Фізичні властивості води (далі, можливо, “властивості води” як – ФВВ) має знати кожен – оскільки вони багато в чому визначають наше життя та нас самих як таких…
* Матеріал, серед іншого, частково створений і за допомогою API OpenAI ChatGPT
Фізичні властивості води – терміни, визначення та коментарі
Більш детально про властивості води у твердому стані ви можете прочитати в нашій статті – КРИГА – ТВЕРДИЙ СТАН ВОДИ (читати → ) , а про хімічні властивості в матеріалі – ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ (читати → ) .
Вода – одна з найважливіших речовин для нашої планети. Без неї на Землі життя неможливе, без неї не проходить жоден геологічний процес. Великий учений і мислитель Володимир Іванович Вернадський у своїх роботах писав, що не існує такого компонента, значення якого могло б “зрівнятися з нею за впливом на перебіг основних, найгрізніших геологічних процесів”. Вода присутня не тільки в організмі всіх живих істот нашої планети, а й у всіх речовинах на Землі – у мінералах, у гірських породах… Вивчення унікальних властивостей води постійно відкриває нам дедалі нові й нові таємниці, ставить нам нові загадки й кидає нові виклики.
Фізичні властивості води – це…
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ – це властивості, які проявляються поза хімічними реакціями.
Чистота води
Чистота води – залежить від наявності в ній домішок, бактерій, солей важких металів … , для ознайомлення з інтерпретацією терміна ЧИСТА ВОДА за версією нашого сайту необхідно прочитати статтю – ЧИСТА ВОДА → .
Колір
Колір води – залежить від хімічного складу та механічних домішок
Для прикладу наведемо визначення “Кольору моря”, дане “Великою радянською енциклопедією”.
Велика радянська енциклопедія
Колір моря. Колір, що сприймається оком, коли спостерігач дивиться на поверхню моря, Колір моря залежить від кольору морської води, кольору неба, кількості та характеру хмар, висоти Сонця над обрієм та ін. причин.
Поняття Колір моря слід відрізняти від поняття колір морської води. Під кольором морської води розуміють колір, який сприймає око під час прямовисного огляду морської води над білим фоном. Від поверхні моря відбивається лише незначна частина світлових променів, що падають на неї, решта їхніх променів проникає вглиб, де поглинається і розсіюється молекулами води, частками зважених речовин і найдрібнішими бульбашками газів. Відбиті і розсіяні промені, що виходять із моря, і створюють Ц. м. Молекули води розсіюють найсильніше синій і зелені промені. Зважені частинки майже однаково розсіюють усі промені. Тому морська вода з малою кількістю суспензій здається синьо-зеленою (колір відкритих частин океанів), а зі значною кількістю суспензій – жовтувато-зеленою (наприклад, Балтійське море). Теоретична сторона вчення про Ц. м. розроблена Ст. В. Шулейкіним і Ч. В. Раманом.
Велика радянська енциклопедія. – М.: Радянська енциклопедія. 1969-1978
Який запах у води
Вода сама по собі не має запаху, однак водночас запах води може змінюватися під впливом різних чинників. Наприклад, такими як – наявність у воді різних домішок, органічних речовин або мікроорганізмів. Зазначимо, що якщо вода має неприємний запах, це може вказувати на наявність у воді небезпечних для здоров’я і життя людини домішок або забруднень.
Прозорість
Прозорість води – залежить від розчинених у ній мінеральних речовин і вмісту механічних домішок, органічних речовин і колоїдів…
Екологічний енциклопедичний словник
ПРОЗОРІСТЬ ВОДИ – здатність води пропускати світло. Зазвичай вимірюється диском Секкі. Залежить здебільшого від концентрації завислих і розчинених у воді органічних і неорганічних речовин. Може різко знижуватися внаслідок антропогенного забруднення та евтрофування водойм.
Екологічний енциклопедичний словник. – Кишинів І.І. Дедю. 1989
Словник з гідрогеології та інженерної геології
ПРОЗОРІСТЬ ВОДИ – здатність води пропускати світлові промені. Залежить від товщини шару води, прохідного променями, наявності в ній завислих домішок, розчинених речовин тощо. У воді сильніше поглинаються червоні та жовті промені, глибше проникають фіолетові. За ступенем прозорості, у порядку зменшення її, розрізняють води:
- прозорі;
- ті, що слабо опалесціюють;
- опалесцентні;
- злегка каламутні;
- каламутні;
- сильно каламутні.
