H2o có nghĩa là gì trong hóa học. Công thức liên kết cộng hóa trị

Nước là một trong những chất phổ biến nhất trong tự nhiên (thủy quyển chiếm 71% bề mặt Trái đất). Nước đóng một vai trò quan trọng trong địa chất và lịch sử của hành tinh. Các sinh vật sống không thể tồn tại nếu không có nước. Thực tế là cơ thể con người gần như có 63% - 68% là nước. Hầu hết tất cả các phản ứng sinh hóa trong mọi tế bào sống là phản ứng trong dung dịch nước ... Trong dung dịch (chủ yếu là nước), hầu hết các quá trình công nghệ diễn ra trong công nghiệp hóa chất, trong sản xuất thuốc và thực phẩm. Và trong luyện kim, nước vô cùng quan trọng, không chỉ để làm mát. Không phải ngẫu nhiên mà luyện kim - việc chiết xuất kim loại từ quặng và cô đặc bằng cách sử dụng các dung dịch của nhiều loại thuốc thử - đã trở thành một ngành công nghiệp quan trọng.

Nước, bạn không có màu, không có vị, không có mùi,
bạn không thể được mô tả, bạn được tận hưởng,
mà không cần biết bạn là gì. Không thể nói
những gì cần thiết cho cuộc sống: bạn là chính cuộc sống.
Bạn lấp đầy chúng tôi với niềm vui
mà không thể giải thích bằng cảm giác của chúng tôi.
Với bạn, sức mạnh trở lại với chúng tôi,
mà chúng tôi đã nói lời tạm biệt.
Nhờ ân huệ của bạn, chúng ta bắt đầu lại
đun sôi những giếng cạn của trái tim chúng ta.
(A. de Saint-Exupery. Hành tinh của con người)

Tôi đã viết một bài luận về chủ đề "Nước là chất tuyệt vời nhất trên thế giới." Tôi chọn chủ đề này vì nó là chủ đề phù hợp nhất, vì nước là chất quan trọng nhất trên Trái đất mà không có sinh vật sống nào có thể tồn tại và không có phản ứng sinh học, hóa học và quy trình công nghệ nào có thể diễn ra.

Nước là chất tuyệt vời nhất trên trái đất

Nước là một chất quen thuộc và khác thường. Nhà khoa học nổi tiếng Liên Xô, Viện sĩ I. V. Petryanov đã gọi cuốn sách khoa học phổ biến của ông về nước là "chất phi thường nhất trên thế giới." Và "Sinh lý học giải trí", được viết bởi Tiến sĩ Khoa học Sinh học B. F. Sergeev, bắt đầu bằng một chương về nước - "Chất tạo ra hành tinh của chúng ta."
Các nhà khoa học hoàn toàn đúng: không có chất nào trên Trái đất quan trọng hơn đối với chúng ta so với nước thông thường, đồng thời cũng không có chất nào khác như vậy, trong các thuộc tính của nó sẽ có nhiều mâu thuẫn và dị thường như trong đặc tính của nó. .

Gần 3/4 bề mặt hành tinh của chúng ta là đại dương và biển cả. Nước rắn - tuyết và băng - bao phủ 20% diện tích đất. Khí hậu của hành tinh phụ thuộc vào nước. Các nhà địa vật lý cho rằng Trái đất đã nguội đi từ lâu và biến thành một cục đá vô hồn, nếu không có nước. Cô ấy có nhiệt dung rất cao. Khi được đốt nóng, nó sẽ hấp thụ nhiệt; hạ nhiệt, cho đi. Nước trên cạn hấp thụ và trả lại rất nhiều nhiệt và do đó "san bằng" khí hậu. Và Trái đất được bảo vệ khỏi cái lạnh vũ trụ bởi những phân tử nước nằm rải rác trong khí quyển - trong các đám mây và ở dạng hơi ... bạn không thể làm gì nếu không có nước - đây là chất quan trọng nhất trên Trái đất.
Cấu trúc của phân tử nước

Hành vi của nước là "phi logic". Nó chỉ ra rằng sự chuyển đổi của nước từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng và khí xảy ra ở nhiệt độ cao hơn nhiều so với chúng. Một lời giải thích đã được tìm thấy cho những dị thường này. Phân tử nước H 2 O được xây dựng dưới dạng tam giác: góc giữa hai liên kết oxy-hydro là 104 độ. Nhưng vì cả hai nguyên tử hydro đều nằm trên cùng một phía của oxy nên các điện tích trong nó sẽ phân tán. Phân tử nước là phân cực, đó là lý do cho sự tương tác đặc biệt giữa các phân tử khác nhau của nó. Các nguyên tử hydro trong phân tử H 2 O, có một phần điện tích dương, tương tác với các electron của nguyên tử oxy của các phân tử lân cận. Liên kết hóa học như vậy được gọi là liên kết hydro. Nó kết hợp các phân tử H 2 O thành các polyme không gian duy nhất; Mặt phẳng đặt các liên kết hiđro vuông góc với mặt phẳng của các nguyên tử của cùng một phân tử H 2 O. Tương tác giữa các phân tử nước chủ yếu giải thích cho nhiệt độ nóng chảy và sôi không đều của nó. Năng lượng bổ sung là cần thiết để nới lỏng và sau đó phá vỡ các liên kết hydro. Và năng lượng này rất đáng kể. Đó là lý do tại sao nhiệt dung của nước rất cao.

H 2 O có những liên kết nào?

Phân tử nước có hai liên kết cộng hóa trị H-O có cực.

Chúng được hình thành do sự xen phủ của hai đám mây một điện tử p của một nguyên tử oxy và một đám mây S - một điện tử của hai nguyên tử hydro.

Nguyên tử oxi trong phân tử nước có 4 cặp electron. Hai trong số chúng tham gia vào việc hình thành các liên kết cộng hóa trị, tức là đang ràng buộc. Hai cặp electron còn lại là không liên kết.

Trong phân tử có bốn điện tích: hai cực dương và hai cực âm. Các điện tích dương tập trung ở nguyên tử hydro, vì oxy có độ âm điện lớn hơn hydro. Hai cực âm rơi vào hai cặp êlectron không liên kết của ôxi.

Ý tưởng về cấu trúc của phân tử như vậy có thể giải thích nhiều tính chất của nước, đặc biệt là cấu trúc của nước đá. Trong mạng tinh thể của nước đá, mỗi phân tử được bao quanh bởi bốn phân tử khác. Trong một hình ảnh phẳng, điều này có thể được biểu diễn như sau:

Sơ đồ cho thấy sự liên kết giữa các phân tử được thực hiện thông qua một nguyên tử hydro:
Nguyên tử hydro tích điện dương của một phân tử nước bị hút bởi nguyên tử oxy mang điện tích âm của phân tử nước khác. Liên kết như vậy được gọi là liên kết hydro (nó được ký hiệu bằng các dấu chấm). Về độ bền, liên kết hydro yếu hơn liên kết cộng hóa trị khoảng 15-20 lần. Do đó, liên kết hydro dễ dàng bị phá vỡ, điều này được quan sát thấy, ví dụ, trong quá trình nước bay hơi.

Cấu trúc của nước lỏng tương tự như cấu trúc của nước đá. Trong nước lỏng, các phân tử cũng liên kết với nhau thông qua liên kết hydro, nhưng cấu trúc của nước kém "cứng" hơn so với cấu trúc của nước đá. Do chuyển động nhiệt của các phân tử trong nước, một số liên kết hydro bị phá vỡ, một số liên kết khác được hình thành.

Tính chất vật lý của H 2 O

Nước, H 2 O, chất lỏng không mùi, không vị, không màu (hơi xanh ở các lớp dày); mật độ 1 g / cm 3 (ở 3,98 độ), t pl \ u003d 0 độ, t kip \ u003d 100 độ.
Có nhiều dạng nước khác nhau: lỏng, rắn và khí.
Nước là chất duy nhất trong tự nhiên, trong điều kiện trên cạn, tồn tại ở cả ba trạng thái tập hợp:

Nước lỏng
rắn - băng
khí - hơi nước

Nhà khoa học Liên Xô V. I. Vernadsky đã viết: “Nước đứng ngoài lịch sử của hành tinh chúng ta. Không có vật thể tự nhiên nào có thể so sánh với nó về ảnh hưởng của nó đối với quá trình địa chất chính, vĩ đại nhất. Không có vật thể nào trên cạn chất - một khoáng chất đá, một cơ thể sống, không thể chứa nó. Tất cả các vật chất trên cạn đều được nó thẩm thấu và bao bọc.

Tính chất hóa học của H 2 O

Trong các tính chất hóa học của nước, khả năng phân ly (phân hủy) thành ion của các phân tử của nó và khả năng hòa tan các chất có bản chất hóa học khác nhau của nước là đặc biệt quan trọng. Vai trò của nước như một dung môi chính và phổ quát được xác định chủ yếu bởi tính phân cực của các phân tử của nó (sự dịch chuyển các tâm của các điện tích dương và âm) và kết quả là hằng số điện môi cực cao của nó. Các điện tích trái dấu, và cụ thể là các ion, bị hút nhau trong nước yếu hơn chúng bị hút trong không khí 80 lần. Lực hút lẫn nhau giữa các phân tử hoặc nguyên tử của một vật thể ngâm trong nước cũng yếu hơn trong không khí. Trong trường hợp này, chuyển động nhiệt dễ dàng tách các phân tử hơn. Đó là lý do tại sao sự hòa tan xảy ra, bao gồm nhiều chất khó hòa tan: một giọt làm mòn một viên đá ...

