خصائص غير طبيعية للمياه. خصائص الماء

أربعة عناصر من الطبيعة، أربعة عناصر ولدت الحياة على الأرض - النار والهواء والأرض والماء. علاوة على ذلك، ظهر الماء على كوكبنا قبل عدة ملايين من السنين من ظهور نفس التربة أو الهواء.

يبدو أن الماء قد تم دراسته بالفعل من قبل الإنسان، لكن العلماء ما زالوا يجدون المزيد حقائق مدهشةحول هذا العنصر الطبيعي.

الماء يقف منفصلا في تاريخ كوكبنا.
لا يوجد جسم طبيعي يستطيع ذلك
مقارنتها به من حيث التأثير على المسار الرئيسي
العمليات الجيولوجية الأكثر طموحا.
في و. فيرنادسكي

الماء هو الأكثر شيوعا مركب غير عضويعلى الأرض. وأول خاصية استثنائية للمياه هي أنها تتكون من مركبات من ذرات الهيدروجين والأكسجين. ويبدو أن مثل هذا المركب، وفقا للقوانين الكيميائية، يجب أن يكون غازيا. والماء سائل!

على سبيل المثال، يعلم الجميع أن الماء موجود في الطبيعة في ثلاث حالات: الصلبة والسائلة والبخار. ولكن الآن هناك أكثر من 20 حالة للمياه، منها 14 حالة فقط مياه في حالة متجمدة.

ومن المثير للدهشة أن الماء هو المادة الوحيدة على الأرض التي تكون كثافتها في الحالة الصلبة أقل منها في الحالة السائلة. ولهذا السبب لا يغرق الجليد ولا تتجمد المسطحات المائية حتى القاع. إلا في درجات حرارة شديدة البرودة.

حقيقة أخرى: الماء مذيب عالمي. بناءً على كمية ونوعية العناصر والمعادن الذائبة في الماء، يميز العلماء حوالي 1330 نوعًا من المياه: المياه المعدنية والذائبة، والأمطار والندى، والمياه الجليدية والارتوازية...

الماء في الطبيعة

في الطبيعة، يلعب الماء دور حيوي. في الوقت نفسه، اتضح أنه يشارك في مجموعة متنوعة من الآليات و دورات الحياةعلى الأرض. فيما يلي بعض الحقائق التي توضح بوضوح أهميتها لكوكبنا:

إن أهمية دورة المياه في الطبيعة هائلة بكل بساطة. هذه هي العملية التي تسمح للحيوانات والنباتات بتلقي الرطوبة اللازمة لحياتهم ووجودهم.
البحار والمحيطات والأنهار والبحيرات - تلعب جميع المسطحات المائية دورًا حيويًا في خلق مناخ منطقة معينة. والقدرة الحرارية العالية للمياه توفر الراحة نظام درجة الحرارةعلى كوكبنا.
يلعب الماء دورًا رئيسيًا في عملية التمثيل الضوئي. وبدون الماء، لن تتمكن النباتات من تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين، مما يعني أن الهواء سيكون غير مناسب للتنفس.

الماء في حياة الإنسان

المستهلك الرئيسي للمياه على الأرض هو الإنسان. ليس من قبيل الصدفة أن تكونت جميع حضارات العالم وتطورت بالقرب من المسطحات المائية حصريًا. إن أهمية الماء في حياة الإنسان هائلة بكل بساطة.

يتكون جسم الإنسان أيضًا من الماء. في جسم الوليد - ما يصل إلى 75٪ ماء، في جسم شخص مسن - أكثر من 50٪. من المعروف أنه بدون الماء لا يستطيع الإنسان أن يعيش. لذلك، عندما يختفي ما لا يقل عن 2٪ من الماء من جسمنا، يبدأ العطش المؤلم. إذا فقد أكثر من 12% من الماء، فلن يتعافى الشخص بعد الآن دون مساعدة الأطباء. ويموت الإنسان بعد أن يفقد الجسم 20% من الماء.
الماء مصدر مهم للغاية لتغذية الإنسان. وبحسب الإحصائيات فإن الإنسان يستهلك عادة 60 لتراً من الماء شهرياً (2 لتر يومياً).
إنه الماء الذي يوصل الأكسجين والمواد المغذية إلى كل خلية في الجسم.
بفضل وجود الماء، يمكن لجسمنا تنظيم درجة حرارة الجسم.
يسمح لك الماء أيضًا بتحويل الطعام إلى طاقة ويساعد الخلايا على امتصاص العناصر الغذائية. يزيل الماء أيضًا السموم والنفايات من الجسم.
يستخدم الناس في كل مكان المياه لتلبية احتياجاتهم: للأغذية، والزراعة، وإنتاج مختلف، وتوليد الكهرباء. ليس من المستغرب أن يكون الصراع على الموارد المائية جدياً. فيما يلي بعض الحقائق:

أكثر من 70% من كوكبنا مغطى بالمياه. ولكن في الوقت نفسه، يمكن تصنيف 3٪ فقط من إجمالي المياه على أنها مياه صالحة للشرب. ويصبح الوصول إلى هذا المورد أكثر صعوبة كل عام. وهكذا، وفقا لريا نوفوستي، على مدار الخمسين عاما الماضية، حدث أكثر من 500 صراع يتعلق بالنضال من أجل موارد المياه على كوكبنا. ومن بين هذه الصراعات، تصاعدت أكثر من 20 صراعا إلى اشتباكات مسلحة. وهذا مجرد أحد الأرقام التي توضح بوضوح مدى أهمية دور الماء في حياة الإنسان.

تلوث المياه

تلوث المياه هو عملية تشبع المسطحات المائية بالمواد الضارة والنفايات الصناعية والنفايات المنزلية، ونتيجة لذلك تفقد المياه معظم وظائفها وتصبح غير صالحة لمزيد من الاستهلاك.

المصادر الرئيسية للتلوث:

مصافي نفط
معادن ثقيلة
العناصر المشعة
المبيدات الحشرية
النفايات السائلة من مجاري المدينة ومزارع الماشية.

لقد دق العلماء منذ فترة طويلة ناقوس الخطر بأن محيطات العالم تتلقى سنويًا أكثر من 13 مليون طن من منتجات النفايات النفطية. في الوقت نفسه، يستقبل المحيط الهادئ ما يصل إلى 9 ملايين طن، والمحيط الأطلسي - أكثر من 30 مليون طن.

