Σχολική Βιβλιοθήκη

© septembre 2005


Νερό

mercredi 22 décembre 2004, par Σπύρος Σταυρακάκης

Toutes les versions de cet article :

  • ελληνικά

Ιδιότητες του νερούΣπύρος Σταυρακάκης
Β’ Ειδικός Λειτουργικός Επιστήμονας
Εθνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών, Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας

Οι ωκεανοί καλύπτουν περίπου το 71% της όλης επιφάνειας της Υδρογείου (361 εκατομύρια Km2). Εχουν ένα μέσο βάθος της τάξεως των 3.795m και το μεγαλύτερο βάθος φθάνει τα 11.038m στο τόξο Μαριάνας του
βοριοδυτικού Ειρηνικού Ωκεανού. Οι ωκεάνιες λεκάνες κατακρατούν τεράστιες ποσότητες νερού (περισσότερο από 1.185 εκατομύρια Km3).
Οι ωκεανοί είναι η μεγαλύτερη αποθήκη των οργανισμών του πλανήτη. Η ζωή είναι εξαιρετικά πλούσια στην θάλασσα, από τις υπερμεγέθεις φάλαινες μέχρι τα μικροσκοπικά βακτήρια. Τα βακτήρια είναι τόσο άφθονα που μια κουταλιά θαλασσινού νερού περριέχει 100-1.000.000 κύτταρα βακτηριών ανά κυβικό εκατοστό. Ολοι αυτοί οι οργανισμοί επιρεάζονται άμεσα είτε έμμεσα από τις ιδιότητες του θαλασσινού νερού που τους περιβάλλει. Το νερό αποτελεί το μέσο των ποικίλων
χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα μέσα ή/και έξω από το σώμα τους.
Το νερό είναι πολύ απλή χημικά ένωση
(σχ. 1). Κάθε μόριο νερού αποτελείται από
δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Τα άτομα του υδρογόνου ενώνονται μέσω χημικού δεσμού με το άτομο του οξυγόνου συνεισφέροντας ηλεκτρόνια (κάθε άτομο υδρογόνου μοιράζεται το μοναδικό του ηλεκτρόνιο με το άτομο του οξυγόνου).
Το άτομο του οξυγόνου προσλαμβάνει τα δύο απαιτούμενα ηλεκτρόνια για να συμπληρώσει
την εξωτερική του στιβάδα, δημιουργώντας έτσι ένα σταθερό μόριο. Η γωνία μεταξύ των δύο υδρογονοατόμων είναι 104,6
Σημαντικές αλληλεπιδράσεις εμφανίζονται συνέπεια της συνεισφοράς αυτής του ηλεκτρονίου. Το άτομο του οξυγόνου έχει την τάση
να έλκει το χορηγούμενο από το υδρογόνο ηλεκτρόνιο κοντά στον πυρήνα του δημιουργώντας έναν ηλεκτρικό διαχωρισμό και ένα πολικό μόριο. Η πολική αυτή μορφή προκαλεί την εμφάνιση ελκτικών δυνάμεων μεταξύ του άκρου του υδρογόνου (το οποίο είναι φορτισμένο θετικά) και του άκρου του οξυγόνου (αρνητικό φορτίο)
ενός άλλου γειτονικού μορίου νερού. Αυτό σχηματίζει υδρογονικούς δεσμούς μεταξύ γειτονικών μορίων νερού, οι οποίοι είναι αδύναμοι και εύκολα μετασχηματίζονται και διασπώνται.
Η ύπαρξη του υδρογονικού δεσμού και η πολικότητα του μορίου του νερού ευθύνονται για την μοναδικότητα των χαρακτηριστικών και των φυσικών ιδιοτήτων του νερού:
  • εάν δεν υπήρχε η πολικότητα το νερό θα ήταν αέριο σε θερμοκρασία
    δωματίου και θα είχε εξαιρετικά χαμηλό σημείο πήξεως, δημιουργώντας αδύνατες συνθήκες ζωής
  • στην διαχωριστική επιφάνεια μεταξύ νερού-αέρα, ο πολικός χαρακτήρας του νερού επιτρέπει τον σχηματισμό «μεμβράνης», ικανής να συγκρατήσει μικρά σωματίδια. Αυτή η ιδιότητα είναι γνωστή σαν επιφανειακή τάση
  • το νερό έχει μεγάλη χωρητικότητα στην κατακράτηση θερμικής ενέργειας, με υψηλότατο σημείο εξάτμισης (ως εκ τούτου ηψηλό σημείο βρασμού), επιτρέποντας του να παραμένει υγρό στην επιφάνεια της σχετικά θερμής Γης.
    Κατά την εξάτμιση απορροφά σημαντικές ποσότητες θερμότητας
  • το νερό έχει υψηλή λανθάνουσα θερμοκρασία τήξης. Κατά τον σχηματισμό πάγου, ελευθερώνονται σημαντικές ποσότητες θερμότητας. Κατ? αυτόν τον τρόπο το νερό δρά κατά των κλιματικών μεταβολών και συντηρεί το γήϊνο κλίμα σε γρήγορες εναλλαγές
  • όταν το νερό παγώνει αποκτά μικρότερη πυκνότητα. Σε διαφορετική περίπτωση οι ωκεανοί θα ήσαν παγωμένοι
  • πιθανώς η περισσότερο σημαντική για την διαδικασία της ζωής είναι η διαλυτική ικανότητα του νερού. Εχει την ικανότητα να διαλύει τις περισσότερες ενώσεις από κάθε άλλο υγρό (οφειλόμενη πάλι στην πολικότητά του και στον υδρογονικό δεσμό).
  • Το νερό απορροφά τις ηλιακές ακτίνες πολύ γρήγορα (σημαντικό για την φωτοσυνθετική ζωή, που είναι δυνατή όπου το φως διεισδύει και όλη η φωτεινή ακτινοβολία απορροφάται σε 180 - 200m απο την επιφάνεια της θάλασσας).
  • Το νερό απορροφά την ακτινοβολία εκλεκτικά (σχ. 2). Το ερυθρό άκρο του φωτεινού φάσματος απορροφάται στα ρηχά νερά ενώ το κυανό και το
    πράσινο διεισδύει στα βαθύτερα (σημαντικό για τα φυτά, διότι διαφορετικά φυτά χρησιμοποιούν διαφορετικά μήκη κύματος του φωτεινού φάσματος για την φωτοσύνθεση), και η εκλεκτική απορρόφηση προσδιορίζει την κατακόρυφη κατανομή
    της θαλάσσιας χλωρίδας.

RSS 2.0 [?]

Espace privé

Site réalisé avec SPIP
Template GPL Lebanon 1.9