს დენს. ეს არის, ფაქტობრივად, იზოლატორი. თუმცა, ნორმალურ პირობებში ასეთი სუფთა წყლის შეხვედრა პრაქტიკულად შეუძლებელია, რადგან ის ხსნის ბევრ ნივთიერებას. და მრავალი მინარევების წყალობით, სითხე ხდება გამტარი. გარდა ამისა, ელექტროენერგიის გატარების უნარს შეუძლია განსაზღვროს რამდენად სუფთაა წყალი.
რეფრაქცია და აბსორბცია
წყლის კიდევ ერთი თვისება, რომელიც ყველასთვის ცნობილია სკოლიდან, არის სინათლის სხივების გარდატეხის უნარი. სითხეში გავლის შემდეგ სინათლე გარკვეულწილად იცვლის მიმართულებას. ეს ეფექტი ასოცირდება ცისარტყელის ფორმირებასთან. ასევე, სინათლის გარდატეხა და მისი აღქმა უდევს საფუძვლად შეცდომებს წყლის ობიექტების სიღრმის განსაზღვრისას: ის ყოველთვის უფრო მცირე ჩანს ვიდრე სინამდვილეშია.
თუმცა, სპექტრის ხილული ნაწილის შუქი ირღვევა. და, მაგალითად, წყლის ინფრაწითელი სხივებიშეიწოვება. სწორედ ამიტომ ხდება სათბურის ეფექტი. ამ თვალსაზრისით წყლის ფარული შესაძლებლობების გასაგებად, შეიძლება მივმართოთ ვენერას ატმოსფეროს მახასიათებლებს. ერთი ვერსიით, წყლის აორთქლებამ გამოიწვია ამ პლანეტაზე სათბურის ეფექტი.
წყლისფერი
ყველამ, ვისაც უნახავს ზღვა ან რაიმე სუფთა წყალი და შეადარა ჭიქაში მოთავსებულ სითხეს, შენიშნა გარკვეული შეუსაბამობა. ბუნებრივ ან ხელოვნურ წყალსაცავში წყლის ფერი არასოდეს ემთხვევა იმას, რაც ფინჯანშია. პირველ შემთხვევაში, ეს არის ლურჯი, ლურჯი, თუნდაც მომწვანო-ყვითელი, მეორეში ის უბრალოდ არ არის. მაშ რა ფერია წყალი სინამდვილეში?
გამოდის, რომ სუფთა სითხე არ არის უფერო. მას აქვს ოდნავ მოლურჯო ელფერი. წყლის ფერი იმდენად ღიაა, რომ მცირე მოცულობებში ის სრულიად გამჭვირვალე ჩანს. თუმცა ბუნებრივ პირობებში ის მთელი თავისი დიდებით ჩნდება. უფრო მეტიც, მრავალი მინარევები, როგორც ელექტროენერგიის გამტარობის შემთხვევაში, ცვლის წყლის თვისებებს. ყველას ერთხელ მაინც შეხვედრია მწვანე აუზი ან მოყავისფრო გუბეები.
წყლის ფერი და სიცოცხლე
რეზერვუარის ფერი ხშირად დამოკიდებულია მასში აქტიურად გამრავლებულ მიკროორგანიზმებზე, ქანების მინარევებისაგან. წყლის მომწვანო ფერი ხშირად მიუთითებს მცირე წყალმცენარეების არსებობაზე. ზღვაში ამ ჩრდილში მოხატული ადგილები, როგორც წესი, უხვადაა ცოცხალი არსებებით. ამიტომ მეთევზეები ყოველთვის აქცევენ ყურადღებას, რა ფერისაა წყალი. წმინდა ლურჯი წყლები ღარიბია პლანქტონებით და, შესაბამისად, ისინი, ვინც მათ იკვებებიან.
ზოგჯერ მიკროორგანიზმები იძლევა ყველაზე უცნაურ ფერებს. ცნობილია ტბები შოკოლადისფერი წყლით. უჯრედულის აქტივობაწყალმცენარეები და ბაქტერიები წყლის სხეულს ფირუზისფერი აქცევს კუნძულ ფლორესზე, ინდონეზიაში.
შვეიცარიაში, სანეცჩის უღელტეხილზე, არის ტბა ნათელი ვარდისფერი წყლით. ოდნავ ფერმკრთალი აქვს წყლის სხეული სენეგალში.
ფერადი სასწაული
საოცარი სანახაობა ჩნდება ტურისტების წინაშე ამერიკაში, Yellowstone National Park-ში. დილის დიდების ტბა აქ მდებარეობს. მის წყლებს ყველაზე სუფთა ლურჯი ფერი აქვს. ამ ჩრდილის მიზეზი არის ყველა ერთი და იგივე ბაქტერია. Yellowstone ცნობილია თავისი მრავალი გეიზერით და ცხელი წყაროებით. Morning Glory Lake-ის ძირში არის ვიწრო ვულკანური სავენტი. იქიდან ამომავალი სითბო ინარჩუნებს წყლის ტემპერატურას, ასევე ბაქტერიების განვითარებას. ერთხელ მთელი ტბა კრისტალურად ლურჯი იყო. თუმცა დროთა განმავლობაში ვულკანის პირი დაიჭედა, რასაც ტურისტები მონეტებისა და სხვა ნაგვის სროლის სიყვარულით უწყობდნენ ხელს. შედეგად, ზედაპირის ტემპერატურა დაეცა და აქ სხვა სახის ბაქტერიებმა დაიწყეს გამრავლება. დღეს წყლის ფერი იცვლება სიღრმესთან ერთად. ბოლოში ტბა კვლავ ცისფერია.
რამდენიმე მილიარდი წლის წინ წყალმა შეუწყო ხელი დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენას. მას შემდეგ მისი მნიშვნელობა საერთოდ არ შემცირებულა. წყალი აუცილებელია მრავალი ქიმიური რეაქციისთვის, რომელიც ხდება უჯრედულ დონეზე; ის არის ყველა ქსოვილისა და ორგანოს ნაწილი. ოკეანეები მოიცავს პლანეტის ზედაპირის დაახლოებით 71%-ს და დიდ როლს თამაშობს ისეთი გიგანტური სისტემის სტაბილურობის შენარჩუნებაში, როგორიც დედამიწაა.წყლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები შესაძლებელს ხდის მას ვუწოდოთ მთავარი ნივთიერება ყველა ცოცხალი არსებისთვის. წყალსაცავები, როგორც მრავალუჯრედიანი მიკროორგანიზმების ჰაბიტატი, გარდა ამისა, ხდება სილამაზისა და შთაგონების წყარო, წარმოაჩენს ბუნების უზარმაზარ შემოქმედებით შესაძლებლობებს.