وبحسب منظمة الصحة العالمية، لم يعد هناك أي مصادر على كوكبنا تحتوي على مياه طبيعية نقية. لا يوجد سوى المسطحات المائية الأقل تلوثًا من غيرها. وهذا يهدد بكارثة حضارتنا، لأن البشرية ببساطة لا تستطيع البقاء على قيد الحياة بدون ماء. وليس هناك ما يحل محله.

الماء (أكسيد الهيدروجين) - السائل واضحعديم اللون (بكميات صغيرة) والرائحة والطعم. صيغة كيميائية: ماء. في الحالة الصلبة يسمى الجليد أو الثلج، وفي الحالة الغازية يسمى بخار الماء. حوالي 71% من سطح الأرض مغطى بالمياه (المحيطات والبحار والبحيرات والأنهار والجليد عند القطبين).

وهو مذيب جيد للغاية القطبية. في الظروف الطبيعيةيحتوي دائمًا على مواد مذابة (أملاح وغازات). للمياه أهمية أساسية في خلق وصيانة الحياة على الأرض، وفي التركيب الكيميائي للكائنات الحية، وفي تكوين المناخ والطقس.

ما يقرب من 70٪ من سطح كوكبنا تشغله المحيطات والبحار. يغطي الماء العسر - الثلج والجليد - 20% من الأرض. من إجمالي كمية المياه على الأرض، أي ما يعادل 1 مليار 386 مليون كيلومتر مكعب، 1 مليار 338 مليون كيلومتر مكعب هي حصة المياه المالحة في المحيط العالمي، و35 مليون كيلومتر مكعب فقط هي حصة المياه العذبة. ستكون الكمية الإجمالية لمياه المحيط كافية للتغطية أرضطبقة أكثر من 2.5 كيلومتر. يوجد لكل ساكن على وجه الأرض ما يقرب من 0.33 كيلومتر مكعب من مياه البحر و0.008 كيلومتر مكعب من المياه العذبة. لكن الصعوبة تكمن في أن الغالبية العظمى من المياه العذبة على الأرض موجودة في حالة تجعل من الصعب على البشر الوصول إليها. يوجد ما يقرب من 70% من المياه العذبة في الصفائح الجليدية في البلدان القطبية وفي الأنهار الجليدية الجبلية، و30% منها في طبقات المياه الجوفية تحت الأرض، ولا يوجد سوى 0.006% من المياه العذبة في قيعان جميع الأنهار. تم اكتشاف جزيئات الماء في الفضاء بين النجوم. الماء جزء من المذنبات ومعظم الكواكب النظام الشمسيورفاقهم.

تركيب الماء (بالكتلة): 11.19% هيدروجين و 88.81% أكسجين. الماء النقي شفاف، عديم الرائحة والمذاق. تبلغ الكثافة القصوى عند 0 درجة مئوية (1 جم / سم 3). كثافة الجليد أقل من كثافة الماء السائل، لذلك يطفو الجليد على السطح. يتجمد الماء عند 0 درجة مئوية ويغلي عند 100 درجة مئوية عند ضغط 101325 باسكال. فهو يوصل الحرارة بشكل سيء ويوصل الكهرباء بشكل سيء للغاية. الماء مذيب جيد. لجزيء الماء شكل زاوي، وتشكل ذرات الهيدروجين زاوية قدرها 104.5 درجة بالنسبة للأكسجين. ولذلك، فإن جزيء الماء هو ثنائي القطب: الجزء من الجزيء الذي يوجد فيه الهيدروجين يكون مشحونًا بشكل إيجابي، والجزء الذي يوجد فيه الأكسجين مشحون بشحنة سالبة. بسبب قطبية جزيئات الماء، تتفكك الإلكتروليتات الموجودة فيها إلى أيونات.

يحتوي الماء السائل، إلى جانب جزيئات H20 العادية، على جزيئات مرتبطة، أي مرتبطة بركام أكثر تعقيدًا (H2O)x بسبب تكوين روابط هيدروجينية. إن وجود روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء يفسر شذوذ خصائصه الفيزيائية: الكثافة القصوى عند 4 درجات مئوية، حرارةالغليان (في السلسلة H20-H2S - H2Se) بسعة حرارية عالية بشكل غير طبيعي. مع ارتفاع درجة الحرارة، تنكسر الروابط الهيدروجينية وتتكسر استراحة كاملةيحدث عندما يتحول الماء إلى بخار.

الماء مادة شديدة التفاعل. في الظروف العادية، فإنه يتفاعل مع العديد من الأكاسيد الأساسية والحمضية، وكذلك مع الفلزات القلوية والقلوية الأرضية. يشكل الماء مركبات عديدة - هيدرات بلورية.

من الواضح أن المركبات التي تربط الماء يمكن أن تكون بمثابة عوامل تجفيف. تشمل مواد التجفيف الأخرى P2O5، CaO، BaO، معدن Ma (تتفاعل أيضًا كيميائيًا مع الماء)، بالإضافة إلى هلام السيليكا. الى المهم الخواص الكيميائيةيشير الماء إلى قدرته على الدخول في تفاعلات التحلل المائي.

الخصائص الفيزيائية للمياه.

يحتوي الماء على عدد من الميزات غير العادية:

1. عند ذوبان الجليد تزداد كثافته (من 0.9 إلى 1 جم/سم3). بالنسبة لجميع المواد الأخرى تقريبًا، تنخفض الكثافة عند ذوبانها.

2. عند تسخينه من 0 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية (بشكل أكثر دقة، 3.98 درجة مئوية)، ينكمش الماء. وفقا لذلك، عند التبريد، تنخفض الكثافة. وبفضل هذا، يمكن للأسماك أن تعيش في الخزانات المتجمدة: عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 4 درجات مئوية، أكثر ماء باردكيف يبقى الأقل كثافة على السطح ويتجمد، بينما تبقى درجة الحرارة موجبة تحت الجليد.

3. ارتفاع درجة الحرارة والحرارة النوعية للانصهار (0 درجة مئوية و333.55 كيلوجول/كجم)، ونقطة الغليان (100 درجة مئوية) والحرارة النوعية للتبخر (2250 كيلوجول/كجم)، مقارنة بمركبات الهيدروجين ذات الوزن الجزيئي المماثل.

4. القدرة الحرارية العالية للمياه السائلة.

5. اللزوجة العالية.

6. ارتفاع التوتر السطحي.

7. الإمكانات الكهربائية السلبية لسطح الماء.

