A tiszta
víz összetétele
A víz egy vegyület, melynek molekuláit két hidrogén, és
egy oxigén atom alkotja.
Mivel a természetben a hidrogénnek három (1H, 2H,
3H),
az oxigénnek hat (14O, 15O,
16O, 17O, 18O, 19O) izotópja létezik, elvileg 36 víz
molekula szerkezet létezhet, amelyből 9 képez stabil nuklidet.
Ezek a természetes vizekben kisebb-
nagyobb mennyiségben
fordulnak elő. Legnagyobb mennyiségben (99,73 mol %) a 1H216O fordul elő, a 2H216O
(nehézvíz) aránya 2,3· 10-6
mol %.
Az egyes izotópok
fizikai tulajdonságai közül elsősorban az olvadáspontban (H2O:
0,0 D2O: 3,82 oC),
a sűrűségben (H2O: 998,203 ; D2O:
1105,34 kg/m3) a
maximális sűrűséghez tartozó hőmérsékletben (H2O:
3,98, D2O: 11,185 oC) térnek el. A kémiai
tulajdonságokban nincs lényeges eltérés, csupán a nehézvíz
reakciósebessége kisebb, mint a normál vízé.
A különböző eredetű
természetes vizek deutérium tartalma 0,0133-0,0185 % között
változik. Ez az eltérés lehetőséget ad a víz
származásának tanulmányozására.
A felszín alatti vizek esetében a D2O tartalom a vízmélységgel nő.
A felszíni vizek esetében
nagyobb mennyiségben bizonyos tavakban, a Holt-tengerben és
nagyobb mélységű óceánokban fordul elő.
A
víz és vizes oldatok fizikai tulajdonságai
A víz különböző
halmazállapotban fordul elő, melyek átalakulása az alábbi
sémával jellemezhető.
jég Ű víz
víz Ű vízgőz
A változások
bekövetkezéséhez hőfelvétel,
illetve leadás szükséges,
melyet az olvadás illetve fagyás (333,3 kJ· kg-1)
és a párolgás illetve forrás (2257 kJ·
kg-1) fajlagos latens
hőjének nevezünk.
Amikor a folyékony
halmazállapotú víz jéggé alakul térfogata megközelítőleg
9,2%-al nő.
Mivel a víz párolog, illetve a
jég szublimál, ezért állandóan vízpárával van
körülvéve. Zárt térben adott hőmérsékleten és nyomás
mellett egy bizonyos idő után egyensúlyi állapot alakul ki, a
zárt tér vízpárával telítődik. Minél magasabb a
hőmérséklet, annál nagyobb a telítettségi páranyomás.
Amikor a telítettségi páranyomás eléri az atmoszferikus
nyomást, a víz forrni kezd.
A víz forráspontja 101,325 kPa nyomáson 100 oC. A víz sűrűsége O oC hőmérséklettől nő és 3,98 oC-on
eléri maximális értéket (r =1000
kg· m-3). Ezt követően a forráspontig
folyamatosan
csökken (100 oC-on r =958,4 kg· m-3) sűrűség változását a
hőmérséklet mellett az oldott anyagok mennyisége is
befolyásolja.
A
viszkozitás (mind a dinamikai,
mind a kinematikai viszkozitás) a hőmérséklet
növekedésével csökken, így ha a hőmérséklet 0-ról 100 oC-ra nő, a viszkozitás 1/6-al csökken.
A viszkozitás változása a lebegő anyagok kiülepedésének
ütemét befolyásolja.
A víz fajhője 18 oC-on
4189· J·
kg-1· K-1.
E jelentős hőkapacitási
érték a tengerek-óceánok klímabefolyásoló hatásában, és
a hőelvonásban (hűtés) játszik szerepet.
Lényeges fizikai tulajdonsága a víznek, hogy a nagyobb
fajsúlyú testeket magával ragadja (erózió,
hordalék-mozgás), a kisebb fajsúlyú testek a felszínén
úsznak. Ugyanakkor lényeges fizikai tulajdonsága a víznek,
hogy a domborzati viszonyokból adódó helyzeti energia jó
hatásfokkal alakítható át más energiává.
További kivonatok a következőről A tiszta víz összetétele