Su, ayrıntılı çalışmayı hak eden alışılmadık bir maddedir. Sovyet akademisyeni I. V. Petryanov, bu şaşırtıcı madde hakkında bir kitap yazdı, Dünyanın En Olağandışı Maddesi. Suyun fiziksel özelliklerindeki hangi anormallikler özellikle ilgi çekicidir? Bu sorunun cevabını birlikte arayacağız.
İlginç gerçekler
"Su" kelimesinin anlamını nadiren düşünürüz. Gezegenimizde, toplam alanın% 70'inden fazlası nehirler ve göller, denizler ve okyanuslar, buzdağları, buzullar, bataklıklar, dağların tepesinde kar ve permafrost tarafından işgal edilmiştir. Bu kadar büyük miktarda suya rağmen sadece %1'i içilebilir.
Biyolojik önemi
İnsan vücudunun %70-80'i sudur. Bu madde, tüm hayati süreçlerin akışını sağlar, özellikle onun sayesinde toksinler ondan çıkarılır, hücreler restore edilir. Canlı bir hücrede suyun ana işleviyapısal ve enerjidir, insan vücudundaki nicel içeriğinde bir azalma ile “küçülür”.
Canlı bir organizmada H2O olmadan çalışabilecek böyle bir sistem yoktur. Suyun anormalliklerine rağmen, ısı, kütle, sıcaklık, irtifa miktarını belirlemek için bir standarttır.
Temel kavramlar
H2O - kütlece %11,19 hidrojen, %88,81 oksijen içeren hidrojen oksit. Kokusu ve tadı olmayan renksiz bir sıvıdır. Su, endüstriyel süreçlerin önemli bir bileşenidir.
Bu madde ilk kez 18. yüzyılın sonunda G. Cavendish tarafından sentezlendi. Bilim adamı, bir elektrik arkıyla oksijen ve hidrojen karışımını patlattı. G. Galileo ilk olarak 1612'de buz ve suyun yoğunluğundaki farkı analiz etti.
1830'da Fransız bilim adamları P. Dulong ve D. Arago tarafından bir buhar motoru oluşturuldu. Bu keşif, doymuş buhar basıncı ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi incelemeyi mümkün kıldı. 1910'da Amerikalı bilim adamı P. Bridgman ve Alman G. Tamman, yüksek basınçta buzda birkaç polimorfik değişiklik keşfetti.
1932'de Amerikalı bilim adamları G. Urey ve E. Washburn ağır su keşfetti. Ekipmanların ve araştırma yöntemlerinin geliştirilmesi nedeniyle bu maddenin fiziksel özelliklerindeki anormallikler keşfedildi.
Fiziksel özelliklerde bazı çelişkiler
Saf su berrak, renksiz bir sıvıdır. Bir sıvıya dönüştürüldüğünde yoğunluğukatı madde artarsa, bu suyun özelliklerinde bir anormallik gösterir. 0 ila 40 derece arasında ısıtmak yoğunluğun artmasına neden olur. Yüksek ısı kapasitesi suyun bir anomalisi olarak not edilmelidir. Kristalleşme sıcaklığı 0 santigrat derece ve kaynama noktası 100 derecedir.
Bu inorganik bileşiğin molekülü açısal bir yapıya sahiptir. Çekirdekleri, tabanında iki proton ve tepesinde bir oksijen atomu bulunan bir ikizkenar üçgen oluşturur.
Yoğunluk anomalileri
Bilim adamları, H2O'nun yaklaşık kırk özelliğini tanımlayabildiler. Su anomalileri yakından incelenmeyi ve incelenmeyi hak ediyor. Bilim adamları her bir faktörün nedenlerini açıklamaya, bilimsel bir açıklama getirmeye çalışıyorlar.
Suyun yoğunluğunun anormalliği, bu maddenin maksimum yoğunluk değerinin +3, 98°C'de başlamasında yatmaktadır. Daha sonraki soğutma ile sıvıdan katı hale geçerken yoğunlukta bir azalma gözlemlenir.
Diğer bileşikler için, sıcaklıktaki bir artış moleküllerin kinetik enerjisinde bir artışa katkıda bulunduğundan (hareket hızları artar), bu da maddenin gevrekliğinin artmasına neden olduğundan, sıvılardaki yoğunluk azalan sıcaklıkla azalır.
Suyun bu tür anormallikleri göz önüne alındığında, artan sıcaklıkla hızının da artma eğiliminde olduğu, ancak yoğunluğun yalnızca yüksek sıcaklıklarda azaldığı unutulmamalıdır.
Buzun yoğunluğunu az alttıktan sonra suyun yüzeyinde olacaktır. Bu fenomen, kristaldeki moleküllerin uzaysal periyodikliğe sahip düzenli bir yapıya sahip olmasıyla açıklanabilir.
Sıradan bileşikler kristallerde sıkıca paketlenmiş moleküllere sahipse, madde eridikten sonra düzenlilik kaybolur. Benzer bir fenomen, yalnızca moleküller önemli mesafelerde bulunduğunda gözlenir. Metallerin erimesi sırasında yoğunluktaki azalma, %2-4 olarak tahmin edilen ihmal edilebilir bir değerdir. Suyun yoğunluğu buzun yoğunluğunu yüzde 10 aşıyor. Dolayısıyla bu, su anomalisinin bir tezahürüdür. Kimya, bu fenomeni bir dipol yapısı ve ayrıca bir kovalent polar bağ ile açıklar.