Sự phân ly (sự phân hủy) của các phân tử nước thành các ion:
H 2 O → H + + OH, hoặc 2H 2 O → H 3 O (ion hydroxyl) + OH
trong điều kiện bình thường là cực kỳ không đáng kể; trung bình, một phân tử trong số 500.000.000 phân ly. Cần lưu ý rằng phương trình đầu tiên trong số các phương trình trên hoàn toàn là có điều kiện: một proton H không có vỏ electron không thể tồn tại trong môi trường nước. Nó ngay lập tức kết hợp với một phân tử nước, tạo thành ion hydroxit H 3 O. Hãy xem xét ngay cả khi các liên kết của các phân tử nước thực sự chia thành các ion nặng hơn nhiều, chẳng hạn như,
8H 2 O → HgO 4 + H 7 O 4, và phản ứng H 2 O → H + + OH - chỉ là một sơ đồ đơn giản hóa rất nhiều của quá trình thực.

Khả năng phản ứng của nước tương đối thấp. Đúng, một số kim loại hoạt động có thể chuyển hydro khỏi nó:
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2,

và trong môi trường có flo tự do, nước có thể cháy:
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2.

Các tinh thể nước đá thông thường cũng bao gồm các liên kết phân tử tương tự của các hợp chất phân tử. Việc "đóng gói" các nguyên tử trong một tinh thể như vậy không phải là ion, và nước đá không dẫn nhiệt tốt. Khối lượng riêng của nước lỏng ở nhiệt độ gần bằng không lớn hơn khối lượng riêng của nước đá. Ở 0 ° C, 1 gam nước đá chiếm thể tích 1,0905 cm 3 và 1 gam nước lỏng - 1.0001 cm 3. Và băng nổi, đó là lý do tại sao các hồ chứa không đóng băng mà chỉ được bao phủ bởi một lớp băng. Đây là một dị thường khác của nước: sau khi tan chảy, nó đầu tiên co lại, và chỉ sau đó, ở góc 4 độ, với một quá trình tiếp theo, nó mới bắt đầu nở ra. Ở áp suất cao, nước đá thông thường có thể được biến thành cái gọi là nước đá - 1, nước đá - 2, nước đá - 3, v.v. - các dạng kết tinh nặng hơn và đặc hơn của chất này. Loại cứng nhất, đậm đặc nhất và chịu lửa nhất cho đến nay là nước đá - 7 - thu được ở áp suất 3 kilo Pa. Nó nóng chảy ở 190 độ.

Vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên

Cơ thể con người chứa đầy hàng triệu mạch máu. Các động mạch và tĩnh mạch lớn kết nối các cơ quan chính của cơ thể với nhau, các cơ quan nhỏ hơn bện chúng từ mọi phía, các mao mạch mỏng nhất tiếp cận hầu hết mọi tế bào. Cho dù bạn đang đào hố, ngồi học bài hay đang ngủ say, máu liên tục chảy qua chúng, liên kết não và dạ dày, thận và gan, mắt và cơ thành một hệ thống duy nhất của cơ thể con người. Máu để làm gì?

Máu mang oxy từ phổi và chất dinh dưỡng từ dạ dày đến mọi tế bào trong cơ thể bạn. Máu thu thập các chất thải từ tất cả, ngay cả những góc khuất nhất của cơ thể, giải phóng nó khỏi carbon dioxide và các chất không cần thiết khác, bao gồm cả các chất độc hại. Máu mang đi khắp cơ thể các chất đặc biệt - các hormone điều hòa và phối hợp công việc của các cơ quan khác nhau. Nói cách khác, máu kết nối các bộ phận khác nhau của cơ thể thành một hệ thống duy nhất, thành một cơ quan phối hợp nhịp nhàng và hiệu quả.

Hành tinh của chúng ta cũng có một hệ thống tuần hoàn. Máu của Trái đất là nước, và các mạch máu là sông, rãnh, suối và hồ. Và đây không chỉ là một so sánh, một ẩn dụ nghệ thuật. Nước trên Trái đất đóng vai trò giống như máu trong cơ thể con người, và như các nhà khoa học gần đây đã nhận thấy, cấu trúc của mạng lưới sông rất giống với cấu trúc của hệ tuần hoàn của con người. "Người đánh xe của thiên nhiên" - đây là cách mà Leonardo da Vinci vĩ đại gọi là nước, chính bà là người, truyền từ đất sang thực vật, từ thực vật đến khí quyển, chảy dọc theo các con sông từ lục địa đến đại dương và quay trở lại với các dòng không khí. , kết nối các thành phần khác nhau của tự nhiên với nhau, biến chúng thành một hệ thống địa lý duy nhất. Nước không chỉ truyền từ thành phần tự nhiên này sang thành phần tự nhiên khác. Giống như máu, nó mang theo một lượng lớn hóa chất, xuất chúng từ đất sang thực vật, từ đất sang hồ và đại dương, từ khí quyển sang trái đất. Tất cả các loài thực vật có thể tiêu thụ các chất dinh dưỡng có trong đất chỉ khi có nước, khi chúng ở trạng thái hòa tan. Nếu không nhờ dòng nước từ đất chảy vào cây cối, thì tất cả các loại thảo mộc, kể cả những loại cây mọc trên đất giàu có nhất cũng sẽ chết “đói”, chẳng khác nào một thương nhân chết đói trên rương vàng. Nước cung cấp chất dinh dưỡng cho cư dân sông, hồ và biển. Những dòng suối chảy êm đềm từ các cánh đồng và đồng cỏ vào mùa xuân tuyết tan hoặc sau những cơn mưa mùa hè thu thập các chất hóa học được lưu trữ trong đất trên đường đi và mang chúng đến các cư dân của các hồ chứa và biển, do đó kết nối các vùng đất và nước trên hành tinh của chúng ta. “Bảng” giàu dinh dưỡng nhất được hình thành ở những nơi mà các dòng sông mang chất dinh dưỡng đổ vào hồ và biển. Do đó, những phần như vậy của bờ biển - các cửa sông - được phân biệt bởi sự náo loạn của cuộc sống dưới nước. Và ai là người xử lý chất thải do các hệ thống địa lý khác nhau tạo ra? Một lần nữa, nước, và như một máy gia tốc, nó hoạt động tốt hơn nhiều so với hệ thống tuần hoàn của con người, vốn chỉ thực hiện một phần chức năng này. Vai trò làm sạch của nước hiện nay đặc biệt quan trọng, khi một người đang đầu độc môi trường bằng chất thải từ các thành phố, xí nghiệp công nghiệp và nông nghiệp. Cơ thể của một người lớn chứa khoảng 5-6 kg. máu, hầu hết lưu thông liên tục giữa các bộ phận khác nhau của cơ thể anh ta. Và bao nhiêu nước phục vụ cuộc sống của thế giới chúng ta?

Tất cả các vùng nước trên trái đất không phải là một phần của đá được thống nhất với nhau bằng khái niệm "thủy quyển". Trọng lượng của nó lớn đến mức nó thường không được đo bằng kilôgam hay tấn mà bằng kilômét khối. Một kilômét khối là một khối lập phương có kích thước mỗi cạnh là 1 km, liên tục bị nước chiếm đóng. Trọng lượng của 1 km 3 nước tương đương với 1 tỷ tấn. Toàn bộ trái đất chứa 1,5 tỷ km 3 nước, có trọng lượng xấp xỉ 15000000000000000000 tấn! Đối với mỗi người, có 1,4 km 3 nước, hay 250 triệu tấn. Hãy uống đi, tôi không muốn!
Nhưng thật không may, mọi thứ không đơn giản như vậy. Thực tế là 94% khối lượng này là nước của các đại dương, không phù hợp với hầu hết các mục đích kinh tế. Chỉ 6% là nước trên đất liền, trong đó chỉ 1/3 là nước ngọt, tức là chỉ chiếm 2% tổng thể tích của thủy quyển. Phần lớn nước ngọt này tập trung ở các sông băng. Ít hơn đáng kể trong số chúng được tìm thấy dưới bề mặt trái đất (trong lòng đất nông, chân trời nước, trong hồ ngầm, trong đất, cũng như trong hơi khí quyển. Rất ít rơi vào phần sông, nơi con người chủ yếu lấy nước - 1,2 nghìn km 3. Tổng lượng nước có trong các sinh vật sống tại một thời điểm là hoàn toàn không đáng kể Vì vậy, không có nhiều nước trên hành tinh của chúng ta mà một người và các sinh vật sống khác có thể tiêu thụ. Nhưng tại sao nó không kết thúc? Rốt cuộc, con người và các loài động vật chúng liên tục uống nước, thực vật bốc hơi nước vào khí quyển, và các con sông mang nó vào đại dương.

Tại sao trái đất không cạn kiệt nước?

Hệ thống tuần hoàn của con người là một mạch kín, qua đó máu chảy liên tục, mang theo oxy và carbon dioxide, chất dinh dưỡng và các chất thải. Luồng này không bao giờ kết thúc, bởi vì nó là một vòng tròn hoặc một vòng, và như bạn biết, "vòng không có kết thúc." Mạng lưới nước của hành tinh chúng ta được sắp xếp theo cùng một nguyên tắc. Nước trên Trái đất lưu thông liên tục, và sự mất mát của nó ở một mắt xích sẽ được bổ sung ngay lập tức do dòng chảy từ mối liên kết khác. Động lực đằng sau vòng tuần hoàn của nước là năng lượng mặt trời và lực hấp dẫn. Do vòng tuần hoàn của nước, tất cả các bộ phận của thủy quyển đều thống nhất chặt chẽ với nhau và kết nối các thành phần khác của tự nhiên. Ở dạng tổng quát nhất, chu trình nước trên hành tinh của chúng ta như sau. Dưới tác động của ánh sáng mặt trời, nước bốc hơi từ bề mặt đại dương và đất liền rồi đi vào khí quyển, và bốc hơi từ bề mặt đất được thực hiện theo cả sông và hồ chứa, đất và thực vật. Một phần của nước ngay lập tức quay trở lại với mưa trở lại đại dương, và một phần được gió đưa vào đất liền, nơi nó rơi xuống dưới dạng mưa và tuyết. Khi đi vào đất, nước được hấp thụ một phần vào đó, bổ sung dự trữ độ ẩm của đất và nước ngầm, một phần chảy xuống bề mặt thành sông và hồ chứa, độ ẩm của đất một phần truyền vào thực vật, bay hơi vào khí quyển và một phần chảy ra sông. , chỉ với tốc độ chậm hơn. Các con sông, được cung cấp nước từ các dòng chảy bề mặt và nước ngầm, mang nước đến Đại dương Thế giới, bù đắp sự mất mát của nó. Nước bốc hơi khỏi bề mặt của nó, quay trở lại bầu khí quyển và chu trình đóng lại. Sự chuyển động giống nhau của nước giữa tất cả các thành phần của tự nhiên và tất cả các bộ phận của bề mặt trái đất diễn ra thường xuyên và liên tục trong nhiều triệu năm.

Phải nói rằng vòng tuần hoàn của nước không hoàn toàn khép kín. Một phần của nó, đi vào các tầng trên của khí quyển, phân hủy dưới tác động của ánh sáng mặt trời và đi vào không gian. Nhưng những tổn thất không đáng kể này liên tục được bổ sung do dòng nước chảy từ các tầng sâu của trái đất trong quá trình phun trào núi lửa. Do đó, thể tích của thủy quyển tăng dần. Theo một số tính toán, 4 tỷ năm trước, thể tích của nó là 20 triệu km 3, tức là nhỏ hơn bảy nghìn lần so với hiện đại. Trong tương lai, lượng nước trên Trái đất dường như cũng sẽ tăng lên do thể tích nước trong lớp phủ của Trái đất ước tính vào khoảng 20 tỷ km 3 - gấp 15 lần so với thể tích hiện tại của thủy quyển. So sánh khối lượng nước trong các phần riêng biệt của thủy quyển với dòng nước chảy vào chúng và các liên kết lân cận của chu trình, có thể xác định hoạt động trao đổi nước, tức là khoảng thời gian mà khối lượng nước trong Đại dương Thế giới, trong khí quyển hoặc đất có thể được thay mới hoàn toàn. Quá trình đổi mới nước chậm nhất là ở các sông băng ở cực (8.000 năm một lần). Và nhanh nhất là nước sông, ở tất cả các con sông trên Trái đất đều thay đổi hoàn toàn trong 11 ngày.

Nạn đói nước của hành tinh

"Trái đất là một hành tinh có màu xanh đáng kinh ngạc"! - các phi hành gia Mỹ đã nhiệt tình đưa tin về việc trở về từ không gian sau khi đáp xuống mặt trăng. Và làm thế nào hành tinh của chúng ta có thể trông khác nếu hơn 2/3 bề mặt của nó bị chiếm đóng bởi biển và đại dương, sông băng và hồ, sông, ao và hồ chứa. Nhưng sau đó, hiện tượng có tên trong các tiêu đề có nghĩa là gì? Loại "đói" có thể xảy ra nếu có một lượng nước dồi dào như vậy trên Trái đất? Có, có nhiều nước trên Trái đất. Nhưng chúng ta không được quên rằng sự sống trên hành tinh Trái đất, theo các nhà khoa học, lần đầu tiên xuất hiện dưới nước, và chỉ sau đó mới đến với đất liền. Các sinh vật đã duy trì sự phụ thuộc vào nước trong quá trình tiến hóa trong nhiều triệu năm. Nước là "vật liệu xây dựng" chính mà cơ thể chúng bao gồm. Có thể dễ dàng xác minh điều này bằng cách phân tích các con số trong bảng sau:

Số cuối cùng của bảng này chỉ ra rằng ở một người nặng 70 kg. chứa 50 kg. nước! Nhưng thậm chí còn nhiều hơn ở bào thai người: trong giai đoạn ba ngày - 97%, trong giai đoạn ba tháng - 91%, trong giai đoạn tám tháng - 81%.

Vấn đề của "đói nước" là nhu cầu không kiểm soát một lượng nước nhất định trong cơ thể, vì có sự mất độ ẩm liên tục trong các quá trình sinh lý khác nhau. Để tồn tại bình thường ở khí hậu ôn đới, một người cần nhận khoảng 3,5 lít nước mỗi ngày cùng với đồ ăn thức uống, ở sa mạc tỷ lệ này tăng lên ít nhất 7,5 lít. Nếu không có thức ăn, một người có thể tồn tại trong khoảng bốn mươi ngày, và không có nước, ít hơn nhiều - 8 ngày. Theo các thí nghiệm y học đặc biệt, với lượng ẩm mất đi 6-8% trọng lượng cơ thể, một người rơi vào trạng thái nửa tỉnh nửa mê, mất 10% thì bắt đầu xuất hiện ảo giác, với 12%, một người có thể. Không còn khả năng hồi phục nếu không được chăm sóc y tế đặc biệt, và với mức tổn thất 20%, không thể tránh khỏi cái chết. Nhiều loài động vật thích nghi tốt với môi trường thiếu ẩm. Ví dụ nổi tiếng và nổi bật nhất về điều này là "con tàu của sa mạc", con lạc đà. Anh ta có thể sống trong một thời gian rất dài trong sa mạc nóng bỏng, không cần uống nước và giảm tới 30% trọng lượng ban đầu mà không ảnh hưởng đến thành tích của mình. Vì vậy, trong một trong những bài kiểm tra đặc biệt, một con lạc đà đã làm việc dưới cái nắng gay gắt của mùa hè trong 8 ngày và giảm được 100 kg. từ 450 kg. trọng lượng ban đầu của nó. Và khi họ đưa anh ta xuống nước, anh ta đã uống được 103 lít và lấy lại được cân nặng của mình. Người ta đã chứng minh rằng một con lạc đà có thể có tới 40 lít độ ẩm bằng cách chuyển đổi chất béo tích tụ trong bướu của nó. Động vật sa mạc như chuột túi và chuột túi hoàn toàn không sử dụng nước uống - chúng có đủ độ ẩm mà chúng nhận được từ thức ăn và nước được hình thành trong cơ thể chúng trong quá trình oxy hóa chất béo của chính chúng, giống như lạc đà. Thậm chí nhiều nước còn được tiêu thụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật. Một cây bắp cải "uống" hơn một lít nước mỗi ngày, một cây trung bình - hơn 200 lít nước. Tất nhiên, đây là một con số khá gần đúng - các loài cây khác nhau trong các điều kiện tự nhiên khác nhau tiêu thụ lượng ẩm rất rất khác nhau. Vì vậy, cây saxaul phát triển trong sa mạc dành một lượng ẩm tối thiểu, và cây bạch đàn, mà ở một số nơi được gọi là "cây máy bơm", tự chuyển qua một lượng nước khổng lồ, và vì lý do này, các đồn điền của nó được sử dụng để thoát nước đầm lầy. . Vì vậy, các vùng đất đầm lầy đầy sốt rét của vùng đất thấp Colchis đã được biến thành một lãnh thổ thịnh vượng.

Đã có khoảng 10% dân số thế giới thiếu nước sạch. Và nếu chúng ta tính đến 800 triệu hộ gia đình ở các vùng nông thôn, nơi có khoảng 25% dân số sinh sống, không có nước sinh hoạt, thì vấn đề “đói nước” thực sự trở nên toàn cầu. Nó đặc biệt nghiêm trọng ở các nước đang phát triển, nơi có khoảng 90% dân số sử dụng nước xấu. Tình trạng thiếu nước sạch đang trở thành một trong những yếu tố quan trọng hạn chế sự phát triển ngày càng tiến bộ của nhân loại.

Các câu hỏi về bảo tồn nước có thể mua được

Nước được sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động kinh tế của con người. Hầu như không thể gọi tên bất kỳ quy trình sản xuất nào không sử dụng nước. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp, sự gia tăng dân số của các thành phố, mức tiêu thụ nước ngày càng tăng. Vấn đề quan trọng hàng đầu là bảo vệ nguồn nước và các nguồn nước khỏi bị cạn kiệt, cũng như khỏi bị ô nhiễm bởi nước thải. Mọi người đều biết những thiệt hại mà nước thải gây ra cho cư dân của các hồ chứa. Điều khủng khiếp hơn nữa đối với một người và tất cả sự sống trên Trái đất là sự xuất hiện của các loại thuốc trừ sâu từ các cánh đồng trong nước sông. Vì vậy, sự hiện diện trong nước của 2,1 phần thuốc trừ sâu (endrin) trên một tỷ phần nước là đủ để giết tất cả cá trong đó. Một mối đe dọa lớn đối với nhân loại là nước thải chưa qua xử lý từ các khu định cư đổ ra sông. Vấn đề này được giải quyết bằng cách tìm hiểu các quy trình công nghệ, trong đó nước thải không được xả vào hồ chứa mà sau khi làm sạch sẽ quay trở lại quy trình công nghệ.

Hiện nay, việc bảo vệ môi trường và đặc biệt là các hồ chứa tự nhiên đang được quan tâm rất nhiều. Trước tầm quan trọng của vấn đề này, ở nước ta họ chưa có luật bảo vệ và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Hiến pháp ghi: "Các công dân của Nga có nghĩa vụ bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ sự giàu có của nó."

Các loại nước

Nước brom - một dung dịch bão hòa của Br 2 trong nước (3,5% khối lượng của Br 2). Nước brom là chất oxi hóa, chất brom hóa trong hóa học phân tích.

Nước amoniac - Nó được hình thành khi khí lò luyện cốc thô tiếp xúc với nước, được cô đặc lại do khí làm mát hoặc được bơm đặc biệt vào nó để rửa sạch NH3. Trong cả hai trường hợp, cái gọi là nước amoniac yếu, hoặc cọ rửa, đều thu được. Bằng cách chưng cất nước amoniac này với hơi nước và hồi lưu và ngưng tụ tiếp theo, nước amoniac đậm đặc (18 - 20% NH 3 theo khối lượng) thu được, được sử dụng trong sản xuất sôđa, làm phân bón lỏng, v.v.

Phân tử nước bao gồm một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro (H 2 O). Về mặt sơ đồ, cấu trúc của phân tử nước có thể được mô tả như sau:

Phân tử nước được gọi là phân tử phân cực, bởi vì các điện tích âm và dương của nó không phân bố đều xung quanh một số tâm, mà được đặt không đối xứng, tạo thành các cực âm và dương. Hình cho thấy, một cách cực kỳ đơn giản, hai nguyên tử hydro được gắn với một nguyên tử oxy, tạo thành phân tử nước như thế nào.

Góc được đánh dấu trong hình và khoảng cách giữa các nguyên tử phụ thuộc vào trạng thái kết tụ của nước (các thông số cân bằng được ngụ ý, vì các dao động liên tục diễn ra). Vì vậy, ở trạng thái hơi, góc là 104 ° 40 ", khoảng cách O-H là 0,096 nm; ở nước đá, góc là 109 ° 30", khoảng cách O-H là 0,099 nm. Sự khác biệt giữa các thông số của phân tử ở trạng thái hơi (tự do) và ở trạng thái băng là do ảnh hưởng của các phân tử lân cận. Các phân tử trong pha lỏng cũng bị ảnh hưởng, trong đó, ngoài ảnh hưởng của các phân tử nước lân cận, còn có ảnh hưởng mạnh mẽ của các ion hòa tan của các chất khác.

Lịch sử xác định thành phần của phân tử nước

Bắt đầu từ nguồn gốc của hóa học, các nhà khoa học trong một thời gian khá dài đã coi nước là một chất đơn giản, vì nó không thể bị phân hủy do kết quả của các phản ứng đã được biết đến vào thời điểm đó. Ngoài ra, tính chất không đổi của nước, như nó vốn có, đã khẳng định vị trí này.

Vào mùa xuân năm 1783, Kanendish trong phòng thí nghiệm ở Cambridge của mình đang làm việc với "không khí quan trọng" mới được phát hiện - lúc đó gọi là oxy và "không khí dễ cháy" (tên gọi là hydro). Ông trộn một thể tích "không khí quan trọng" với hai thể tích "không khí dễ cháy" và cho phóng điện qua hỗn hợp. Hỗn hợp lóe lên, và thành bình được bao phủ bởi những giọt chất lỏng. Kiểm tra chất lỏng, nhà khoa học đưa ra kết luận rằng đó là nước tinh khiết. Trước đó, một hiện tượng tương tự đã được nhà hóa học người Pháp Pierre Maker mô tả: ông đưa một chiếc đĩa sứ vào ngọn lửa của "không khí dễ cháy", trên đó hình thành các giọt chất lỏng. Điều ngạc nhiên của Maker là gì khi anh ta kiểm tra chất lỏng thu được và phát hiện ra rằng đó là nước. Hóa ra một điều nghịch lý nào đó: nước dập tắt lửa chính nó được hình thành trong quá trình cháy. Như chúng ta đã hiểu, nước được tổng hợp từ oxy và hydro:

H 2 + O 2 → 2H 2 O + 136,74 kcal.

Trong điều kiện bình thường, phản ứng này không xảy ra, và để hydro hoạt động, cần phải tăng nhiệt độ của hỗn hợp, ví dụ, với sự trợ giúp của tia lửa điện, như trong các thí nghiệm của Cavendish. Henry Cavendish có đủ dữ liệu để xác định tỷ lệ oxy và hydro trong nước. Nhưng anh ấy đã không. Có lẽ ông đã bị cản trở bởi niềm tin sâu sắc vào lý thuyết phlogiston, về lý thuyết mà ông cố gắng giải thích các thí nghiệm của mình.

Tin tức về các thí nghiệm của Cavendish đến được Paris vào tháng 6 năm đó. Lavoisier lập tức lặp lại các thí nghiệm này, sau đó tiến hành một loạt các thí nghiệm tương tự, và vài tháng sau, vào ngày 12 tháng 11 năm 1783, vào ngày lễ Saint Martin, ông báo cáo kết quả nghiên cứu của mình tại cuộc họp truyền thống của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp. Tiêu đề báo cáo của ông gây tò mò, đặc trưng cho toàn bộ kỷ nguyên khoa học tự nhiên không đơn giản đó của những khám phá vĩ đại: "Về bản chất của nước và các thí nghiệm, rõ ràng là xác nhận rằng chất này, nói đúng ra, không phải là một nguyên tố, nhưng có thể bị phân hủy và lại hình thành. " Báo cáo đã vấp phải sự phản đối gay gắt - dữ liệu của Lavoisier rõ ràng mâu thuẫn với lý thuyết phlogiston được tôn trọng và phổ biến lúc bấy giờ. Ông kết luận chính xác rằng nước được hình thành bởi sự kết hợp của "khí dễ cháy" với oxy và chứa (theo khối lượng) 15% của khí thứ nhất và 85% của khí thứ hai (dữ liệu hiện đại - 11,19% và 88,81%).

Hai năm sau, Lavoisier một lần nữa quay lại các thí nghiệm với nước. Viện Hàn lâm Khoa học đã đặt ra một nhiệm vụ thiết thực cho Lavoisier - tìm ra một phương pháp rẻ tiền để sản xuất hydro làm khí nhẹ nhất cho nhu cầu của ngành hàng không mới nổi. Lavoisier đã đưa đến làm việc một kỹ sư quân sự, nhà toán học và nhà hóa học Jean Meunier. Họ chọn nước làm chất ban đầu - khó có thể tìm được nguyên liệu thô rẻ hơn. Biết rằng nước là sự kết hợp của hydro và oxy, họ đã cố gắng tìm cách lấy oxy ra khỏi nó. Nhiều chất khử khác nhau thích hợp cho mục đích này, nhưng sắt kim loại là dễ tiếp cận nhất. Từ nồi đun sôi lại, hơi nước đi vào nòng súng chứa đầy mạt sắt, nóng đỏ trên một cái lò hơi. Ở nhiệt độ nung đỏ (800 ° C), sắt phản ứng với hơi nước và hydro được giải phóng:

3Fe + 4H 2 O → Fe 3 O 4 + 4H 2

Hydro tạo thành được thu lại, và hơi nước chưa phản ứng ngưng tụ trong tủ lạnh và tách khỏi hydro dưới dạng chất ngưng tụ. Cứ 100 hạt nước thì thu được 15 hạt hiđro và 85 hạt oxi (1 hạt = 62,2 mg). Công việc này cũng có tầm quan trọng lớn về mặt lý thuyết. Cô ấy xác nhận kết luận trước đó (từ kinh nghiệm đốt hydro trong oxy dưới một cái chuông) rằng nước chứa 15% hydro và 85% oxy (dữ liệu hiện đại - 11,19% và 88,81%).

Dựa trên thực tế là "không khí dễ cháy" tham gia vào quá trình hình thành nước, nhà hóa học người Pháp Guiton de Morvo vào năm 1787 đã đề xuất gọi nó là hydrogene (từ các từ hydro-water và gennao-I sinh ra). Từ "hydro" trong tiếng Nga, tức là "sinh ra nước" là bản dịch chính xác của tên Latinh.

Joseph Louis Gay-Lussac và Alexander Humboldt, đã tiến hành các thí nghiệm chung vào năm 1805, lần đầu tiên xác định rằng hai thể tích hydro và một thể tích oxy là cần thiết để tạo thành nước. Nhà khoa học người Ý Amedeo Avogadro cũng bày tỏ suy nghĩ tương tự. Năm 1842, Jean Baptiste Dumas thiết lập tỷ lệ trọng lượng của hydro và oxy trong nước là 2:16.

Tuy nhiên, do có nhiều nhầm lẫn về khối lượng nguyên tử của các nguyên tố trong nửa đầu thế kỷ 19 và tình hình này càng trở nên phức tạp hơn do sự ra đời của khái niệm "trọng lượng tương đương", trong một thời gian dài. thời gian công thức của nước được viết theo nhiều cách khác nhau: đôi khi là HO, sau đó là H 2 O và thậm chí là H 2 O 2. D.I. đã viết về điều này. Mendeleev: "Vào những năm 50, một số lấy O \ u003d 8, những người khác là O \ u003d 16, nếu H \ u003d 1. Nước cho loại đầu tiên là HO, hydrogen peroxide HO 2, cho loại thứ hai, như bây giờ, nước H 2 O, hydrogen peroxide H 2 O 2 hoặc HO. Rắc rối, không nhất quán diễn ra phổ biến ... ”.

Sau Đại hội Quốc tế của các nhà hóa học ở Karlsruhe, được tổ chức vào năm 1860, có thể làm rõ một số vấn đề đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển hơn nữa của lý thuyết nguyên tử-phân tử, và do đó, trong việc giải thích chính xác thành phần nguyên tử của nước. . Một biểu tượng hóa học duy nhất đã được thiết lập.

Các nghiên cứu thực nghiệm được thực hiện vào thế kỷ 19 theo phương pháp trọng lượng và thể tích cuối cùng đã cho thấy một cách thuyết phục rằng nước là một hợp chất hóa học có thể được biểu thị bằng công thức H 2 O.

Như đã biết, phân tử nước khá là "một mặt" - cả hai nguyên tử hydro đều tiếp giáp với oxy ở một phía. Điều thú vị là tính năng cực kỳ quan trọng này của phân tử nước đã được thiết lập hoàn toàn mang tính chất suy đoán từ rất lâu trước kỷ nguyên nghiên cứu quang phổ của giáo sư người Anh D. Bernal. Ông đã tiến hành từ thực tế rằng nước có mômen điện rất mạnh (vào thời điểm đó, năm 1932, điều này đã được biết đến). Tất nhiên, cách dễ nhất là "xây dựng" một phân tử nước bằng cách đặt tất cả các nguyên tử cấu thành của nó trên một đường thẳng, tức là H-O-H. “Tuy nhiên,” Bernal viết, “một phân tử nước không thể được cấu tạo theo cách này, bởi vì với cấu trúc như vậy, một phân tử chứa hai nguyên tử hydro dương và một nguyên tử oxy âm sẽ trung hòa về điện, sẽ không có một hướng nhất định ... Mômen điện chỉ có thể là nếu cả hai nguyên tử hiđro ở cạnh oxi ở cùng một phía.

, thạch cao, v.v.), có trong đất, là bắt buộc. thành phần của tất cả các cơ thể sống.

Thành phần đồng vị. Có 9 giống đồng vị ổn định của nước. Hàm lượng của chúng trong nước ngọt trung bình như sau (mol.%): 1 H 2 16 O - 99,13; 1 H 2 18 O - 0,2; 1 H 2 17 0-0,04; 1 H 2 O 16 O-0,03; năm giống đồng vị còn lại có mặt trong nước với số lượng không đáng kể. Ngoài các giống đồng vị ổn định, nước còn chứa một lượng nhỏ chất phóng xạ 3 H 2 (hoặc T 2 O). Thành phần đồng vị của nước tự nhiên có nguồn gốc khác nhau khác nhau. Tỷ lệ 1 H / 2 H đặc biệt không ổn định: ở nước ngọt - trung bình là 6900, trong nước biển - 5500, trong băng - 5500-9000. Theo thể chất Tính chất D 2 O khác rõ rệt so với nước thông thường (coi nước nặng). Nước chứa 18 O gần hơn nước có 16 O.

Thể chất. các đặc tính của nước là bất thường. Sự tan chảy của băng atm. kèm theo áp suất giảm 9% thể tích. Hệ số nhiệt độ sự nở ra theo thể tích của nước đá và nước lỏng là âm tại t-pax tương ứng. dưới -210 ° C và 3,98 ° C. Nhiệt dung C ° trong quá trình nấu chảy gần như tăng gấp đôi và trong khoảng 0-100 ° C hầu như không phụ thuộc vào nhiệt độ (tối thiểu là 35 ° C). Iso-nhiệt tối thiểu khả năng nén (44,9 * 10 -11 Pa -1), quan sát được ở 46 ° C, được thể hiện khá rõ ràng. Ở áp suất thấp và nhiệt độ lên đến 30 ° C, độ nhớt của nước giảm khi áp suất tăng. Chất điện môi cao. độ thấm và mômen lưỡng cực của nước xác định khả năng hòa tan tốt của nó liên quan đến các chất phân cực và chất điện li. Do giá trị C ° cao, và nước là một chất điều hòa khí hậu quan trọng. điều kiện trên trái đất, ổn định t-ru trên bề mặt của nó. Ngoài ra, sự gần nhau của góc H-O-H với hình tứ diện (109 ° 28 ") gây ra sự rời rạc của các cấu trúc của nước đá và nước lỏng và kết quả là sự phụ thuộc bất thường của mật độ vào t-ry. Do đó, các hồ chứa lớn không đóng băng đến đáy, điều này làm cho sự tồn tại của sự sống trong chúng.

Chuyển hướng. 1 - TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC VÀ VAPOR NƯỚC TRONG EQUILIBRIUM

Nhưng mật độ của biến đổi II-VI thấp hơn nhiều so với mật độ mà băng có thể có với sự đóng gói dày đặc của các phân tử. Chỉ trong các sửa đổi VII và VIII, mật độ đóng gói đủ cao mới đạt được: trong cấu trúc của chúng, hai mạng đều đặn được xây dựng từ tứ diện (tương tự như mạng tồn tại trong khối Ic nước đá nhiệt độ thấp, đẳng cấu với kim cương) được lồng vào nhau; đồng thời, một hệ thống các liên kết hydro tuyến tính được bảo toàn, và sự phối trí. số oxi tăng gấp đôi và đạt 8. Sự sắp xếp của nguyên tử oxi trong các kim loại VII và VIII tương tự như sự sắp xếp các nguyên tử trong sắt và nhiều kim loại khác. Trong ic thông thường và ic lập phương, cũng như trong ic HI, V-VII, định hướng của các phân tử không được xác định: cả hai proton gần nguyên tử O nhất đều hình thành liên kết cộng hoá trị với nó, điều này có thể được. hướng đến bất kỳ hai trong bốn nguyên tử oxy lân cận tại các đỉnh của tứ diện. Chất điện môi Độ thẩm thấu của các sửa đổi này cao (cao hơn so với nước ở dạng lỏng). Các sửa đổi II, VIII và IX được sắp xếp theo thứ tự định hướng; chất điện môi của chúng. độ thấm thấp (khoảng 3). Băng VIII là một dạng biến thể theo thứ tự proton của băng VII, và băng IX là băng III. Mật độ của các sửa đổi có trật tự định hướng (VIII, IX) gần với mật độ của các sửa đổi có trật tự tương ứng (VII, III).

Nước làm dung môi. Nước hòa tan tốt. phân cực và phân ly thành ion in-va. Thông thường, giá trị p tăng khi nhiệt độ tăng, nhưng đôi khi sự phụ thuộc vào nhiệt độ phức tạp hơn. Vì vậy, r-rarity pl. sunfat, cacbonat và photphat với t-ry tăng dần hoặc đầu tiên tăng, sau đó chuyển qua cực đại. Giá trị p của độ phân cực thấp trong nước (bao gồm các khí tạo nên khí quyển) trong nước thấp và với sự gia tăng t-ry, trước tiên nó sẽ giảm và sau đó đi qua cực tiểu. Khi áp suất tăng, giá trị p của các chất khí tăng lên, đi qua cực đại ở áp suất cao. Nhiều chất hòa tan trong nước và phản ứng với nó. Ví dụ, ion NH 4 có thể có trong dung dịch NH 3 (xem thêm phần Thủy phân). Giữa các ion hòa tan trong nước, các nguyên tử, phân tử không đi vào quan hệ hóa học với nó. các quận, và

Chất quan trọng nhất của hành tinh chúng ta, duy nhất về đặc tính và thành phần của nó, tất nhiên là nước. Rốt cuộc, chính nhờ cô ấy mà sự sống tồn tại trên Trái đất, trong khi nó không tồn tại trên các vật thể khác của hệ mặt trời được biết đến ngày nay. Chất rắn, chất lỏng, ở dạng hơi - nó là cần thiết và quan trọng đối với bất kỳ. Nước và các tính chất của nó là đối tượng nghiên cứu của cả một bộ môn khoa học - thủy văn.

Lượng nước trên hành tinh

Nếu chúng ta xem xét chỉ số về lượng oxit này ở tất cả các trạng thái tập hợp, thì nó chiếm khoảng 75% tổng khối lượng trên hành tinh. Trong trường hợp này, cần tính đến nước liên kết trong các hợp chất hữu cơ, sinh vật sống, khoáng chất và các nguyên tố khác.

Nếu chúng ta chỉ tính đến trạng thái lỏng và rắn của nước, con số này sẽ giảm xuống còn 70,8%. Hãy xem xét cách các tỷ lệ phần trăm này được phân phối, nơi chứa chất được đề cập.

Nước mặn ở các đại dương và biển, hồ mặn trên Trái đất là 360 triệu km 2.
Nước ngọt phân bố không đồng đều: ở các sông băng ở Greenland, Bắc Cực và Nam Cực, 16,3 triệu km 2 được bao bọc trong băng.
Trong các sông, đầm và hồ nước ngọt, 5,3 triệu km 2 hydro oxit tập trung.
Nước ngầm là 100 triệu m3.

Đó là lý do tại sao các phi hành gia từ xa ngoài không gian có thể nhìn thấy Trái đất dưới dạng một quả bóng màu xanh lam với những mảng đất hiếm có. Nước và các đặc tính của nó, kiến thức về các đặc điểm cấu tạo là những yếu tố quan trọng của khoa học. Ngoài ra, trong những năm gần đây, nhân loại bắt đầu xảy ra tình trạng thiếu nước ngọt rõ rệt. Có lẽ kiến thức như vậy sẽ giúp giải quyết vấn đề này.

Thành phần của nước và cấu trúc của phân tử

Nếu chúng ta xem xét các chỉ số này, thì các đặc tính mà chất tuyệt vời này thể hiện sẽ ngay lập tức trở nên rõ ràng. Như vậy, phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy, do đó nó có công thức thực nghiệm là H 2 O. Ngoài ra, các electron của cả hai nguyên tố đều đóng vai trò quan trọng trong việc cấu tạo nên phân tử. Chúng ta hãy xem cấu trúc của nước và tính chất của nó là gì.

Rõ ràng, mỗi phân tử được định hướng xung quanh phân tử khác, và chúng cùng nhau tạo thành một mạng tinh thể chung. Điều thú vị là oxit được xây dựng dưới dạng một tứ diện - một nguyên tử oxy ở trung tâm, và hai cặp electron và hai nguyên tử hydro xung quanh nó không đối xứng. Nếu bạn vẽ các đường thẳng qua tâm của các hạt nhân nguyên tử và nối chúng lại, thì bạn sẽ có chính xác một hình dạng hình học tứ diện.

Góc giữa tâm nguyên tử oxi và hạt nhân hiđro là 104,5 0 C. Độ dài của liên kết O-H là 0,0957 nm. Sự hiện diện của các cặp electron oxy, cũng như ái lực electron cao hơn của nó so với hydro, đảm bảo sự hình thành trường tích điện âm trong phân tử. Ngược lại, các hạt nhân hydro tạo thành phần tích điện dương của hợp chất. Do đó, nó chỉ ra rằng phân tử nước là một lưỡng cực. Điều này xác định nước có thể là gì, và các tính chất vật lý của nó cũng phụ thuộc vào cấu trúc của phân tử. Đối với chúng sinh, những tính năng này đóng một vai trò quan trọng.

Tính chất vật lý cơ bản

Chúng bao gồm mạng tinh thể, điểm sôi và điểm nóng chảy, và các đặc điểm riêng biệt đặc biệt. Chúng tôi sẽ xem xét tất cả chúng.

Cấu trúc của mạng tinh thể hydro oxit phụ thuộc vào trạng thái tập hợp. Nó có thể là rắn - nước đá, lỏng - nước bazơ ở điều kiện thường, thể khí - hơi nước khi nhiệt độ nước tăng trên 100 0 C. Nước đá tạo thành những tinh thể có hoa văn đẹp mắt. Mạng tinh thể nói chung là lỏng lẻo, nhưng liên kết rất mạnh, mật độ thấp. Bạn có thể nhìn thấy nó trên ví dụ về bông tuyết hoặc các mẫu băng giá trên kính. Trong nước thông thường, mạng tinh thể không có hình dạng bất biến, nó thay đổi và chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác.
Phân tử nước trong không gian vũ trụ có hình dạng chính xác của một quả bóng. Tuy nhiên, dưới tác dụng của lực hấp dẫn của trái đất, nó bị biến dạng và ở trạng thái lỏng có dạng một chiếc bình.
Thực tế là cấu trúc của oxit hydro là một lưỡng cực xác định các tính chất sau: dẫn nhiệt cao và nhiệt dung, có thể được tìm thấy trong quá trình đốt nóng nhanh và làm lạnh lâu của một chất, khả năng định hướng xung quanh chính nó cho cả các ion và các electron riêng lẻ, Các hợp chất. Điều này làm cho nước trở thành một dung môi phổ quát (cả phân cực và trung tính).
Thành phần của nước và cấu trúc của phân tử giải thích khả năng hình thành nhiều liên kết hydro của hợp chất này, kể cả với các hợp chất khác có cặp electron không chia sẻ (amoniac, rượu và các chất khác).
Điểm sôi của nước lỏng là 100 0 C, quá trình kết tinh xảy ra ở +4 0 C. Dưới chỉ số này - nước đá. Nếu bạn tăng áp suất, nhiệt độ sôi của nước sẽ tăng mạnh. Vì vậy, ở bầu khí quyển cao, chì có thể bị nóng chảy trong nó, nhưng đồng thời nó sẽ không sôi (trên 300 0 C).
Các đặc tính của nước rất có ý nghĩa đối với chúng sinh. Ví dụ, một trong những điều quan trọng nhất là sức căng bề mặt. Đây là sự hình thành lớp màng bảo vệ mỏng nhất trên bề mặt của oxit hydro. Chúng ta đang nói về nước lỏng. Rất khó để phá vỡ bộ phim này bằng các thao tác máy móc. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng nó sẽ phải chịu một lực tương đương với trọng lượng 100 tấn. Làm thế nào để nhận thấy nó? Phim hiện rõ khi nước chảy chậm từ vòi. Có thể thấy rằng nó giống như trong một loại vỏ nào đó, được kéo căng đến một giới hạn và trọng lượng nhất định và rơi ra dưới dạng một giọt tròn, hơi bị biến dạng bởi trọng lực. Do sức căng bề mặt, nhiều vật có thể nổi trên mặt nước. Côn trùng có khả năng thích nghi đặc biệt có thể di chuyển tự do dọc theo nó.
Nước và các đặc tính của nó là bất thường và độc đáo. Theo các thông số cảm quan, hợp chất này là một chất lỏng không màu, không mùi và không vị. Cái mà chúng ta gọi là mùi vị của nước là các khoáng chất và các thành phần khác hòa tan trong nó.
Độ dẫn điện của hiđro oxit ở trạng thái lỏng phụ thuộc vào lượng và loại muối bị hòa tan trong đó. Nước cất, không lẫn tạp chất, không dẫn điện.

Nước đá là một trạng thái đặc biệt của nước. Trong cấu trúc của trạng thái này, các phân tử liên kết với nhau bằng liên kết hydro và tạo thành một mạng tinh thể đẹp mắt. Nhưng nó khá không ổn định và có thể dễ dàng bị tách, chảy, tức là biến dạng. Có nhiều khoảng trống giữa các phân tử, kích thước của chúng vượt quá kích thước của chính các hạt. Do đó, khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của hydro oxit lỏng.

Điều này có tầm quan trọng lớn đối với sông, hồ và các vùng nước ngọt khác. Thật vậy, vào mùa đông, nước trong chúng không đóng băng hoàn toàn mà chỉ được bao phủ bởi một lớp băng dày đặc nhẹ hơn nổi lên trên. Nếu tính chất này không phải là đặc trưng cho trạng thái rắn của hydro oxit, thì các bể chứa sẽ đóng băng qua. Cuộc sống dưới nước sẽ là không thể.

Ngoài ra, trạng thái rắn của nước có tầm quan trọng lớn như một nguồn cung cấp lượng nước ngọt khổng lồ. Đây là những sông băng.

Hiện tượng tam điểm có thể gọi là một tính chất đặc biệt của nước. Đây là trạng thái mà nước đá, hơi nước và chất lỏng có thể tồn tại đồng thời. Điều này đòi hỏi các điều kiện như:

áp suất cao - 610 Pa;
nhiệt độ 0,01 0 С.

Độ trong của nước thay đổi tùy thuộc vào các tạp chất lạ. Chất lỏng có thể hoàn toàn trong suốt, trắng đục, vẩn đục. Sóng sắc vàng, đỏ thấm, tia tím xuyên sâu.

Tính chất hóa học

Nước và các đặc tính của nó là một công cụ quan trọng trong việc tìm hiểu nhiều quá trình sống. Vì vậy, chúng được nghiên cứu rất kỹ lưỡng. Vì vậy, thủy hóa quan tâm đến nước và các tính chất hóa học của nó. Trong số đó là những điều sau đây:

Sự cứng nhắc. Đây là một tính chất như vậy, được giải thích là do sự hiện diện của muối canxi và magiê, các ion của chúng trong dung dịch. Nó được chia thành vĩnh viễn (muối của các kim loại được đặt tên: clorua, sunfat, sunfit, nitrat), tạm thời (hydrocacbon), được loại bỏ bằng cách đun sôi. Ở Nga, nước được làm mềm hóa học trước khi sử dụng để có chất lượng tốt hơn.
Sự khoáng hóa. Một tính chất dựa trên mômen lưỡng cực của oxit hydro. Do sự hiện diện của nó, các phân tử có thể tự gắn với nhiều chất, ion khác và giữ chúng. Đây là cách các cộng sự, clathrates và các hiệp hội khác được hình thành.
tính chất oxi hóa khử. Là một dung môi phổ quát, chất xúc tác, chất liên kết, nước có thể tương tác với nhiều hợp chất đơn giản và phức tạp. Với một số, nó hoạt động như một chất oxy hóa, với một số khác - ngược lại. Là một chất khử, nó phản ứng với halogen, muối, một số kim loại kém hoạt động và với nhiều chất hữu cơ. Các biến đổi cuối cùng được nghiên cứu bởi hóa học hữu cơ. Nước và các tính chất của nó, đặc biệt là các tính chất hóa học của nó, cho thấy nó linh hoạt và độc đáo như thế nào. Là một chất oxy hóa, nó phản ứng với các kim loại hoạt động, một số muối nhị phân, nhiều hợp chất hữu cơ, cacbon và metan. Nói chung, các phản ứng hóa học liên quan đến một chất nhất định đòi hỏi phải lựa chọn các điều kiện nhất định. Đó là từ chúng mà kết quả của phản ứng sẽ phụ thuộc.
tính chất sinh hóa. Nước là một phần không thể thiếu trong mọi quá trình sinh hóa của cơ thể, là dung môi, chất xúc tác và môi trường.
Tương tác với khí với sự hình thành của clathrat. Nước lỏng thông thường có thể hấp thụ ngay cả các khí không hoạt động về mặt hóa học và đặt chúng vào bên trong các khoang giữa các phân tử của cấu trúc bên trong. Các hợp chất như vậy được gọi là clathrat.
Với nhiều kim loại, hydro oxit tạo thành hydrat kết tinh, trong đó nó được kết hợp không thay đổi. Ví dụ, đồng sunfat (CuSO 4 * 5H 2 O), cũng như các hyđrat thông thường (NaOH * H 2 O và những chất khác).
Nước được đặc trưng bởi các phản ứng hợp chất trong đó các lớp chất mới (axit, kiềm, bazơ) được hình thành. Chúng không phải là chất oxy hóa khử.
Sự điện phân. Dưới tác dụng của dòng điện, phân tử bị phân hủy thành các khí cấu thành - hydro và oxy. Một cách để lấy chúng là trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.

Theo quan điểm của lý thuyết Lewis, nước đồng thời là một axit yếu và một bazơ yếu (ampholyte). Đó là, chúng ta có thể nói về một chất lưỡng tính nhất định trong các tính chất hóa học.

Nước và các đặc tính có lợi của nó đối với chúng sinh

Rất khó để đánh giá quá cao tầm quan trọng của hydro oxit đối với tất cả các sinh vật. Xét cho cùng, nước là nguồn gốc của sự sống. Người ta biết rằng nếu không có nó, một người không thể sống dù chỉ một tuần. Nước, các đặc tính và ý nghĩa của nó chỉ đơn giản là khổng lồ.

Nó là một chất phổ quát, có nghĩa là, có khả năng hòa tan cả hợp chất hữu cơ và vô cơ, một dung môi hoạt động trong các hệ thống sống. Đó là lý do tại sao nước là nguồn và phương tiện cho dòng chảy của tất cả các quá trình biến đổi sinh hóa xúc tác, với sự hình thành của các hợp chất phức tạp quan trọng.
Khả năng hình thành liên kết hydro làm cho chất này phổ biến trong việc duy trì nhiệt độ mà không thay đổi trạng thái tập hợp. Nếu không đúng như vậy, thì ở một mức độ giảm nhẹ nhất, nó sẽ biến thành băng bên trong các sinh vật sống, gây chết tế bào.
Đối với một người, nước là nguồn gốc của tất cả các nhu cầu và vật dụng cơ bản của gia đình: nấu ăn, giặt giũ, vệ sinh, tắm rửa, tắm rửa và bơi lội, v.v.
Các nhà máy công nghiệp (hóa chất, dệt may, kỹ thuật, thực phẩm, nhà máy lọc dầu và các nhà máy khác) sẽ không thể thực hiện công việc của mình nếu không có sự tham gia của hydro oxit.
Từ thời cổ đại, người ta tin rằng nước là một nguồn sức khỏe. Nó đã được sử dụng và được sử dụng ngày nay như một dược chất.
Thực vật sử dụng nó làm nguồn dinh dưỡng chính, nhờ đó chúng tạo ra oxy, loại khí tạo nên sự sống trên hành tinh của chúng ta.

Có hàng tá lý do khác giải thích tại sao nước là chất phổ biến nhất, quan trọng và cần thiết cho tất cả các vật thể sống và nhân tạo. Chúng tôi chỉ đưa ra những cái chính, rõ ràng nhất.

Chu trình thủy văn nước

Nói cách khác, đây là chu kỳ của cô ấy trong tự nhiên. Một quá trình rất quan trọng cho phép bạn bổ sung liên tục các nguồn cung cấp nước đã biến mất. Nó xảy ra như thế nào?

Có ba thành phần chính: nước ngầm (hoặc mặt đất), nước bề mặt và đại dương. Bầu khí quyển, ngưng tụ và tạo ra lượng mưa, cũng rất quan trọng. Ngoài ra, những người tham gia tích cực trong quá trình này là thực vật (chủ yếu là cây cối) có thể hấp thụ một lượng nước rất lớn mỗi ngày.

Vì vậy, quá trình diễn ra như thế này. Nước ngầm lấp đầy các mao dẫn dưới đất và chảy xuống bề mặt và Đại dương Thế giới. Nước bề mặt sau đó được thực vật hấp thụ và thoát ra môi trường. Bốc hơi cũng xảy ra từ các khu vực rộng lớn của đại dương, biển, sông, hồ và các vùng nước khác. Khi ở trong khí quyển, nước sẽ làm gì? Nó ngưng tụ và tràn trở lại dưới dạng mưa (mưa, tuyết, mưa đá).

Nếu những quá trình này không xảy ra, thì việc cung cấp nước, đặc biệt là nước ngọt, đã kết thúc từ lâu. Đó là lý do tại sao người ta rất chú trọng đến việc bảo vệ và chu kỳ thủy văn bình thường.

Khái niệm về nước nặng

Trong tự nhiên, hydro oxit tồn tại dưới dạng hỗn hợp của các chất đồng vị. Điều này là do hydro tạo thành ba dạng đồng vị: protium 1 H, deuterium 2 H, tritium 3 H. Lần lượt, oxy cũng không bị tụt hậu và tạo thành ba dạng bền: 16 O, 17 O, 18 O. Đó là nhờ Vì vậy, không chỉ có nước proti thông thường có thành phần H 2 O (1 H và 16 O), mà còn có deuterium và triti.

Đồng thời, nó chính xác là đơteri (2 H) ổn định về cấu trúc và hình thức, được bao gồm trong thành phần của hầu hết các loại nước tự nhiên, nhưng với số lượng nhỏ. Đó là những gì họ gọi là nặng. Nó có phần khác với thông thường hoặc dễ dàng ở mọi khía cạnh.

Nước nặng và các tính chất của nó được đặc trưng bởi một số điểm.

Kết tinh ở nhiệt độ 3,82 0 C.
Sự sôi được quan sát ở 101,42 0 C.
Mật độ là 1.1059 g / cm 3.
Là một dung môi, nó kém hơn nhiều lần so với nước nhẹ.
Nó có công thức hóa học là D 2 O.

Khi tiến hành các thí nghiệm cho thấy ảnh hưởng của nước như vậy đối với các hệ thống sống, người ta nhận thấy rằng chỉ một số loại vi khuẩn có thể sống trong đó. Phải mất thời gian để các thuộc địa thích nghi và di thực. Nhưng, sau khi thích nghi, chúng hoàn toàn phục hồi tất cả các chức năng sống (sinh sản, dinh dưỡng). Ngoài ra, thép có khả năng chống lại tác động của bức xạ phóng xạ rất tốt. Thí nghiệm trên ếch và cá không cho kết quả khả quan.

Các lĩnh vực ứng dụng hiện đại của đơteri và nước nặng do nó tạo thành là kỹ thuật điện hạt nhân và điện hạt nhân. Nước như vậy có thể thu được trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng cách điện phân nước thông thường - nó được hình thành như một sản phẩm phụ. Deuterium chính nó được hình thành bằng cách chưng cất nhiều lần hydro trong các thiết bị đặc biệt. Ứng dụng của nó dựa trên khả năng làm chậm quá trình tổng hợp neutron và phản ứng proton. Chính nước nặng và đồng vị hydro là cơ sở để tạo ra hạt nhân và bom khinh khí.

Các thí nghiệm về việc sử dụng nước deuterium của mọi người với số lượng nhỏ đã cho thấy rằng nó không bị trì hoãn lâu - sự rút lui hoàn toàn được quan sát thấy sau hai tuần. Không thể sử dụng nó như một nguồn cung cấp độ ẩm cho cuộc sống, nhưng ý nghĩa kỹ thuật đơn giản là vô cùng to lớn.

Nước nóng chảy và ứng dụng của nó

Từ xa xưa, các đặc tính của nước như vậy đã được mọi người xác định là chữa bệnh. Từ lâu, người ta đã quan sát thấy rằng khi tuyết tan, các loài động vật cố gắng uống nước từ các vũng nước được hình thành. Sau đó, cấu trúc và tác dụng sinh học của nó đối với cơ thể con người đã được nghiên cứu kỹ lưỡng.

Nước tan chảy, các dấu hiệu và đặc tính của nó nằm giữa ánh sáng thông thường và nước đá. Từ bên trong, nó được hình thành không chỉ bởi các phân tử, mà bởi một tập hợp các cụm được tạo thành bởi các tinh thể và khí. Nghĩa là, bên trong các khoảng trống giữa các phần cấu trúc của tinh thể là hydro và oxy. Nói chung, cấu trúc của nước tan chảy tương tự như cấu trúc của nước đá - cấu trúc được giữ nguyên. Các tính chất vật lý của oxit hydro đó thay đổi một chút so với tính chất thông thường. Tuy nhiên, hiệu quả sinh học đối với cơ thể là tuyệt vời.

Khi nước bị đóng băng phần thứ nhất, phần nặng hơn sẽ biến thành nước đá - đây là các đồng vị đơteri, muối và tạp chất. Do đó, phần lõi này nên được loại bỏ. Nhưng phần còn lại là nước tinh khiết, có cấu trúc và tốt cho sức khỏe. Ảnh hưởng gì đến cơ thể? Các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Donetsk đã đặt tên cho các loại cải tiến sau:

Tăng tốc quá trình phục hồi.
Tăng cường khả năng miễn dịch.
Ở trẻ em, sau khi hít phải nước như vậy, cảm lạnh được phục hồi và chữa khỏi, ho, sổ mũi, v.v.
Cải thiện hơi thở, tình trạng của thanh quản và màng nhầy.
Hạnh phúc chung của một người, hoạt động tăng lên.

Ngày nay, có một số người ủng hộ phương pháp điều trị bằng nước tan, họ viết các đánh giá tích cực của họ. Tuy nhiên, có những nhà khoa học, bao gồm cả các bác sĩ, không ủng hộ những quan điểm này. Họ tin rằng nước như vậy sẽ không có hại gì, nhưng sẽ chẳng có lợi ích gì.

Năng lượng

Tại sao các đặc tính của nước có thể thay đổi và được phục hồi khi chuyển sang các trạng thái tập hợp khác nhau? Câu trả lời cho câu hỏi này như sau: hợp chất này có bộ nhớ thông tin riêng, ghi lại tất cả những thay đổi và dẫn đến việc khôi phục cấu trúc và đặc tính vào đúng thời điểm. Trường năng lượng sinh học mà một phần của nước đi qua (phần nước đến từ ngoài không gian) mang một điện tích mạnh. Mẫu này thường được sử dụng trong điều trị. Tuy nhiên, theo quan điểm y học, không phải loại nước nào cũng có thể có tác dụng hữu ích, kể cả thông tin.

Nước có cấu trúc - nó là gì?

Đây là nước có cấu trúc phân tử hơi khác một chút, sự sắp xếp của các mạng tinh thể (chẳng hạn như quan sát được trong nước đá), nhưng nó vẫn là chất lỏng (rã đông cũng thuộc loại này). Trong trường hợp này, thành phần của nước và các tính chất của nó, theo quan điểm khoa học, không khác với những đặc tính của oxit hydro thông thường. Do đó, nước có cấu trúc không thể có tác dụng chữa bệnh rộng rãi đến mức các nhà bí truyền và những người ủng hộ y học thay thế quy cho nó.

O.V. Mosin

Nước nặng (oxit deuterium) - có cùng công thức hóa học như nước thông thường, nhưng thay vì nguyên tử hydro, nó chứa hai đồng vị hydro nặng - nguyên tử deuterium. Công thức của nước hydro nặng thường được viết là: D2O hoặc 2H2O. Nhìn bên ngoài, nước nặng trông giống như nước thông thường - một chất lỏng không màu, không có mùi và vị.

