10 ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับน้ำ

10 ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับน้ำ

Andrey Kalinichev
"Option Trinity – Science" №10 (254), พฤษภาคม 22, 2018

1. น้ำเป็นสารเคมีเพียงชนิดเดียวที่กระจายอยู่ทั่วไปภายใต้สภาพธรรมชาติบนผิวโลกในทั้งสามรัฐของการผสมผสาน: ของเหลวของแข็งและก๊าซ

2. เป็นที่ทราบกันดีว่าประมาณ 71% ของพื้นผิวโลกปกคลุมด้วยมหาสมุทรซึ่งมีประมาณ 96.5% ของน้ำทั้งหมดบนโลกหรือ 1.4 × 1018 ตัน น้ำที่เหลืออยู่บนพื้นผิวจะถูกเก็บไว้ในน้ำแข็งขั้วโลกภูเขาธารน้ำแข็งแม่น้ำและทะเลสาบตลอดจนแหล่งใต้ดินและอ่างเก็บน้ำ

3. ไม่เป็นที่ทราบกันดีว่าปริมาณน้ำที่เหมือนกันถ้าไม่มากนักน้ำลึกอยู่ในเสื้อคลุมของโลกและส่วนใหญ่ไม่อยู่ในรูปของโมเลกุลเอช2O และในตาข่ายคริสตัลของแร่อำพันในนามแฝงในรูปแบบของข้อบกพร่องประกอบด้วย H ไอออน+ หรือ OH.

4. ทะเลสาบไบคาล – อ่างเก็บน้ำที่ใหญ่ที่สุดของน้ำจืดบนโลก: 23,600 กิโลเมตร3. ทะเลสาบสุพีเรีย – ใหญ่ที่สุดใน Great Lakes ของทวีปอเมริกาเหนือ – เป็นสองครั้งน้อยกว่า Baikal ในปริมาณ (11,600 กม3) แต่ในทางกลับกันมีขนาดใหญ่กว่าไบคาลถึง 2.5 เท่าในแง่ของพื้นที่และอยู่ในความรู้สึกนี้เป็นทะเลสาบน้ำจืดที่ใหญ่ที่สุดในโลก

เช่นเดียวกับของเหลวส่วนใหญ่ความหนาแน่นของน้ำจะเพิ่มขึ้นในระหว่างการทำความเย็นอย่างไรก็ตามความแตกต่างของของเหลวส่วนใหญ่ความหนาแน่นของน้ำแข็งแช่แข็งจะน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลวในน้ำที่สมดุลกับน้ำแข็งนี้ พฤติกรรมที่ผิดปกตินี้นำไปสู่ความหนาแน่นสูงสุดของน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 4 องศาเซลเซียสซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชีวิตบนโลก ถ้าน้ำที่หนาแน่นที่สุดในระหว่างการแช่แข็งในช่วงฤดูหนาวทะเลสาบและแม่น้ำจะไม่แข็งตัวจากพื้นผิวในทะเล แต่จากด้านล่างสู่พื้นผิวขณะที่สัตว์ลอย ๆ จะตาย

6. เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงคริสตัล 18 ของน้ำแข็งเป็นที่รู้จักกัน – ยังเป็นชนิดของระเบียน นักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นพบเฟสใหม่ของแข็งของ H2โอ้และเถียงเกี่ยวกับจำนวนที่แน่นอนของพวกเขา โครงสร้างน้ำแข็งบางส่วนเหล่านี้มีเสถียรภาพเฉพาะที่ความดันสูงมากและไม่ละลายแม้แต่ที่อุณหภูมิ 1000 องศาเซลเซียสหากความดันสูงกว่าบรรยากาศหลายแสนอัน

7. คุณสมบัติทางความผิดปกติต่างๆของน้ำจะอธิบายได้จากการปรากฏตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของมัน โครงสร้างโมเลกุลของน้ำเดี่ยว – H2O ค่อนข้างง่าย: เนื่องจากการผสมผสานของโมเลกุล orbitals, สององค์ประกอบของ O – H พันธบัตร (แต่ละเกี่ยวกับ 0.1 นาโนเมตรยาว) อยู่ที่มุมประมาณ 104 °กับแต่ละอื่น ๆ . ความใกล้เคียงของมุมนี้กับ tetrahedral (109.5 °) และลักษณะการกระจายตัวของความหนาแน่นอิเล็กตรอนภายในโมเลกุลที่ไม่เท่ากัน H2O ช่วยให้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้ง่าย (H-bond) กับเพื่อนบ้านใกล้เคียง 4 ราย ในกรณีนี้อะตอมของไฮโดรเจนทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคและอะตอมของออกซิเจนทำหน้าที่เป็นตัวรับค่าเฉลี่ยของพันธบัตรดังกล่าวสองชนิด โมเลกุลของน้ำที่เชื่อมโยงด้วยโครงข่าย H-bond ดังกล่าวจะสร้างโครงสร้างสามมิติที่เป็นตัวแทนของชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่มากเช่นเพชรที่มีลักษณะคล้ายเพชรสี่เหลี่ยมจัตุรัส (ดูรูป) ในผลึกของน้ำแข็งธรรมดาตาข่ายดังกล่าวใกล้เคียงกับอุดมคติและในน้ำใต้ดินภายใต้สภาวะปกติโครงสร้างของกลุ่มโมเลกุลขนาดเล็กเหล่านี้สามารถบิดเบี้ยวและเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาได้อย่างรวดเร็ว

8. พลังงานของไฮโดรเจนที่แรงที่สุด O ··· H พันธบัตรระหว่างโมเลกุลเป็นพลังงานที่อ่อนแอกว่าพลังงานของพันธบัตร OH โควาเลนที่สร้างโมเลกุลแยกออกจากกัน 10 เท่าดังนั้นเครือข่ายสามมิติของ H-bond ในน้ำจึงถูกทำลายและถูกจัดโครงสร้างใหม่ให้กลายเป็นโครงสร้างใหม่คล้าย ๆ กันอันเป็นผลมาจากการเคลื่อนไหวความร้อน โมเลกุล อายุการใช้งานของ H-bond หนึ่งตัวสั้นมาก – ประมาณ picosecond (10−12 c) ดังนั้นโครงสร้างพิเศษของน้ำและ "ความทรงจำของน้ำ" สามารถพูดได้เฉพาะในใจความเปราะบางมากของพวกเขา

9. ในทางกลับกันพลังงานของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล H2มันสูงกว่าพลังงานของปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลสามัญ นี้นำไปสู่ผลที่ไม่ชอบน้ำที่เรียกว่าเมื่อโมเลกุลที่มีปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ค่อยมีน้ำมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันซึ่งจะช่วยลดผิวติดต่อ (น้ำมันหยดในน้ำ) และโมเลกุลช่วยให้เอช2เกี่ยวกับการสร้างจำนวนมากที่สุดของ H- พันธบัตร

10. ภายในโมเลกุลและพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลและชอบน้ำผลยังมีโครงสร้างพิเศษและการทำงานของสามประเภทหลักของโมเลกุลในธรรมชาติ: โปรตีนกรดนิวคลีอิกและคาร์โบไฮเดรต ดังนั้นโครงสร้างเกลียวคู่ของโมเลกุลดีเอ็นเอจะดูแลโดยพันธบัตรเสถียรภาพมากไฮโดรเจนระหว่างฐานไนโตรเจนแต่ละเสริม – องค์ประกอบโครงสร้างดีเอ็นเอที่ยอมรับ H-พันธบัตรที่ไม่เพียง แต่ออกซิเจน แต่ยังอะตอมไนโตรเจน


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: