Kõik teooriad elu tekke kohta Maal on kuidagi seotud veega. Ta on alati meiega, pealegi meie sees. Kõige tavalisem lihtne vesi, mis sisaldub keha kudedes, teeb võimalikuks iga uue hingamise ja südamelöögi. See osaleb kõigis neis protsessides tänu oma ainulaadsetele omadustele.
Mis on vesi: määratlus
Teaduslikust vaatenurgast on planeedi peamine vedelik vesinikoksiid – kahekomponentne anorgaaniline ühend. Vee molekulaarvalem on ilmselt kõigile teada. Iga selle struktuurielement koosneb ühest hapnikuaatomist ja kahest vesinikuaatomist, mis on ühendatud polaarse kovalentse sidemega. Norma altingimustes on see vedelas olekus, sellel puudub maitse ja lõhn. Väikestes kogustes on tavaline lisanditeta vesi värvitu.
Bioloogiline roll
Vesi on peamine lahusti. Just molekuli struktuuri olemus teeb sellise määratluse võimalikuks. Vee omadused on seotud selle polarisatsiooniga: igal molekulil on kaks poolust. Negatiivne on seotud hapnikuga japositiivne - vesinikuaatomitega. Veemolekul on võimeline moodustama nn vesiniksidemeid teiste ainete osakestega, meelitades oma "+" ja "-" külge vastupidiselt laetud aatomeid. Sel juhul tuleb lahuseks muutuv aine samuti polariseerida. Üks selle molekul on ümbritsetud mitme veeosakesega. Pärast muundumist muutub aine reaktiivsemaks. Vett kasutavad lahustina kõik elusorganismide rakud. See on üks nendest omadustest, mis määrab selle bioloogilise rolli.
Kolm osariiki
Vett on meile teada kolmel kujul: vedel, tahke ja gaasiline. Esimene neist agregatsiooniseisunditest, nagu juba mainitud, on tavatingimustes veele iseloomulik. Normaalsel atmosfäärirõhul ja temperatuuril alla 0 ºС muutub see jääks. Kui aine kuumutamine jõuab 100 ºС-ni, tekib vedelikust aur.
Tuleb märkida, et tavatingimustes sarnase struktuuriga ained on gaasilises olekus ja neil on madal keemistemperatuur. Vee suhtelise stabiilsuse põhjuseks on molekulidevahelised vesiniksidemed. Auru olekusse minemiseks peate need purustama. Vesiniksidemed on piisav alt tugevad, et nende purustamiseks kulub palju energiat. Sellest ka kõrge keemistemperatuur.
Pindpinevus
Vesiniksidemete tõttu on vee pindpinevus kõrge. Selles osas on see elavhõbeda järel teisel kohal. Pindpinevus tekib kahe erineva kandja piiril ja nõuab teatud summa kulutamistenergiat. See omadus annab huvitavaid efekte. Kaalutaolekus omandab piisk sfäärilise kuju, kuna vedelik kipub energia säästmiseks oma pinda kahandama. Samamoodi käitub vesi mõnikord mittemärguvate materjalidega. Näiteks on kastetilk lehtedel. Pindpinevusjõu tõttu võivad vesikonnad ja muud putukad mööda tiigi pinda libiseda.
Isolaator või juht?
Eluohutuse tundides õpetatakse lastele sageli, et vesi on hea elektrijuht. See pole aga päris tõsi. Oma struktuuri iseärasuste tõttu on puhas vesi nõrg alt dissotsieerunud ega juhi voolu. See tähendab, et tegelikult on see isolaator. Kuid tavatingimustes on sellist puhast vett praktiliselt võimatu täita, kuna see lahustab paljusid aineid. Ja tänu arvukatele lisanditele muutub vedelik juhiks. Lisaks võib elektrijuhtimise võime määrata, kui puhas vesi on.
Refraktsioon ja neeldumine
Vee veel üks omadus, mis on kõigile teada juba kooliajast, on võime murda valguskiiri. Pärast vedeliku läbimist muudab valgus mõnevõrra oma suunda. Seda efekti seostatakse vikerkaare moodustumisega. Samuti on veekogude sügavuse määramisel vigade aluseks valguse murdumine ja meie arusaam sellest: see tundub alati väiksem, kui see tegelikult on.
