Složení Vody v Přírodě, Výskyt a Vlastnosti

Voda, chemicky označovaná jako oxid dihydrogenu, je nejrozšířenější a zcela zásadní chemická sloučenina na Zemi. Pod systematickým označením oxid vodný nebo podle angličtiny jako water, představuje molekulu složenou ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku - její chemický vzorec je H₂O. Pod tímto jednoduchým označením se skrývá látka s mimořádnými fyzikálními i chemickými vlastnostmi, bez níž by neexistoval život, jak jej známe.

Fyzikální a Chemické Vlastnosti Vody

V chemickém a fyzikálním smyslu je voda polární kapalina bez barvy, chuti a zápachu. Za standardního atmosférického tlaku tuhne při 0 °C a vře při 100 °C, i když tyto hodnoty se mohou mírně lišit v závislosti na tlaku a přítomnosti dalších látek. Díky asymetrickému rozdělení náboje mezi atomy kyslíku a vodíku má molekula H₂O výrazný dipólový moment, což zvyšuje její schopnost rozpouštět řadu látek.

Z fyzikálních vlastností zaujme rovněž její neobvyklé chování při změnách skupenství - např. led má nižší hustotu než kapalná voda, což je výjimečné mezi běžnými látkami.

Nejdůležitější fyzikální vlastností vody je dipólový charakter molekuly vody a vznik vodíkových můstků. Voda může vytvářet různé adiční sloučeniny, maximální hustotu má při 3,98˚C a při ochlazení k bodu tuhnutí svůj objem zvětšuje. Vysoká tepelná kapacita a poměrně velké povrchové napětí má svůj význam v přírodě a pro technologii vody. Vodivost je také hlavním kritériem při posuzování elektrolytů obsažených ve vodě a slouží ke kontrole výsledků při chemickém rozboru vody.

Dále to jsou také senzorické vlastnosti vody, tj. takové vlastnosti, které jsou zjistitelné lidskými smysly. Patří sem teplota, barva, zákal, průhlednost, zápach a chuť vody.

Čtěte také: Detaily o Fridexu

Teplota Vody

Podzemní vody mají konstantní teplotu, která se pohybuje kolem 10˚C. Vody, které mají při vývěru teplotu nad 25˚C, se nazývají termální. U povrchových vod dochází na jaře a na podzim vlivem větru k promíchávání vrstev, jedná se o jarní a podzimní cirkulaci. Optimální rozmezí pro pitnou vodu je 8-10˚C, voda pod 5˚C může poškodit gastrointestinální trakt.

Barva Vody

Barva vody se rozlišuje podle převládající vlnové délky neabsorbovaného záření v oblasti viditelného spektra. V tenkých vrstvách je voda bezbarvá, v metrových vrstvách se nám jeví jako modrá. Nejčastěji zabarvují přírodní vodu huminové látky do žluté až žlutohnědé barvy. V nejjednodušším případě se barva vody stanovuje vizuálně. Pro přesnější popis se používají srovnávací metody a měření absorpčního spektra v celé oblasti viditelného záření.

Zákal ve Vodě

Příčinou zákalu mohou být např. hydratované oxidy železa, manganu, jíl, plankton, bakterie, jemně dispergované organické látky atd. Podzemní vody bývají méně zakalenější než povrchové a to většinou jen organickými látkami.

Průhlednost Vody

Závisí na barvě vody a také na zákalu. Míra průhlednosti se stanovuje jako výška sloupce vody, při které přestane být viditelná bílá deska nebo písmo určitých rozměrů.

Zápach / Pach Vody

Pach je zdravotně nezávadný, ale působí nepříjemně. U přírodních vod může být způsoben látkami, které jsou přirozenou součástí vody, látkami biologického původu (vznikající životní činností jak žijících tak i odumřelých organismů a rostlin) a také látkami které jsou obsažené jak v odpadních vodách splaškových, tak průmyslových. Tyto zdroje pachu můžeme označit jako primární. Sekundární zdroje jsou způsobeny již např. při chloraci, která se provádí ze zdravotních a hygienických důvodů.

Čtěte také: Rýžové chlebíčky: Co byste měli vědět

U vody je zápach je způsoben rozpuštěnými plyny ve vodě. Jeho příčina je různá.

Nejčastěji se vyskytující příčiny pachu ve vodě:

• Hnilobný zápach vody, zejména v kopaných povrchových studních. Příčinou jsou tzv. bahenní plyny.
• Železitá voda. Pokud je ve vodě zvýšený obsah železa, manganu nebo je voda tvrdá.
• Zápach po sirovodíku (zkažená vejce), zejména v redukčním prostředí v hlubinných vrtech a při současné přítomnosti zvýšených obsahů železa a manganu.
• Zapáchá pouze teplá voda po ohřevu v bojleru. Jedná se o stejný případ jako je uvedeno v předchozím bodu, neboť anaerobní bakterie se při teplotě tzv. „ekonomického“ ohřevu (kolem 60°C) množí mnohem rychleji.
• Různý specifický zápach, daný charakterem znečištění. Jedná se např. o znečištění těkavými organickými látkami nebo různými přísadami anorganického nebo organického původu.