Словник з гідрогеології та інженерної геології. – М.: Гостоптехиздат. 1961
Смак води – фізичні властивості води
Смак води залежить від її складу – розчинених у ній мінералів та інших речовин, а також від наявності в ній будь-яких мікроорганізмів і бактерій. Деякі люди можуть описувати воду як несмачну, тоді як інші можуть відчувати легку солодкість або гіркоту. Зазвичай чим менше вода містить мінералів, тим її смак нейтральніший.
Словник із гідрогеології та інженерної геології
Смак води – властивість води, що залежить від розчинених у ній солей і газів. Є таблиці відчутної на смак концентрації солей, розчинених у воді (у мг/л), наприклад така таблиця (за Штаффом).
Словник з гідрогеології та інженерної геології. – М.: Держтоптехвидав. Укладач: А. А. Маккавеєв, редактор О. К. Ланге. 1961
Температура плавлення води
Науково-технічний енциклопедичний словник
ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕННЯ – температура, за якої речовина переходить із ТВЕРДОГО СОСТАТУ в рідкий. Температура плавлення твердої речовини дорівнює температурі замерзання рідини, наприклад, температура плавлення льоду, О °С, дорівнює температурі замерзання води.
Науково-технічний енциклопедичний словник.
Температура кипіння води
Температура кипіння води: 99,974°C
Науково-технічний енциклопедичний словник
ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ, температура, за якої речовина переходить з одного стану (фази) в інший, тобто з рідини в пару або газ. Температура кипіння зростає при збільшенні зовнішнього тиску і знижується при його зменшенні. Зазвичай її вимірюють за стандартного тиску в 1 атмосферу (760 мм рт. ст.) Температура кипіння води за стандартного тиску становить 100 °С.
Науково-технічний енциклопедичний словник.
Потрійна точка води
Потрійна точка води – це певні температура і тиск, за яких вода може існувати одночасно в трьох станах: рідкому, газоподібному і твердому (лід), у рівновазі один з одним.
Потрійна точка води дорівнює 0,01 градуса Цельсія (273,16 К) і тиску 611,73 Па (0,0060373 атмосфер). У цій точці швидкість випаровування і конденсації води рівні, а твердий лід може прямо переходити у водяну пару і навпаки без танення і замерзання.
Науково-технічний енциклопедичний словник
ПОТРІЙНА ТОЧКА, температура і тиск, за яких усі три стани речовини (твердий, рідкий, газоподібний) можуть існувати одночасно. Для води потрійна точка перебуває за температури 273,16 К і тиску 610 Ра.
Науково-технічний енциклопедичний словник
Докладніше читайте в нашій статті – ПОТРІЙНА ТОЧКА ВОДИ → .
Поверхневий натяг води
Поверхневий натяг води – визначає силу зчеплення молекул води одна з одною, наприклад, від цього параметра залежить те, як засвоюється та чи інша вода організмом людини.
Більш детально читайте у статті – ПОВЕРХНЕВИЙ НАТЯГ ВОДИ → .
Адгезія та когезія води
Адгезія і когезія – це властивості, які визначають “липкість води” до інших матеріалів. Адгезія визначає “липкість” води до інших речовин, а когезія – це липкість молекул води по відношенню одна до одної.
Капілярність
Капілярність – властивість води, завдяки якій вода може підніматися вертикально вгору у “вузьких трубках”, званих капілярами, і пористих матеріалах. Ця властивість реалізується через інші властивості води, такі як – поверхневий натяг, адгезія і когезія. Коли вода перебуває у “вузьких просторах”, таких як капіляри або будь-які інші пористі матеріали, сила зчеплення між водою і матеріалом перевершує силу зчеплення між молекулами води, і вода втягується у вузький простір, долаючи силу тяжіння.
Капілярність має важливе значення в природі та техніці. Наприклад, вона відіграє найважливішу роль у транспортуванні води та поживних речовин у рослинах – з ґрунту в кореневу систему і далі від коренів до інших частин рослини. У техніці капілярність використовується, наприклад, у капілярних трубках для вимірювання тиску рідин і в капілярних матеріалах для вбирання рідин.
Жорсткість води
Жорсткість води – визначається кількістю вмісту солей, більш докладно читайте в матеріалах – ЖОРСТКА ВОДА – ЩО Ж ЦЕ ТАКЕ → та МІНЕРАЛІЗАЦІЯ ВОДИ → .