Theo tính chất của nó, nước nặng khác hẳn với nước thường. Các phản ứng với nước nặng diễn ra chậm hơn so với nước thường; hằng số phân ly của phân tử nước nặng thấp hơn hằng số đối với nước thông thường.

Các phân tử của nước hydro nặng lần đầu tiên được phát hiện trong nước tự nhiên bởi Harold Urey vào năm 1932. Và vào năm 1933, Gilbert Lewis đã thu được nước hydro nặng tinh khiết bằng cách điện phân nước thông thường.

Trong nước tự nhiên, tỷ lệ giữa nước nặng và nước thường là 1: 5500 (giả sử rằng tất cả đơteri đều ở dạng nước nặng D2O, mặc dù trên thực tế nó có một phần trong thành phần của nước bán nặng HDO).

Nước nặng chỉ hơi độc, các phản ứng hóa học trong môi trường của nó có phần chậm hơn so với nước thông thường, các liên kết hydro liên quan đến đơteri có phần mạnh hơn bình thường. Thí nghiệm trên động vật có vú cho thấy sự thay thế 25% hydro trong mô bằng đơteri dẫn đến vô sinh, nồng độ cao hơn dẫn đến con vật chết nhanh chóng. Tuy nhiên, một số vi sinh vật có thể sống trong 70% nước nặng) (động vật nguyên sinh) và ngay cả trong nước nặng tinh khiết (vi khuẩn). Một người có thể uống một cốc nước nặng mà không gây hại cho sức khỏe, tất cả deuterium sẽ được loại bỏ khỏi cơ thể trong vài ngày. Về mặt này, nước nặng ít độc hơn muối ăn.

Nước nặng tích tụ trong phần còn lại của chất điện phân trong quá trình điện phân nước lặp đi lặp lại. Trong không khí thoáng, nước nặng nhanh chóng hấp thụ hơi của nước thông thường, vì vậy chúng ta có thể nói rằng nó có tính hút ẩm. Việc sản xuất nước nặng tiêu tốn rất nhiều năng lượng, do đó giá thành của nó khá cao (khoảng 200-250 USD / kg).

Tính chất vật lý của nước thông thường và nước nặng

Tính chất vật lý

Khối lượng phân tử

Mật độ ở 20 ° C (g / cm3)

t ° kết tinh (° C)

nhiệt độ sôi (° C)

đặc tính của nước nặng

Đặc tính quan trọng nhất của nước nặng là nó thực tế không hấp thụ neutron, do đó nó được sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân để làm chậm neutron và làm chất làm mát. Nó cũng được sử dụng như một chất đánh dấu đồng vị trong hóa học và sinh học. Trong vật lý hạt, nước nặng được sử dụng để phát hiện neutrino; ví dụ, máy dò neutrino mặt trời lớn nhất ở Canada chứa 1 kiloton nước nặng.

Các nhà khoa học Nga từ PNPI đã phát triển các công nghệ ban đầu để sản xuất và lọc nước nặng tại các nhà máy thí điểm. Năm 1995, nhà máy đầu tiên ở Nga và là nhà máy thí điểm đầu tiên trên thế giới được đưa vào hoạt động dựa trên phương pháp trao đổi đồng vị trong hệ thống nước-hydro và điện phân nước (EVIO).

Hiệu suất cao của nhà máy EVIO giúp có thể thu được nước nặng với hàm lượng đơteri> 99,995% at. Công nghệ đã được chứng minh đảm bảo chất lượng cao của nước nặng, bao gồm lọc sâu nước nặng từ triti đến hoạt tính còn lại, cho phép sử dụng nước nặng cho các mục đích y tế và khoa học mà không bị hạn chế. Năng lực của cơ sở giúp nó có thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu của các doanh nghiệp và tổ chức Nga về nước nặng và đơteri, cũng như xuất khẩu một phần sản phẩm. Trong quá trình hoạt động, hơn 20 tấn nước nặng và hàng chục kg đơteri dạng khí đã được sản xuất cho nhu cầu của Rosatom và các doanh nghiệp khác của Nga.

Ngoài ra còn có nước bán nặng (hoặc deuterium), trong đó chỉ có một nguyên tử hydro được thay thế bằng deuterium. Công thức của loại nước đó được viết như sau: DHO.

Thuật ngữ nước nặng cũng được sử dụng liên quan đến nước trong đó bất kỳ nguyên tử nào đã được thay thế bằng một đồng vị nặng:

Đối với nước ôxy nặng (trong đó đồng vị ôxy nhẹ 16O được thay thế bằng đồng vị nặng 17O hoặc 18O),

Đối với nước triti và siêu gợn sóng (chứa đồng vị phóng xạ của nó là tritium 3H thay vì nguyên tử 1H).

Nếu chúng ta đếm tất cả các hợp chất khác nhau có thể có với công thức chung là H2O, thì tổng số “nước nặng” có thể có sẽ là 48. Trong số này, 39 phương án là phóng xạ và chỉ có 9 phương án ổn định: H216O, H217O, H218O, HD16O, HD17O, HD18O, D216O, D217O, D218O. Cho đến nay, không phải tất cả các biến thể của nước nặng đều thu được trong các phòng thí nghiệm.

Nước nặng đóng một vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học khác nhau.. Các nhà nghiên cứu Nga từ lâu đã phát hiện ra rằng nước nhiều ức chế sự phát triển của vi khuẩn, tảo, nấm, thực vật bậc cao và nuôi cấy mô động vật. Nhưng nước có nồng độ đơteri giảm xuống còn 50% (nước được gọi là nước "không có đơteri") có đặc tính chống tương tác, làm tăng sinh khối và số lượng hạt, tăng tốc độ phát triển của cơ quan sinh dục và kích thích sinh tinh ở chim.

Ở nước ngoài, họ đã thử cho những con chuột có khối u ác tính uống nước nặng. Nước đó thực sự đã chết: nó giết chết các khối u và chuột. Nhiều nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng nước nặng có ảnh hưởng tiêu cực đến thực vật và sinh vật sống. Những con chó thí nghiệm, chuột cống và chuột nhắt được cho uống nước, một phần ba trong số đó được thay bằng nước nặng. Sau một thời gian ngắn, động vật bắt đầu bị rối loạn chuyển hóa, thận bị phá hủy. Với sự gia tăng tỷ lệ nước nặng, các loài động vật bị chết. Ngược lại, hàm lượng deuterium giảm 25% dưới mức tiêu chuẩn trong nước cấp cho động vật có tác dụng có lợi đối với sự phát triển của chúng: lợn, chuột và chuột nhắt sinh con nhiều hơn và lớn hơn bình thường nhiều lần, và sản lượng trứng của gà tăng gấp đôi.

Sau đó, các nhà nghiên cứu Nga đã lấy nước "nhẹ". Các thí nghiệm được thực hiện trên 3 mô hình khối u có thể cấy ghép: ung thư biểu mô phổi Lewis, sarcoma tử cung phát triển nhanh và ung thư cổ tử cung phát triển chậm. Các nhà nghiên cứu thu được nước "không chứa Deuterium" bằng cách sử dụng một công nghệ được phát triển tại Viện Sinh học Không gian. Phương pháp này dựa trên sự điện phân của nước cất. Trong các nhóm thí nghiệm, động vật có khối u được cấy ghép nhận được nước có hàm lượng deuterium giảm, trong các nhóm đối chứng - nước thông thường. Các con vật bắt đầu được uống nước "nhẹ" và kiểm soát vào ngày cấy ghép khối u và nhận được nó cho đến ngày cuối cùng của cuộc đời.

Nước giảm deuterium làm chậm sự xuất hiện của các nốt đầu tiên tại vị trí cấy ghép ung thư cổ tử cung. Tại thời điểm xuất hiện các nốt của các loại u khác, nước nhẹ không có tác dụng. Nhưng ở tất cả các nhóm thí nghiệm, bắt đầu từ ngày đo đầu tiên và hầu như cho đến khi kết thúc thí nghiệm, thể tích khối u ít hơn so với nhóm đối chứng. Thật không may, mặc dù nước nặng ức chế sự phát triển của tất cả các khối u được nghiên cứu, nhưng nó không kéo dài tuổi thọ của chuột thí nghiệm.

Và sau đó đã có những ý kiến ủng hộ việc loại bỏ hoàn toàn deuterium khỏi nước dùng làm thực phẩm. Điều này sẽ dẫn đến tăng tốc các quá trình trao đổi chất trong cơ thể con người, và do đó, làm tăng hoạt động thể chất và trí tuệ của nó. Nhưng mối lo ngại sớm xuất hiện rằng việc loại bỏ hoàn toàn deuterium khỏi nước sẽ dẫn đến giảm thời gian sống chung của con người. Sau khi tất cả, người ta biết rằng cơ thể của chúng ta gần như 70% là nước. Và nước này chứa 0,015% đơteri. Về hàm lượng định lượng (tính theo phần trăm nguyên tử), nó đứng thứ 12 trong số các nguyên tố hóa học cấu tạo nên cơ thể con người. Về vấn đề này, nó nên được xếp vào nhóm vi chất dinh dưỡng. Hàm lượng các nguyên tố vi lượng như đồng, sắt, kẽm, molipđen, mangan trong cơ thể chúng ta ít hơn đơteri hàng chục, hàng trăm lần. Điều gì xảy ra nếu tất cả đơteri bị loại bỏ? Khoa học vẫn chưa trả lời câu hỏi này. Hiện tại, thực tế chắc chắn là bằng cách thay đổi hàm lượng định lượng của đơteri trong cơ thể thực vật hoặc động vật, chúng ta có thể tăng tốc hoặc làm chậm quá trình sống.