ترتبط كل هذه الميزات بوجود روابط هيدروجينية. ونظرًا للاختلاف الكبير في السالبية الكهربية بين ذرات الهيدروجين والأكسجين، فإن السحب الإلكترونية منحازة بقوة نحو الأكسجين. ونتيجة لذلك، وكذلك حقيقة أن أيون الهيدروجين (البروتون) لا يحتوي على طبقات إلكترونية داخلية وهو صغير الحجم، فيمكنه اختراق الغلاف الإلكتروني لذرة مستقطبة سالبًا لجزيء مجاور. ونتيجة لذلك، تنجذب كل ذرة أكسجين إلى ذرات الهيدروجين في الجزيئات الأخرى، والعكس صحيح. يلعب تفاعل تبادل البروتونات بين جزيئات الماء وداخلها دورًا معينًا. يمكن لكل جزيء ماء أن يشارك في أربع روابط هيدروجينية كحد أقصى: ذرتان هيدروجين - كل منهما في ذرة واحدة، وذرة أكسجين - في اثنتين؛ في هذه الحالة، تكون الجزيئات في بلورة ثلجية. عندما يذوب الجليد، تنكسر بعض الروابط، مما يسمح لجزيئات الماء بالتجمع بشكل أكثر إحكامًا؛ عند تسخين الماء، تستمر الروابط في الانكسار وتزداد كثافتها، ولكن عند درجات حرارة أعلى من 4 درجات مئوية يصبح هذا التأثير أضعف من التمدد الحراري. أثناء التبخر، يتم كسر جميع الروابط المتبقية. يتطلب كسر الروابط الكثير من الطاقة، ومن هنا ارتفاع درجة الحرارة والحرارة النوعية للانصهار والغليان والقدرة الحرارية العالية. ترجع لزوجة الماء إلى حقيقة أن الروابط الهيدروجينية تمنع جزيئات الماء من التحرك بسرعات مختلفة.

ولأسباب مماثلة، يعتبر الماء مذيبًا جيدًا للمواد القطبية. وكل جزيء من المذاب محاط بجزيئات الماء، والأجزاء الموجبة الشحنة من جزيء المذاب تجذب ذرات الأكسجين، والأجزاء السالبة الشحنة تجذب ذرات الهيدروجين. وبما أن جزيء الماء صغير الحجم، فإن العديد من جزيئات الماء يمكن أن تحيط بكل جزيء مذاب.

يتم استخدام خاصية الماء هذه من قبل الكائنات الحية. تتفاعل الحلول في الخلية الحية وفي الفضاء بين الخلايا مواد مختلفةفي الماء. الماء ضروري لحياة جميع الكائنات الحية وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا على وجه الأرض دون استثناء.

يعتبر الماء النقي (الخالي من الشوائب) عازلاً جيدًا. في الظروف العاديةيتم فصل الماء بشكل ضعيف ويكون تركيز البروتونات (بشكل أكثر دقة، أيونات الهيدرونيوم H3O+) وأيونات الهيدروكسيل H O− 0.1 ميكرومول/لتر. ولكن بما أن الماء مذيب جيد، فإن بعض الأملاح تذوب فيه دائمًا تقريبًا، أي أن هناك أيونات موجبة وسالبة في الماء. وبفضل هذا، الماء يوصل الكهرباء. يمكن استخدام الموصلية الكهربائية للمياه لتحديد نقائها.

يحتوي الماء على معامل انكسار n=1.33 في النطاق البصري. ومع ذلك، فهو ممتص للغاية الأشعة تحت الحمراءوبالتالي فإن بخار الماء هو غاز الدفيئة الطبيعي الرئيسي، فهو المسؤول عن أكثر من 60% من ظاهرة الاحتباس الحراري. نظرًا لعزم ثنائي القطب الكبير للجزيئات، يمتص الماء أيضًا إشعاع الميكروويف، وهو ما يعتمد عليه مبدأ تشغيل فرن الميكروويف.

الدول المجمعة.

1. حسب الحالة يتم تمييزها:

2. الصلبة - الجليد

3. السائل - الماء

4. غازي - بخار الماء

الشكل. 1 "أنواع رقاقات الثلج"

في الضغط الجوييتجمد الماء (يتحول إلى ثلج) عند 0 درجة مئوية ويغلي (يتحول إلى بخار ماء) عند 100 درجة مئوية. مع انخفاض الضغط، تزداد درجة انصهار الماء ببطء، وتنخفض درجة الغليان. عند ضغط 611.73 باسكال (حوالي 0.006 ضغط جوي)، تتطابق نقاط الغليان والانصهار وتصبح تساوي 0.01 درجة مئوية. ويسمى هذا الضغط ودرجة الحرارة بالنقطة الثلاثية للماء. عند الضغط المنخفض، لا يمكن أن يكون الماء سائلاً ويتحول الجليد مباشرة إلى بخار. تنخفض درجة حرارة تسامي الجليد مع انخفاض الضغط.

مع زيادة الضغط، تزداد درجة غليان الماء، كما تزداد كثافة بخار الماء عند نقطة الغليان، وتقل كثافة الماء السائل. عند درجة حرارة 374 درجة مئوية (647 كلفن) وضغط 22.064 ميجا باسكال (218 ضغط جوي)، يمر الماء بالنقطة الحرجة. عند هذه النقطة، تكون الكثافة والخصائص الأخرى للمياه السائلة والغازية هي نفسها. مع المزيد ضغط دم مرتفعولا يوجد فرق بين الماء السائل وبخار الماء، وبالتالي لا يوجد غليان ولا تبخر.

من الممكن أيضًا حدوث حالات شبه مستقرة - بخار مفرط التشبع، سائل شديد الحرارة، سائل فائق التبريد. هذه الشروط يمكن أن توجد منذ وقت طويلومع ذلك، فهي غير مستقرة وعند الاتصال بمرحلة أكثر استقرارا، يحدث التحول. على سبيل المثال، ليس من الصعب الحصول على سائل فائق التبريد عن طريق تبريد الماء النقي في وعاء نظيف بدرجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية، ولكن عندما يظهر مركز التبلور الماء السائليتحول بسرعة إلى الجليد.

التعديلات النظائرية للمياه.

يحتوي كل من الأكسجين والهيدروجين على نظائر طبيعية وصناعية. اعتمادا على نوع النظائر الموجودة في الجزيء، يتم تمييز الأنواع التالية من الماء:

1. المياه الخفيفة(ماء فقط).

2. الماء الثقيل (الديوتيريوم).

3. الماء الثقيل جدًا (التريتيوم).

الخصائص الكيميائية للمياه.