Морський словник
ЖЕРСТКІСТЬ ВОДИ (Stiffness of Water) – властивість води, що знекровлюється вмістом розчинених у ній солей лужноземельних металів, гл. обр. кальцію і магнію (у вигляді двовуглекислих солей – бікарбонатів), і солей сильних мінеральних кислот – сірчаної і соляної. Жорсткість води вимірюється в особливих одиницях, так зв. градусах жорсткості. Градусом жорсткості називається ваговий вміст окису кальцію (СаО), що дорівнює 0,01 г в 1 л води. Жорстка вода непридатна для живлення котлів, оскільки сприяє сильному утворенню накипу на їхніх стінках, що може спричинити перепал трубок котла. Котли великих потужностей і особливо високих тисків повинні живитися абсолютно очищеною водою (конденсат від парових машин і турбін, очищений за допомогою фільтрів від домішок олії, а також дистилят, що готується в особливих апаратах-випарниках).
Самойлов К. І. Морський словник. – М.-Л.: Державне Військово-морське Видавництво НКВМФ Союзу РСР, 1941
Науково-технічний енциклопедичний словник
ЖЕСТКІСТЬ ВОДИ, нездатність води утворювати піну з милом через розчинені в ній солі, переважно кальцій і магній.
Накип у котлах і трубах утворюється через присутність у воді розчиненого карбонату кальцію, що потрапляє у воду під час контакту з вапняком. У гарячій або киплячій воді карбонат кальцію переходить в осад у вигляді твердих вапняних відкладень на поверхнях всередині котлів. Карбонат кальцію також не дає милу пінитися. Іонообмінний контейнер (3), заповнений гранулами, покритими натрій-вмісними матеріалами, з якими вода вступає в контакт. Іони натрію як більш активні, заміщають іони кальцію Оскільки солі натрію залишаються розчинними навіть під час кип’ятіння, накип не утворюється.
Науково-технічний енциклопедичний словник.
Структура води – фізичні властивості води
Під структурою води розуміють певне розташування молекул води по відношенню одна до одної. Це поняття активно використовується в теорії структурованої води, читайте нашу статтю – СТРУКТУРОВАНА ВОДА – БАЗОВІ ПОНЯТТЯ → .
Мінералізація води
Показник мінералізації води – це кількісний загального вмісту розчинених у воді будь-яких мінеральних речовин. Мінералізація води – обчислюється в міліграмах на літр (мг/л) або в градусах жорсткості (°Ж).
Чим вищий показник мінералізації води, тим більше в ній міститься мінеральних речовин. Залежно від вмісту мінералів у воді, її можна класифікувати як низькомінералізовану (менше ніж 500 мг/л), середньомінералізовану (від 500 до 1500 мг/л) або високомінералізовану (понад 1500 мг/л).
Екологічний енциклопедичний словник
МІНЕРАЛІЗАЦІЯ ВОДИ – насичення води неорганічними (мінеральними) речовинами, які перебувають у ній у вигляді іонів і колоїдів; загальна сума неорганічних солей, що містяться переважно в прісній воді; ступінь мінералізації зазвичай виражають у мг/л або г/л (іноді в г/кг).
Екологічний енциклопедичний словник. – Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської енциклопедії. І.І. Дедю. 1989
Детальніше читайте у статті – МІНЕРАЛІЗАЦІЯ ВОДИ → .
В’язкість води
В’язкість води – характеризує внутрішній опір частинок рідини її руху.
Геологічний словник
В’язкість води (рідини) – властивість рідини, що зумовлює під час руху виникнення сили тертя. Є чинником, що здійснює передачу руху від шарів води, які переміщуються з великою швидкістю, до шарів з меншою швидкістю. В’язкість води залежить від температури та концентрації розчину. Фізично вона оцінюється коеф. в’язкості, який входить до низки формул руху води.
Геологічний словник: у 2-х томах. – М.: Надра. За редакцією К. Н. Паффенгольца та ін.. 1978
Розрізняють два види в’язкості води:
- динамічна в’язкість води – 0,00101 Па-с (за 20°C);
- кінематична в’язкість води – 0,01012 см2/с (при 20°C).
Детальніше читайте в нашій статті – В’ЯЗКІСТЬ ВОДИ → .