Chuť Vody

Chuť vody je ovlivněna látkami, které způsobují pach vody.

Výskyt Vody v Přírodě

V přírodě se voda vyskytuje ve třech skupenstvích: jako tekutina v oceánech, řekách a podzemních tocích, jako pára v atmosféře a jako pevný led v polárních oblastech a ledovcích. Množství skupenství vody určuje teplota a tlak okolního prostředí. Za určitých podmínek se voda může zároveň vyskytovat ve všech třech skupenstvích (tzv. trojný bod).

Voda se v přírodě za běžných okolností nevyskytuje v čisté formě, tedy pouze jako sloučenina vodíku a kyslíku. Zpravidla obsahuje minerální soli (hydrogenuhličitan vápenatý, hydrogenuhličitan hořečnatý). Jejich obsah pak záleží na charakteru půdy, kterou protéká, a určuje tvrdost vody. Vápenatá půda dává vodu tvrdou, půda žulová a písčitá dává vodu měkkou. Tvrdost vody tedy znamená množství vápníku a hořčíku obsaženého ve vodě v mmol/l. Ze zdravotního hlediska je optimální koncentrace 2 - 3,5 mmol/l.

Čtěte také: O naftových emisích

Druhy Vod

Vody rozlišujeme podle původu a podle použití.

• Podle původu se rozdělují na vody přírodní a vody odpadní.
• Podle použití se dělí na: vodu pitnou, vodu užitkovou a vodu provozní.

Přírodní Vody

Vody přírodní lze rozdělit na:

• vody atmosférické,
• vody podzemní (prosté a minerální),
• vody povrchové (tekoucí, stojaté a také vody mořské).

Odpadní Vody

Vody odpadní se dělí na:

• vody splaškové (splašky),
• odpadní průmyslové vody.

Sídlištní odpadní vody a městské jsou směsí odpadních průmyslových a splaškových vod.

Hydrosféra

Hydrosféra je tzv. vodním obalem Země. Zabírá veškerou vodu na naší planetě a to ve všech skupenstvích - pevném (ledovce), kapalném (slanou i sladkou) a plynném (vodní pára). Vodní plocha zabírá 71 % povrchu Země. 97 % je voda slaná a pouze 3 % je voda sladká. Většina je však obsažena v pevninských ledovcích Antarktidy a Grónska.

Největší zásobárnu sladké vody v kapalné podobě nalezneme v Bajkalském jezeře.

Kde najdeme na Zemi vodu?

• Oceány - původní oblasti vzniku života před 4 mld. let. Pět světových oceánů - Tichý, Atlantský, Indický, Jižní a Severní ledový.
• Vodní pára - voda v atmosféře. Do atmosféry se dostala vypařením ze zemského povrchu. Zde může kondenzovat a vytvářet déšť.
• Podpovrchová voda - voda vsáklá pod zemský povrch. Pod povrchem se voda také pohybuje, též může vytvářet podzemní řeky.
• Půdní voda - voda vsáklá do svrchní vrstvy zemské kůry - půdy.
• Ledovce - největší zásobárny sladké vody na Zemi. Voda je v nich uchována v pevném skupenství.
• Jezera a řeky - nepatrné množství sladké vody využívané lidmi.

Koloběh Vody

Koloběh vody je neustálý proces, při kterém se voda přemísťuje a mění svou podobu. Působením slunce se voda z oceánů odpařuje, vzniká pára, která se ochlazuje a vytváří mraky. Z mraků padá déšť zpět na pevninu nebo do moří. Část dešťových kapek se vypaří ještě před dopadem na zem, část stéká zpátky do řek a moří, část se vsákne do země a tvoří podzemní vody.

Podzemní vody jsou zásobovány roztátým sněhem a dešťovými srážkami. Během celého svého putování přináší voda užitek živým organismům. Tvoří hlavní složku rostlin a živočichů i lidí, a je pro život nepostradatelná.

Ze světového oceánu se voda výparem dostává do atmosféry jako vodní pára, dále je unášena nad pevninu, kde kondenzuje a vrací se zpět ve formě srážek. Část srážek odtéká z pevniny řekami a podzemní cestou zpět do oceánu - tuto část pevniny označujeme jako odtokovou oblast.

Část pevniny, na níž sice odtok probíhá, ale nekončí ve světovém oceánu, označujeme jako bezodtokovou oblast (př. oblast Kaspického moře). Řeky zde končí v bezodtokových jezerech a bažinách, kam dotéká i podzemní voda. Části pevnin, z nichž se uskutečňuje odtok do určitého oceánu, se nazývají úmoří.