الماء هو المذيب الأكثر شيوعًا على الأرض، ويحدد إلى حد كبير طبيعة كيمياء الأرض كعلم. معظم الكيمياء، في بدايتها كعلم، بدأت على وجه التحديد ككيمياء محاليل مائيةمواد. ويُنظر إليه أحيانًا على أنه أمفوليت - حمض وقاعدة في نفس الوقت (كاتيون H+ أنيون OH-). في حالة عدم وجود مواد غريبة في الماء، يكون تركيز أيونات الهيدروكسيد وأيونات الهيدروجين (أو أيونات الهيدرونيوم) هو نفسه، pKa ≈ تقريبًا. 16.

الماء نفسه خامل نسبيًا في الظروف العادية، لكن جزيئاته شديدة القطبية تذيب الأيونات والجزيئات وتشكل الهيدرات والهيدرات البلورية. يحدث التحلل بالمذيبات، وخاصة التحلل المائي، في الطبيعة الحية وغير الحية، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية.

الأسماء الكيميائية للمياه.

من وجهة نظر رسمية، للماء عدة أسماء كيميائية صحيحة مختلفة:

1. أكسيد الهيدروجين

2. هيدروكسيد الهيدروجين

3. أول أكسيد الهيدروجين

4. حمض الهيدروكسيليك

5. الإنجليزية حمض الهيدروكسيك

6. أوكسيدان

7. ديهيدرومونوكسيد

أنواع المياه.

يمكن أن يوجد الماء على الأرض في ثلاث حالات رئيسية - سائلة وغازية وصلبة، وبالتالي يكتسب معظمها أشكال مختلفةوالتي غالباً ما تكون متجاورة مع بعضها البعض. بخار الماء والغيوم في السماء، ومياه البحر والجبال الجليدية، والأنهار الجليدية الجبلية والأنهار الجبلية، وطبقات المياه الجوفية في الأرض. يمكن للماء أن يذيب العديد من المواد في حد ذاته، ويكتسب طعمًا أو آخر. وبسبب أهمية الماء “كمصدر للحياة”، فإنه غالباً ما يتم تقسيمه إلى أنواع.

خصائص المياه: وفقاً لخصائص أصلها أو تركيبها أو تطبيقها، فإنها تتميز، من بين أمور أخرى، بما يلي:

1. الماء العذب والماء العسر - حسب محتوى كاتيونات الكالسيوم والمغنيسيوم

2. المياه الجوفية

3. تذوب الماء

4. المياه العذبة

5. مياه البحر

6. المياه قليلة الملوحة

7. المياه المعدنية

8. مياه الأمطار

9. مياه الشرب، مياه الصنبور

10. الماء الثقيل والديوتيريوم والتريتيوم

11. الماء المقطر والماء منزوع الأيونات

12. مياه الصرف الصحي

13. مياه العواصف أو المياه السطحية

14. بواسطة نظائر الجزيء:

15. الماء الخفيف (الماء فقط)

16. الماء الثقيل (الديوتيريوم)

17. الماء فائق الثقل (التريتيوم)

18. مياه خيالية (عادة ذات خصائص رائعة)

19. الماء الميت - نوع من الماء من القصص الخيالية

20. الماء الحي- نوع من الماء من القصص الخيالية

21. الماء المقدس - نوع خاصالماء حسب التعاليم الدينية

22. بولي ووتر

23. المياه المهيكلة هو مصطلح يستخدم في العديد من النظريات غير الأكاديمية.

احتياطيات المياه العالمية.

إن الطبقة الضخمة من المياه المالحة التي تغطي معظم مساحة الأرض هي طبقة واحدة ولها تكوين ثابت تقريبًا. محيطات العالم ضخمة. يصل حجمه إلى 1.35 مليار كيلومتر مكعب. تغطي حوالي 72% سطح الأرض. توجد جميع المياه الموجودة على الأرض تقريبًا (97%) في المحيطات. يتركز حوالي 2.1% من الماء فيه الجليد القطبيوالأنهار الجليدية. تبلغ نسبة المياه العذبة في البحيرات والأنهار والمياه الجوفية 0.6٪ فقط. وتتكون نسبة 0.1% المتبقية من المياه من المياه المالحة من الآبار والمياه المالحة.

يتميز القرن العشرين بالنمو المكثف لسكان العالم وتطور التحضر. ظهرت مدن عملاقة يزيد عدد سكانها عن 10 ملايين نسمة. أدى تطور الصناعة والنقل والطاقة وتصنيع الزراعة إلى حقيقة أن التأثير البشري على البيئة أصبح عالميًا.

تحسين فعالية التدابير الأمنية بيئةيرتبط في المقام الأول بالإدخال الواسع النطاق للعمليات التكنولوجية الموفرة للموارد ومنخفضة النفايات وغير النفايات، مما يقلل من تلوث الهواء والماء. تعد حماية البيئة مشكلة متعددة الأوجه، ويتم حلها بشكل خاص من قبل المهندسين والعاملين الفنيين من جميع التخصصات تقريبًا الذين يرتبطون بالأنشطة الاقتصادية في المناطق المأهولة بالسكان والمؤسسات الصناعية، والتي يمكن أن تكون مصدرًا للتلوث بشكل رئيسي في بيئة الهواء والماء.

البيئة المائية. تشمل البيئة المائية المياه السطحية والجوفية.

سطح الماءتتركز بشكل رئيسي في المحيط، حيث تحتوي على مليار و375 مليون كيلومتر مكعب - حوالي 98% من إجمالي المياه على الأرض. تبلغ مساحة سطح المحيط (مساحة المياه) 361 مليون كيلومتر مربع. وتبلغ مساحتها حوالي 2.4 مرة أكبر من مساحة الإقليم، وتحتل 149 مليون كيلومتر مربع. المياه الموجودة في المحيط مالحة، ويحتفظ معظمها (أكثر من مليار كيلومتر مكعب) بملوحة ثابتة تبلغ حوالي 3.5% ودرجة حرارة تبلغ حوالي 3.7 درجة مئوية. وتلاحظ اختلافات ملحوظة في الملوحة ودرجة الحرارة بشكل شبه حصري في الطبقة السطحية من المياه، وكذلك في المناطق الهامشية وخاصة في البحر الأبيض المتوسط. يتناقص محتوى الأكسجين المذاب في الماء بشكل ملحوظ على عمق 50-60 مترًا.

يمكن أن تكون المياه الجوفية مالحة وقليلة الملوحة (أقل ملوحة) وعذبة؛ المياه الحرارية الأرضية الموجودة لديها حرارة عالية(أكثر من 30 درجة مئوية). تحتاج الأنشطة الإنتاجية للإنسان واحتياجاته المنزلية إلى مياه عذبة، تبلغ كميتها 2.7% فقط من إجمالي حجم المياه على الأرض، وتتوافر نسبة ضئيلة جدًا منها (0.36%) فقط في الأماكن التي يمكن الوصول إليها بسهولة لاستخراجها. توجد معظم المياه العذبة في الثلوج والجبال الجليدية للمياه العذبة الموجودة في مناطق تقع بشكل رئيسي في الدائرة القطبية الجنوبية. يبلغ التدفق العالمي السنوي للمياه العذبة للأنهار 37.3 ألف كيلومتر مكعب. بالإضافة إلى ذلك يمكن الاستفادة من جزء من المياه الجوفية يعادل 13 ألف كيلومتر مكعب. ولسوء الحظ، فإن معظم تدفق الأنهار في روسيا، والذي يبلغ حوالي 5000 كيلومتر مكعب، يحدث في المناطق الشمالية غير الخصبة وقليلة السكان. في حالة عدم وجود مياه عذبة، يتم استخدام المياه السطحية أو الجوفية المالحة، لتحليتها أو ترشيحها بشكل مفرط: تمريرها تحت فرق ضغط مرتفع عبر أغشية بوليمر ذات ثقوب مجهرية تحبس جزيئات الملح. كلتا هاتين العمليتين تستهلكان الكثير من الطاقة، لذا فإن الاقتراح المثير للاهتمام هو استخدام الجبال الجليدية للمياه العذبة (أو أجزاء منها) كمصدر للمياه العذبة، والتي يتم سحبها لهذا الغرض عبر المياه إلى الشواطئ التي لا تحتوي على مياه عذبة، حيث فهي منظمة لتذوب. وفقًا للحسابات الأولية التي أجراها مطورو هذا الاقتراح، فإن الحصول على المياه العذبة سيكون تقريبًا نصف استهلاك الطاقة مثل تحلية المياه والترشيح الفائق. من الظروف المهمة المتأصلة في البيئة المائية أنها تنتقل بشكل أساسي أمراض معدية(حوالي 80% من جميع الأمراض). إلا أن بعضها، مثل السعال الديكي، وجدري الماء، والسل، ينتقل أيضًا عن طريق الهواء. ومن أجل مكافحة انتشار الأمراض عن طريق المياه، أعلنت منظمة الصحة العالمية العقد الحالي عقد مياه الشرب.

مياه عذبة. توجد موارد المياه العذبة بفضل دورة المياه الأبدية. ونتيجة للتبخر تتشكل كمية هائلة من الماء تصل إلى 525 ألف كيلومتر في السنة. (بسبب مشاكل في الخط، يتم تحديد أحجام المياه بدون أمتار مكعبة).

86% من هذه الكمية تأتي من المياه المالحة للمحيط العالمي والبحار الداخلية - بحر قزوين. ارالسكي وآخرون؛ ويتبخر الباقي على الأرض، ونصفه بسبب نتح الرطوبة بواسطة النباتات. وفي كل عام، تتبخر طبقة من الماء يبلغ سمكها حوالي 1250 ملم. فبعضه يسقط مرة أخرى مع هطول الأمطار في المحيط، وبعضه تحمله الرياح إلى اليابسة وهنا تغذي الأنهار والبحيرات والأنهار الجليدية والمياه الجوفية. يتم تشغيل جهاز التقطير الطبيعي بواسطة طاقة الشمس ويستهلك حوالي 20% من هذه الطاقة.

2% فقط من الغلاف المائي عبارة عن مياه عذبة، ولكنها تتجدد باستمرار. إن معدل التجديد يحدد الموارد المتاحة للبشرية. وتتركز معظم المياه العذبة - 85٪ - في جليد المناطق القطبية والأنهار الجليدية. معدل تبادل المياه هنا أقل مما هو عليه في المحيط ويبلغ 8000 سنة. تتجدد المياه السطحية على الأرض بمعدل أسرع بنحو 500 مرة من المحيط. وتتجدد مياه النهر بشكل أسرع، في حوالي 10-12 يومًا. أعظم أهمية عمليةالأنهار لديها مياه عذبة للبشرية.

كانت الأنهار دائمًا مصدرًا للمياه العذبة. لكن في العصر الحديث بدأوا في نقل النفايات. تتدفق النفايات في منطقة مستجمعات المياه على طول مجاري الأنهار إلى البحار والمحيطات. وتعود معظم مياه الأنهار المستخدمة إلى الأنهار والخزانات على شكل مياه صرف صحي. حتى الآن، كان نمو محطات معالجة مياه الصرف الصحي متخلفًا عن نمو استهلاك المياه. وللوهلة الأولى، هذا هو أصل الشر. في الواقع، كل شيء أكثر خطورة بكثير. حتى مع المعالجة الأكثر تقدمًا، بما في ذلك المعالجة البيولوجية، تظل جميع المواد غير العضوية الذائبة وما يصل إلى 10٪ من الملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي المعالجة. لا يمكن أن تصبح هذه المياه صالحة للاستهلاك مرة أخرى إلا بعد التخفيف المتكرر بالمياه الطبيعية النقية. وهنا تعتبر نسبة الكمية المطلقة من مياه الصرف الصحي، حتى النقية، وتدفق مياه الأنهار مهمة للناس.

أظهر الميزان المائي العالمي أن 2200 كيلومتر مربع من المياه يتم إنفاقها سنويًا على جميع أنواع استخدامات المياه. يستهلك تخفيف النفايات السائلة ما يقرب من 20% من موارد المياه العذبة في العالم. أظهرت حسابات عام 2000، على افتراض أن معايير استهلاك المياه ستنخفض وأن المعالجة ستغطي جميع مياه الصرف الصحي، أنه ستظل هناك حاجة إلى 30 - 35 ألف كيلومتر من المياه العذبة سنويًا لتخفيف مياه الصرف الصحي. وهذا يعني أن إجمالي موارد تدفق الأنهار في العالم سوف يقترب من النضوب، وقد استنفدت بالفعل في العديد من مناطق العالم. بعد كل شيء، فإن كيلومتر واحد من مياه الصرف الصحي المعالجة "يفسد" 10 كيلومترات من مياه النهر، ومياه الصرف الصحي غير المعالجة تفسد 3-5 مرات أكثر. ولا تنخفض كمية المياه العذبة، بل تنخفض جودتها بشكل حاد وتصبح غير صالحة للاستهلاك.

سيتعين على البشرية تغيير استراتيجية استخدام المياه. تجبرنا الضرورة على عزل دورة المياه البشرية المنشأ عن الدورة الطبيعية. ومن الناحية العملية، يعني هذا الانتقال إلى إمدادات مياه مغلقة، إلى تكنولوجيا منخفضة المياه أو منخفضة النفايات، ثم إلى تكنولوجيا "جافة" أو غير نفايات، مصحوبة بانخفاض حاد في حجم استهلاك المياه ومياه الصرف الصحي المعالجة.

من المحتمل أن تكون احتياطيات المياه العذبة كبيرة. ومع ذلك، في أي منطقة من العالم يمكن استنزافها بسبب الاستخدام غير المستدام للمياه أو التلوث. ويتزايد عدد هذه الأماكن، ويغطي مناطق جغرافية بأكملها. ولم تتم تلبية احتياجات المياه لنحو 20% من سكان المناطق الحضرية في العالم و75% من سكان الريف في العالم. ويعتمد حجم المياه المستهلكة على المنطقة ومستوى المعيشة ويتراوح من 3 إلى 700 لتر يوميا للشخص الواحد. يعتمد استهلاك المياه الصناعية أيضًا على النمو الإقتصاديمن هذه المنطقة. على سبيل المثال، في كندا، تستهلك الصناعة 84٪ من إجمالي سحب المياه، وفي الهند - 1٪. الصناعات الأكثر استهلاكًا للمياه هي الصلب والكيماويات والبتروكيماويات ولب الورق والورق وتجهيز الأغذية. إنهم يستهلكون ما يقرب من 70٪ من إجمالي المياه التي يتم إنفاقها في الصناعة. في المتوسط، تستخدم الصناعة حوالي 20% من إجمالي المياه المستهلكة في جميع أنحاء العالم. المستهلك الرئيسي للمياه العذبة هو الزراعة: حيث يتم استخدام 70-80% من إجمالي المياه العذبة لتلبية احتياجاتها. وتشغل الزراعة المروية ما بين 15 إلى 17% فقط من الأراضي الزراعية، ولكنها تنتج نصف إجمالي الإنتاج. ويعتمد ما يقرب من 70% من محاصيل القطن في العالم على الري.

يبلغ إجمالي تدفق الأنهار في رابطة الدول المستقلة (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) سنويًا 4720 كم. ولكن يتم توزيع الموارد المائية بشكل غير متساو للغاية. وفي المناطق الأكثر اكتظاظا بالسكان، حيث يوجد ما يصل إلى 80% من الإنتاج الصناعي و90% من الأراضي الصالحة للزراعة، تبلغ حصة الموارد المائية 20% فقط. لا يتم تزويد العديد من مناطق البلاد بالمياه الكافية. هذا هو الجنوب والجنوب الشرقي من الجزء الأوروبي من رابطة الدول المستقلة، والأراضي المنخفضة لبحر قزوين، جنوبا سيبيريا الغربيةوكازاخستان وبعض المناطق الأخرى آسيا الوسطى، جنوب ترانسبايكاليا، وسط ياقوتيا. المناطق الشمالية من رابطة الدول المستقلة ودول البلطيق والمناطق الجبلية في القوقاز وآسيا الوسطى وسايان و الشرق الأقصى.

تختلف تدفقات الأنهار تبعا للتقلبات المناخية. لقد أثر التدخل البشري في العمليات الطبيعية بالفعل على تدفق الأنهار. في الزراعة، لا يتم إرجاع معظم المياه إلى الأنهار، بل يتم إنفاقها على التبخر وتكوين الكتلة النباتية، لأنه أثناء عملية التمثيل الضوئي يتحول الهيدروجين من جزيئات الماء إلى مركبات العضوية. ولتنظيم تدفق الأنهار، وهو غير منتظم على مدار العام، تم بناء 1500 خزان (تنظم ما يصل إلى 9٪ من إجمالي التدفق). على تدفق أنهار الشرق الأقصى وسيبيريا وشمال الجزء الأوروبي من البلاد النشاط الاقتصاديوحتى الآن لم يكن له أي تأثير تقريبا على البشر. ومع ذلك، في المناطق الأكثر اكتظاظا بالسكان انخفض بنسبة 8٪، وبالقرب من الأنهار مثل تيريك ودون ودنيستر وأورال - بنسبة 11-20٪. انخفض تدفق المياه في نهر الفولغا وسير داريا وأمو داريا بشكل ملحوظ. ونتيجة لذلك، انخفض تدفق المياه إلى بحر آزوف بنسبة 23%، وإلى بحر آرال بنسبة 33%. انخفض مستوى بحر آرال بمقدار 12.5 مترًا.

وتشهد إمدادات المياه العذبة المحدودة وحتى النادرة في العديد من البلدان انخفاضاً كبيراً بسبب التلوث. عادة، يتم تقسيم الملوثات إلى عدة فئات حسب طبيعتها وتركيبها الكيميائي وأصلها.

تلوث المسطحات المائية: تتلوث المسطحات المائية العذبة بشكل رئيسي نتيجة تصريف المياه العادمة من المنشآت الصناعية و المستوطنات. نتيجة لتصريف المياه العادمة، تتغير الخصائص الفيزيائية للمياه (ترتفع درجة الحرارة، وتقل الشفافية، ويظهر اللون، والطعم، والروائح)؛ تظهر المواد العائمة على سطح الخزان، وتتشكل الرواسب في القاع؛ التغييرات التركيب الكيميائيالماء (محتوى العضوية و المواد غير العضويةتظهر مواد سامة، وينخفض محتوى الأكسجين، ويتغير التفاعل النشط للبيئة، وما إلى ذلك)؛ يتغير التركيب البكتيري النوعي والكمي، وتظهر البكتيريا المسببة للأمراض. تصبح المسطحات المائية الملوثة غير صالحة للشرب، وفي كثير من الأحيان لإمدادات المياه التقنية؛ تفقد أهميتها السمكية، وما إلى ذلك. شروط عامةيتم تحديد إطلاق المياه العادمة من أي فئة في المسطحات المائية السطحية حسب أهميتها الاقتصادية الوطنية وطبيعة استخدام المياه. بعد إطلاق المياه العادمة، يُسمح ببعض التدهور في جودة المياه في الخزانات، لكن هذا لا ينبغي أن يؤثر بشكل كبير على حياتها وإمكانية استخدام الخزان كمصدر لإمدادات المياه، أو للمناسبات الثقافية والرياضية، أو من أجل أغراض الصيد.