Sıkıştırılabilirlik anormallikleri
Suyun özelliklerinden bahsetmeye devam edelim. Olağandışı sıcaklık davranışı ile karakterizedir. Sıkıştırılabilirliği, yani basınç arttıkça hacmindeki azalma, suyun fiziksel özelliklerinde bir anormallik örneği olarak kabul edilebilir. Burada hangi spesifik özelliklere dikkat edilmelidir? Diğer sıvıların basınç altında sıkıştırılması çok daha kolaydır ve su bu özellikleri yalnızca yüksek sıcaklıklarda alır.
Isı kapasitesinin sıcaklık davranışı
Bu anomali su için en güçlü olanlardan biridir. Isı kapasitesi, sıcaklığı 1 derece artırmak için ne kadar ısı gerektiğini söyler. Birçok madde için erimeden sonra sıvının ısı kapasitesi yüzde 10'dan fazla artmaz. Buzun erimesinden sonra su için bu fiziksel miktar iki katına çıkar. maddelerin hiçbiriısı kapasitesinde böyle bir artış kaydedilmedi.
Buzda, ona ısınmak için verilen enerji çoğunlukla moleküllerin hareket hızını (kinetik enerji) arttırmaya harcanır. Erime sonrası ısı kapasitesinde önemli bir artış, suda ısı girdisi gerektiren diğer enerji yoğun süreçlerin meydana geldiğini gösterir. Artan ısı kapasitesinin nedeni onlar. Bu fenomen, suyun sıvı bir kümelenme durumuna sahip olduğu tüm sıcaklık aralığı için tipiktir.
Buhara dönüşür dönmez anomali ortadan kalkar. Şu anda, birçok bilim adamı aşırı soğutulmuş suyun özelliklerinin analizi ile uğraşmaktadır. 0°C'lik kristalleşme noktasının altında sıvı kalabilmesinde yatar.
Suyu ince kılcal damarlarda ve ayrıca polar olmayan bir ortamda minik damlacıklar halinde aşırı soğutmak oldukça mümkündür. Böyle bir durumda yoğunluk anomalisi ile ne gözlemlendiğine dair doğal bir soru ortaya çıkıyor. Su aşırı soğutulduğunda, suyun yoğunluğu önemli ölçüde azalır, sıcaklık azaldıkça buzun yoğunluğuna eğilim gösterir.
Görünüş nedenleri
"Su anormalliklerini adlandırın ve nedenlerini açıklayın" sorulduğunda, bunları yapının yeniden yapılandırılmasıyla ilişkilendirmek gerekir. Herhangi bir maddenin yapısındaki parçacıkların düzenlenmesi, içindeki parçacıkların (atomlar, iyonlar, moleküller) karşılıklı düzenlenmesinin özellikleri ile belirlenir. Hidrojen kuvvetleri, bu sıvıyı kaynama ve erime noktaları arasındaki bağımlılıktan uzaklaştıran su molekülleri arasında hareket eder,sıvı bir kümelenme halinde olan diğer maddelerin özelliği.
Elektron yoğunluk dağılımının özelliklerinden dolayı belirli bir inorganik bileşiğin molekülleri arasında görünürler. Hidrojen atomlarının belirli bir pozitif yükü vardır, oksijen atomlarının ise negatif bir yükü vardır. Sonuç olarak, su molekülü düzenli bir tetrahedron şekline sahiptir. Benzer bir yapı, 109,5°'lik bir bağ açısı ile karakterize edilir. En uygun düzenleme, farklı yüklere sahip olan oksijen ve hidrojenin aynı hatta yerleştirilmesidir, bu nedenle hidrojen bağı elektrostatik bir yapı ile karakterize edilir.
Yani, suyun olağandışı (anormal) özellikleri, molekülünün özel elektronik yapısının bir sonucudur.
Suyun hafızası
Suyun bir hafızası olduğuna, enerji biriktirip aktarabildiğine, vücudu sanal bilgilerle beslediğine dair bir görüş var. Uzun bir süre Japon bilim adamı Masaru Emoto bu sorunla uğraştı. Dr. Emoto, araştırmasının sonuçlarını Sudan Mesajlar kitabında yayınladı. Bilim adamları, önce bir damla suyu 5 derecede dondurduğu ve ardından kristallerin yapısını mikroskop altında analiz ettiği deneyler yaptılar. Sonuçları kaydetmek için içinde bir kamera bulunan bir mikroskop kullandı.
Deneyin bir parçası olarak Masau Emoto, suyu çeşitli şekillerde etkiledi, ardından yeniden dondurdu ve fotoğrafladı. Buz kristallerinin şekli ile müzik arasındaki ilişkiyi kurmayı başardı.hangi su dinledi. Şaşırtıcı bir şekilde, bilim adamı klasik ve halk müziği kullanarak en uyumlu kar tanelerini kaydetti.
Modern müziğin kullanımı, Masau'ya göre suyu "kirletir", bu nedenle düzensiz şekilli sabit kristaller haline gelirler. İlginç bir gerçek, bir Japon bilim adamının kristallerin şekli ile insan enerjisi arasındaki ilişkiyi tanımlamasıdır.
Su, gezegenimizde büyük miktarlarda bulunan en şaşırtıcı maddedir. Modern bir insanın aktif rol almayacağı herhangi bir faaliyet alanını hayal etmek zor. Bu maddenin çok yönlülüğü, suyun dört yüzlü yapısının neden olduğu anormallikler tarafından belirlenir.