Roční rozložení celkového přítoku vody do světového oceánu je ovlivněno hlavně režimem říčního odtoku ze povrchu pevniny severní polokoule a rovníkové části umoří Jižní Ameriky.

Rozložení Zásob Vody na Zemi

Celková plocha zemského povrchu zaujímá asi 510 mil. km2. Oceány a moře se rozprostírají na 361 mil. km2 (70,8 %) a pevnina na 149 mil. km2 (29,2 %). Voda a povrch pevniny jsou na povrchu Země rozloženy nerovnoměrně. Na severní polokouli je pevnina soustředěna na 100 mil. km2 a na vodní plochu připadá 155 mil. km2, na jižní polokouli zabírá pevnina 49 mil. km2 a vodní plocha 206 mil. km2.

Rozdělení zásob vody na Zemi je v neprospěch sladké vody. Oceány a okrajová moře vytváří světový oceán, v němž je soustředěno 1 338 mil. km3 vody (0,1 % objemu Země). Na pevnině jsou celkové zásoby vody podstatně menší, odhadují se asi na 47, 9 mil. km3, z čehož je asi 35 mil. km3 sladké vody. Největší zásoby sladké vody jsou soustředěny v pevninských ledovcích (24 mil. km3), v podpovrchové vodě (23,7 mil. km3) a v jezerech a řekách (13,5 mil. km3).

Rozdělení vody na Zemi

Voda a Lidstvo

Voda je nejdůležitější složkou přírodního prostředí planety Země. Mezi jednotlivými geosférami se tak za mnohá tisíciletí ustálily složité procesy látkové výměny. Voda v krajinné sféře umožňuje nejen pohyb hmoty, ale i její nepřetržitě probíhající přeměnu. Zaujímá také klíčové postavení v životě i činnosti člověka, a její úloha roste s mírou rozvoje společnosti.

Dostatečné množství pitné vody je proto jedním ze základních předpokladů rozvoje společnosti. Lidé se kvůli vodě stěhovali, bojovali i umírali a nejinak je tomu i dnes. Pro nás Středoevropany je jen těžko představitelné, že i v současnosti trpí velká část světové populace nedostatkem a špatnou kvalitou pitné vody.

Mnohé vodní zdroje jsou poškozeny, či dokonce trvale zničeny. Do koloběhu vody v přírodě se zasahuje nevhodnými způsoby, mnoho zdrojů vody je znečištěno řadou nepůvodních, mnohdy toxických látek a „vyrobit“ kvalitní pitnou vodu je stále obtížnější.

Voda je nezbytná nejen pro život, ale také hraje klíčovou roli v mnoha průmyslových, domácích a vědeckých procesech. V běžném životě ji používáme k pití, vaření, osobní hygieně a úklidu. V chemickém a farmaceutickém průmyslu se voda využívá jako rozpouštědlo při výrobě léčiv, kosmetiky či laboratorních roztoků. V potravinářství je nezbytnou složkou při výrobě nápojů, polotovarů i ve fázi mytí zařízení.

Význam vody v ekologii je dnes zdůrazňován také v oblasti udržitelného životního stylu, například v rámci přístupů jako je šedá voda či zachytávání dešťové vody.

Voda vzniká přirozeně při spalovacích procesech obsahujících vodík, včetně spalování organických látek. K jejímu uvolnění dochází i metabolickými procesy v živých organismech. Kapalná voda může být také produkována jako vedlejší produkt při výrobě některých chemických sloučenin.

Problematické však mohou být znečištěné formy vody, obsahující škodlivé chemikálie, patogeny nebo těžké kovy. Z ekologického hlediska voda funguje jako přenašeč znečištění, pokud je špatně nakládáno například s odpady nebo zemědělskými hnojivy. Na druhou stranu má voda také čistící a samočistící potenciál, například v podobě přirozené filtrace v půdě nebo v mokřadních ekosystémech.

Z historického pohledu byla voda jednou ze čtyř základních živlů ve starověkých filozofiích (vedle ohně, vzduchu a země). Vědecké pochopení její chemické stavby přinesl až 18. a 19. století.

Zajímavostí je i úloha vody ve vesmíru - byla například detekována ve formě ledu na Měsíci, na povrchu Marsu i v kometách.

Voda je nenahraditelná chemická sloučenina, bez níž by život na Zemi nebyl možný. Její jedinečné chemicko-fyzikální vlastnosti, dostupnost v přírodě a široké spektrum využití z ní činí zcela klíčovou látku nejen v biologických, ale i technologických procesech.

tags: #složení #vody #v #přírodě #výskyt #a

Oblíbené příspěvky:

• Nízkoemisní Zóny v ČR
• Krásná příroda Liberecka
• Výhody třídění odpadu
• Čtvercové odpadkové koše: Průvodce výběrem
• Letecký víkend s glampingem