تتم مراقبة استيفاء شروط تصريف مياه الصرف الصناعي في المسطحات المائية من قبل المحطات الصحية الوبائية وإدارات الأحواض.

معايير جودة المياه للمسطحات المائية للاستخدام المنزلي ومياه الشرب الثقافية والمنزلية تحدد جودة المياه للخزانات لنوعين من استخدام المياه: النوع الأول يشمل مناطق الخزانات المستخدمة كمصدر للإمدادات المنزلية ومياه الشرب المركزية أو غير المركزية وكذلك لإمدادات المياه لمؤسسات صناعة الأغذية؛ إلى النوع الثاني - مناطق الخزانات المستخدمة للسباحة والرياضة والترفيه للسكان، وكذلك تلك الواقعة داخل حدود المناطق المأهولة بالسكان.

يتم تخصيص الخزانات لنوع أو آخر من استخدامات المياه من قبل سلطات التفتيش الصحي الحكومية، مع الأخذ في الاعتبار احتمالات استخدام الخزانات.

تنطبق معايير جودة المياه للخزانات الواردة في القواعد على المواقع الواقعة على الخزانات المتدفقة على بعد كيلومتر واحد فوق أقرب نقطة لاستخدام المياه في اتجاه مجرى النهر، وعلى الخزانات والخزانات غير المتدفقة على بعد كيلومتر واحد على جانبي نقطة استخدام المياه.

يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لمنع والقضاء على تلوث المناطق الساحلية للبحار. تنطبق معايير جودة مياه البحر التي يجب التأكد منها عند تصريف المياه العادمة على منطقة استخدام المياه ضمن الحدود المخصصة وعلى المواقع التي تبعد مسافة 300 متر من جوانب هذه الحدود. عند استخدام المناطق الساحلية للبحار كمتلقي لمياه الصرف الصناعي، يجب ألا يتجاوز محتوى المواد الضارة في البحر الحد الأقصى للتركيزات المسموح بها التي تحددها مؤشرات الخطر الصحية والسمية والصحية العامة والحسية. وفي الوقت نفسه، تتباين متطلبات تصريف المياه العادمة فيما يتعلق بطبيعة استخدام المياه. ولا يعتبر البحر مصدرًا لإمدادات المياه، بل عاملاً علاجيًا وثقافيًا وعاملًا يوميًا لتحسين الصحة.

تُحدث الملوثات التي تدخل الأنهار والبحيرات والخزانات والبحار تغييرات كبيرة في النظام القائم وتعطل حالة توازن النظم البيئية المائية. نتيجة لعمليات تحول المواد الملوثة للمسطحات المائية، والتي تحدث تحت تأثير العوامل الطبيعية، تخضع مصادر المياه لاستعادة كاملة أو جزئية لخصائصها الأصلية. في هذه الحالة، يمكن أن تتشكل منتجات الاضمحلال الثانوية للملوثات، والتي لها تأثير سلبي على جودة المياه.

التنقية الذاتية للمياه في الخزانات عبارة عن مجموعة من العمليات الهيدروديناميكية والفيزيائية والكيميائية والميكروبيولوجية والهيدروبيولوجية المترابطة التي تؤدي إلى استعادة الحالة الأصلية للمسطح المائي.

ونظرًا لحقيقة أن مياه الصرف الصحي الناتجة عن المؤسسات الصناعية قد تحتوي على ملوثات معينة، فإن تصريفها في شبكة الصرف الصحي بالمدينة محدود بعدد من المتطلبات. يجب ألا تؤدي مياه الصرف الصناعي المنطلقة إلى شبكة الصرف الصحي إلى: تعطيل تشغيل الشبكات والهياكل؛ يكون لها تأثير مدمر على مواد الأنابيب وعناصر مرافق المعالجة؛ تحتوي على أكثر من 500 ملغم/لتر من المواد العالقة والعائمة؛ تحتوي على مواد يمكن أن تسد الشبكات أو تترسب على جدران الأنابيب؛ تحتوي على شوائب قابلة للاشتعال ومواد غازية مذابة قادرة على تكوين مخاليط متفجرة؛ تحتوي على مواد ضارة تتداخل مع المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي أو تصريفها في المسطحات المائية؛ لديك درجة حرارة أعلى من 40 درجة مئوية.

يجب معالجة مياه الصرف الصحي الصناعية التي لا تستوفي هذه المتطلبات مسبقًا، وبعد ذلك فقط يتم تصريفها في شبكة الصرف الصحي بالمدينة.

الجدول 1

احتياطيات المياه العالمية

لا.	اسم الكائنات	مساحة التوزيع مليون كيلومتر مكعب	الحجم ألف متر مكعب كم	حصة في الاحتياطيات العالمية،
1	المحيط العالمي	361,3	1338000	96,5
2	المياه الجوفية	134,8	23400	1,7
3	بما في ذلك تحت الأرض: المياه العذبة	10530	0,76
4	رطوبة التربة	82,0	16,5	0,001
5	الأنهار الجليدية والثلوج الدائمة	16,2	24064	1,74
6	الجليد تحت الأرض	21,0	300	0,022
7	مياه البحيرة
8	طازج	1,24	91,0	0,007
9	مالح	0,82	85.4	0,006
10	مياه المستنقع	2,68	11,5	0,0008
11	ماء النهر	148,2	2,1	0,0002
12	الماء في الغلاف الجوي	510,0	12,9	0,001
13	الماء في الكائنات الحية	1,1	0,0001
14	إجمالي احتياطيات المياه	1385984,6	100,0
15	إجمالي احتياطيات المياه العذبة	35029,2	2,53

خاتمة.

الماء هو أحد الموارد الرئيسية على الأرض. من الصعب أن نتخيل ماذا سيحدث لكوكبنا إذا اختفت المياه العذبة. يحتاج الإنسان إلى شرب حوالي 1.7 لتر من الماء يومياً. وكل واحد منا يحتاج يوميا حوالي 20 مرة للغسيل والطبخ وما إلى ذلك. التهديد باختفاء المياه العذبة موجود. تعاني جميع الكائنات الحية من تلوث المياه، مما يضر بصحة الإنسان.

الماء مادة مألوفة وغير عادية. السوفياتي الشهير عالم أكاديمي IV. أطلق بيتريانوف على كتابه العلمي الشهير عن الماء اسم "المادة الأكثر غرابة في العالم". ودكتور في العلوم البيولوجية B. F. بدأ سيرجيف كتابه "علم وظائف الأعضاء الترفيهي" بفصل عن الماء - "المادة التي خلقت كوكبنا".