Критична точка води
Критичною точкою води називається її стан за певного співвідношення тиску і температури, коли її властивості однакові в газоподібному і рідкому стані (газоподібній і рідкій фазі).
Критична точка води: 374°C, 22,064 МПа.
Діелектрична проникність
Діелектрична проникність, загалом, є коефіцієнтом, що показує, на скільки сила взаємодії між двома зарядами у вакуумі більша, ніж у певному середовищі.
У випадку з водою цей показник надзвичайно високий і для статичних електричних полів дорівнює 81.
Теплоємність води
Теплоємність води – вода має напрочуд високу теплоємність.
Екологічний словник
Теплоємність – властивість речовин поглинати тепло. Виражається в кількості тепла, що поглинається речовиною під час її нагрівання на 1°С. Теплоємність води близько 1 кал/г, або 4,2 Дж/г. Теплоємність ґрунту (за 14,5-15,5°С) коливається (від піщаних до торф’яних ґрунтів) від 0,5 до 0,6 кал (або 2,1-2,5 Дж) на одиницю об’єму і від 0,2 до 0,5 кал (або 0,8-2,1 Дж) на одиницю маси (г).
Екологічний словник. – Алма-Ата: “Наука”. Б.А. Биков. 1983
Науково-технічний енциклопедичний словник
Питома теплоємність (позначення с), тепло, необхідне для того, щоб підняти температуру 1 кг речовини на 1К. Вимірюється в Дж/К.кг (де Дж -ДЖОУЛЬ). Речовини з високою питомою теплоємністю, такі як вода, вимагають більшої кількості енергії для підняття температури, ніж речовини з низькою питомою теплоємністю.
Науково-технічний енциклопедичний словник
Детальніше про це читайте у статті – ПИТОМА ТЕПЛОЄМНІСТЬ, ЩО ВИЗНАЧАЄТЬСЯ ВОДОЮ, АБО ЧОМУ МИ ТАКІ, ЯК МИ Є → .
Теплопровідність води
Теплопровідність речовини має на увазі її здатність проводити тепло від своїх більш гарячих частин до більш холодних.
Передача тепла у воді відбувається або на молекулярному рівні, тобто передається молекулами води, або завдяки руху/переміщенню будь-яких об’ємів води – турбулентна теплопровідність.
Теплопровідність води залежить від температури і тиску.
Більш докладно читайте в нашій статті – ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ ВОДИ → .
Плинність
Під плинністю речовин розуміють їхню здатність змінювати свою форму під впливом постійної напруги або постійного тиску.
Плинність рідин, так само визначається рухливістю їхніх частинок, які в стані спокою нездатні сприймати дотичні напруги.
Індуктивність
Індуктивність визначає магнітні властивості замкнутих ланцюгів електричного струму. Вода, за винятком деяких випадків, електричний струм проводить, а отже і має певну індуктивність.
Щільність води
Густина води – визначається відношенням її маси до об’єму за певної температури. Детальніше читайте в нашому матеріалі – ЩО ТАКЕ ГУСТИНА / ЩІЛЬНІСТЬ ВОДИ → .
Стисливість води
Стисливість води – дуже мала і залежить від солоності води та тиску. Наприклад у дистильованої води вона дорівнює 0,0000490. У природних природних умовах вода практично нестислива, але в промисловому виробництві для технічних цілей воду сильно стискають. Наприклад, для різання твердих матеріалів, зокрема й таких як метали.
Електропровідність води
Електропровідність води багато в чому залежить від кількості розчинених у ній солей.
Електропровідність води – це властивість, яка характеризує здатність води проводити електричний струм. Електропровідність води може змінюватися залежно від різних чинників, таких як температура, тиск, вміст розчинених іонів та інші фактори.
У чистій воді електропровідність дуже низька, але за присутності в ній значної кількості розчинених солей і мінералів електропровідність може збільшитися до значень, які можуть бути небезпечними для людини.
Детальніше читайте у статті – ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ ВОДИ, АБО ЩО ТАКЕ КОНДУКТОМЕТРІЯ → .
Радіоактивність
Радіоактивність води – залежить від вмісту в ній радону, еманації радію.
Фізико-хімічні властивості води
Словник з гідрогеології та інженерної геології
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ – параметри, що визначають фізико-хімічні особливості природних вод. До них належать показники концентрації водневих іонів (рН) і окисно-відновний потенціал (Eh).