Siiski spektri nähtava osa valgus murdub. Ja näiteks vee infrapunakiiredimenduvad. Sellepärast tekibki kasvuhooneefekt. Et mõista vee varjatud võimalusi selles mõttes, võib viidata Veenuse atmosfääri omadustele. Ühe versiooni kohaselt põhjustas vee aurustumine sellel planeedil kasvuhooneefekti.
Vesivärv
Igaüks, kes on näinud merd või mõnda värsket veekogu ja võrrelnud seda klaasis oleva vedelikuga, on märganud teatud ebakõla. Looduslikus või kunstlikus veehoidlas oleva vee värvus ei vasta kunagi tassis täheldatule. Esimesel juhul on see sinine, sinine, isegi rohekaskollane, teisel see lihts alt puudub. Mis värvi vesi siis tegelikult on?
Selgub, et puhas vedelik ei ole värvitu. Sellel on kerge sinakas toon. Vee värvus on nii kahvatu, et väikestes kogustes tundub see täiesti läbipaistev. Looduslikes tingimustes ilmub see aga kogu oma hiilguses. Veelgi enam, paljud lisandid, nagu elektrijuhtimise puhul, muudavad vee omadusi. Kõik on vähem alt korra kohanud rohelist tiiki või pruunikaid lompe.
Vee ja elu värv
Mahuti värvus sõltub sageli selles aktiivselt paljunevatest mikroorganismidest, kivimite lisanditest. Vee rohekas värvus viitab sageli väikeste vetikate olemasolule. Meres on selle varjundiga maalitud aladel reeglina palju elusolendeid. Seetõttu pööravad kalurid alati tähelepanu sellele, mis värvi vesi on. Läbipaistev sinine vesi sisaldab planktonit ja seega ka neid, kes sellest toituvad.
Mõnikord annavad mikroorganismid kõige veidramaid toone. Tuntud on šokolaadivärvi veega järved. Ainuraksete aktiivsusvetikad ja bakterid muudavad veekogu Indoneesias Florese saarel türkiissiniseks.
Šveitsis Sanetschi kuru juures on erkroosa veega järv. Veidi kahvatum varjund on Senegalis veekogu.
Värviline ime
Ameerikas Yellowstone'i rahvuspargis avaneb turistide ette hämmastav vaatepilt. Siin asub Morning Glory järv. Selle veed on puhtaima sinise värvusega. Selle varju põhjuseks on kõik samad bakterid. Yellowstone on kuulus oma arvukate geisrite ja kuumaveeallikate poolest. Morning Glory järve põhjas on kitsas vulkaaniline tuulutusava. Se alt tõusev soojus hoiab vee temperatuuri, aga ka bakterite arengut. Kunagi oli kogu järv kristallsinine. Aja jooksul aga ummistus vulkaani suu, millele aitasid kaasa turistid oma armastusega münte ja muud prügi loopida. Selle tulemusena langes pinnatemperatuur ja siin hakkasid paljunema teist tüüpi bakterid. Tänapäeval muutub vee värvus sügavusega. Põhjas on järv endiselt sügavsinine.
Mitu miljardit aastat tagasi aitas vesi kaasa elu tekkele Maal. Sellest ajast peale pole selle tähtsus sugugi vähenenud. Vesi on vajalik mitmete keemiliste reaktsioonide jaoks, mis toimuvad raku tasandil, see on osa kõigist kudedest ja elunditest. Ookeanid katavad ligikaudu 71% planeedi pinnast ja mängivad tohutut rolli sellise hiiglasliku süsteemi nagu Maa stabiilsuse säilitamisel. Vee füüsikalised ja keemilised omadused võimaldavad seda nimetada kõigi elusolendite peamiseks aineks. Veehoidlad, mis on mitmerakuliste mikroorganismide elupaigaks, muutuvad lisaks ilu ja inspiratsiooni allikaks, demonstreerivad looduse tohutuid loomingulisi võimeid.