Словник з гідрогеології та інженерної геології. – М.: Держтоптехвидав. Укладач: А. А. Маккавеєв, редактор О. К. Ланге. 1961
Розчинність
Різні джерела цю властивість класифікують по-різному – одні відносять її до фізичних, інші до хімічних властивостей речовини. Тому на цьому етапі ми віднесли її до фізико-хімічних властивостей води, що й підтверджується одним із визначень розчинності, наведеним нижче.
Великий Енциклопедичний словник
РОЗЧИННІСТЬ – здатність речовини в суміші з однією або кількома іншими речовинами утворювати розчини. Міра розчинності речовини в даному розчиннику – концентрація її насиченого розчину за даних температури й тиску. Розчинність газів залежить від температури і тиску, розчинність рідких і твердих тіл практично від тиску не залежить.
Великий Енциклопедичний словник. 2000
Довідник дорожніх термінів
Розчинність – властивість матеріалу (речовин) утворювати однорідні системи, що мають однаковий хімічний склад і фізичні властивості.
Довідник дорожніх термінів, М. 2005
Загальна хімія
Розчинність – властивість газоподібних, рідких і твердих речовин переходити в розчинений стан; виражається рівноважним масовим відношенням розчиненої речовини і розчинника за даної температури.
Загальна хімія: підручник А. В. Жолнін; за ред. В. А. Попкова, А. В. Жолніна; за ред. В. А. Попкова, О. В. Жолніна. 2012
Кислотно-лужна рівновага (pH води)
Кислотно-лужний баланс води визначається pH показником, значення якого може змінюватися від 0 до 14. Значення 7 визначає кислотно-лужний баланс води як нейтральний, якщо менше за 7 – вода кислотна, більше за 7 – лужна вода.
Докладніше читайте в статті PH ВОДИ – ЩО ЦЕ ЗА ПОКАЗНИК → .
Окисно-відновний потенціал води
Окисно-відновний потенціал води (ОВП, RedOx – Reduction/Oxidation) – здатність води вступати в біохімічні реакції.
Аномальні властивості води
Багато фізичних і хімічних властивостей води дивують і випадають із загальних правил і закономірностей і є аномальними, так наприклад:
Відповідно до закономірностей, встановлених за принципом подібності, в рамках таких наук як хімія і фізика, ми могли б очікувати, що:
- вода закипатиме за мінус 70°С, а замерзатиме за мінус 90°С;
- вода не капатиме з кінчика крана, а литиметься тонкою цівкою;
- лід тонутиме, а не плаватиме на поверхні;
- у склянці води не розчинилося б більше кількох крупинок цукру.
- поверхня води має негативний електричний потенціал;
- при нагріванні від 0°C до 4°C (точніше 3,98°C) вода стискається;
- викликає подив висока теплоємність води в рідкому стані;
- …
Детальніше з аномальними властивостями Ви можете ознайомитися в нашій статті – АНОМАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ ( читати → ).
Вода має багато й інших аномалій, дослідження яких імовірно принесе, в найближчому майбутньому, нові несподівані відкриття.
Необхідно зазначити, що вода в природних природних умовах може існувати в трьох агрегатних станах, більш детально, з якими можна ознайомитися в матеріалі – АГРЕГАТНІ СТАНИ ВОДИ В ПРИРОДІ → .
Як уже зазначалося вище, у цьому матеріалі ми перелічимо основні фізичні властивості води та зробимо до деяких із них короткі коментарі.
Висновок
Ми бачимо, що Фізичні властивості води різноманітні й охоплюють практично всі аспекти життя на Землі. Як сформулював один із вчених … вивчати воду необхідно комплексно, а не в контексті окремих її проявів.
Рекомендуємо до вивчення за темою властивості води
- Використання та застосування води людиною в побуті та у виробництві.
- Виробництво та отримання прісної води.
- Будова молекули води.
- Хімічні та фізичні властивості водню.
- Амфотерні властивості води – що це …
- Вода в природі.
Джерела:
- Ю. П. Рассадкіна “Вода звичайна і незвичайна”.
- Ю. Я. Фіалкова “Незвичайні властивості звичайних розчинів”.
- Підручник “Основи хімії. Інтернет-підручник” авторів А. В. Мануйлова, В. І. Родіонова та ін.
- Water britannica.com →
- Learn about Water Properties usgs.gov →