العلماء على حق: لا توجد مادة على الأرض أكثر أهمية بالنسبة لنا من الماء العادي، وفي الوقت نفسه، لا توجد مادة أخرى من نفس النوع، والتي قد تحتوي خصائصها على الكثير من التناقضات والشذوذ مثل خصائصها.

فهرس:

1. كوروبكين في آي، بيريدلسكي إل في علم البيئة. درس تعليميللجامعات. - روستوف/أون/دون. فينيكس، 2005.

2. Moiseev N. N. تفاعل الطبيعة والمجتمع: المشاكل العالمية// نشرة الأكاديمية الروسية للعلوم، 2004. ت. 68. رقم 2.

3. حماية البيئة. كتاب مدرسي دليل: في 2t / إد. V. I. دانيلوف - دانيليان. – م: دار النشر MNEPU، 2002.

4. بيلوف إس في حماية البيئة / إس في بيلوف. - م. تخرج من المدرسه، 2006. – 319 ص.

5. Derpgolts V. F. الماء في الكون. - ل.: "ندرة"، 2000.

6. كريستوف جي أ. من البلورة إلى المحلول. - ل.: الكيمياء، 2001.

7. خومشينكو ج. الكيمياء للمقبلين على الجامعات. - م.، 2003

توجد الببتيدات، أو البروتينات القصيرة، في العديد من الأطعمة - اللحوم والأسماك وبعض النباتات. عندما نأكل قطعة من اللحم، يتحلل البروتين إلى ببتيدات قصيرة أثناء عملية الهضم؛ يتم امتصاصها في المعدة الأمعاء الدقيقة، يدخل الدم، الخلية، ثم إلى الحمض النووي وينظم نشاط الجينات.

يُنصح باستخدام الأدوية المدرجة بشكل دوري لجميع الأشخاص بعد سن 40 عامًا للوقاية 1-2 مرات في السنة، بعد سن 50 عامًا - 2-3 مرات في السنة. أدوية أخرى حسب الحاجة.

كيف تأخذ الببتيدات

نظرًا لأن استعادة القدرة الوظيفية للخلايا تحدث تدريجيًا وتعتمد على مستوى تلفها الحالي، فقد يحدث التأثير إما بعد 1-2 أسابيع من بدء تناول الببتيدات، أو بعد 1-2 أشهر. يوصى بتنفيذ الدورة لمدة 1-3 أشهر. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن تناول منظمات الببتيد الحيوية الطبيعية لمدة ثلاثة أشهر له تأثير طويل الأمد، أي. يعمل في الجسم لمدة 2-3 أشهر. يستمر التأثير الناتج لمدة ستة أشهر، ولكل دورة لاحقة من الإدارة تأثير التقوية، أي. تأثير تعزيز ما تم تلقيه بالفعل.

نظرًا لأن كل منظم حيوي ببتيد يستهدف عضوًا معينًا ولا يؤثر على الأعضاء والأنسجة الأخرى، الإدارة المتزامنةالمخدرات إجراءات مختلفةلا يقتصر الأمر على عدم موانع استخدامه فحسب، بل يوصى به غالبًا (ما يصل إلى 6-7 أدوية في المرة الواحدة).
الببتيدات متوافقة مع أي أدوية أو إضافات بيولوجية. أثناء تناول الببتيدات، تؤخذ الجرعات في وقت واحد الأدويةوينصح بتقليلها تدريجياً، مما سيكون له تأثير إيجابي على جسم المريض.

لا يتم تحويل الببتيدات التنظيمية القصيرة إلى الجهاز الهضمي، بحيث يمكن استخدامها بأمان وسهولة وبساطة في شكل مغلف من قبل الجميع تقريبًا.

تنقسم الببتيدات الموجودة في الجهاز الهضمي إلى ببتيدات ثنائية وثلاثية. يحدث مزيد من الانهيار للأحماض الأمينية في الأمعاء. وهذا يعني أنه يمكن تناول الببتيدات حتى بدون كبسولة. هذا مهم جدًا عندما لا يتمكن الشخص لسبب ما من ابتلاع الكبسولات. الأمر نفسه ينطبق على الأشخاص أو الأطفال الذين يعانون من ضعف شديد، عندما تكون هناك حاجة إلى تقليل الجرعة.

يمكن استخدام منظمات الببتيد الحيوية للأغراض الوقائية والعلاجية.

للوقايةاختلال وظيفي مختلف الأجهزةوالأنظمة، يوصى عادةً بتناول كبسولتين مرة واحدة يوميًا في الصباح على معدة فارغة لمدة 30 يومًا، مرتين في السنة.

في الأغراض الطبية، لتصحيح المخالفةوظائف الأجهزة والأنظمة المختلفة من أجل زيادة الكفاءة علاج معقدللأمراض، يوصى بتناول كبسولتين 2-3 مرات يوميًا لمدة 30 يومًا.

يتم تقديم منظمات الببتيد الحيوية في شكل كبسولة (ببتيدات Cytomax الطبيعية وببتيدات Cytogen المركبة) وفي شكل سائل.

كفاءة طبيعي(PC) أقل بمقدار 2-2.5 مرة من التغليف. لذلك، يجب أن يكون استخدامها للأغراض الطبية أطول (حتى ستة أشهر). يتم تطبيق مجمعات الببتيد السائلة على السطح الداخلي للساعد في بروز الأوردة أو على الرسغ وتفرك حتى يتم امتصاصها بالكامل. بعد 7-15 دقيقة، ترتبط الببتيدات بالخلايا الجذعية، التي تقوم بنقلها إلى العقد الليمفاوية، حيث يتم "زرع" الببتيدات وإرسالها عبر مجرى الدم إلى الغدد الليمفاوية. الى الجهات اللازمةوالأقمشة. على الرغم من أن الببتيدات عبارة عن بروتينات، إلا أن وزنها الجزيئي أصغر بكثير من وزن البروتينات، لذا فهي تخترق الجلد بسهولة. يتم تحسين تغلغل أدوية الببتيد بشكل أكبر من خلال محبة الدهون، أي ارتباطها بقاعدة دهنية، ولهذا السبب تحتوي جميع مجمعات الببتيد تقريبًا للاستخدام الخارجي على أحماض دهنية.

منذ وقت ليس ببعيد، ظهرت السلسلة الأولى من أدوية الببتيد في العالم للاستخدام تحت اللسان—

طريقة تطبيق جديدة بشكل أساسي ووجود عدد من الببتيدات في تركيبة كل دواء يوفر لهم الأسرع والأكثر فعالية عمل فعال. هذا الدواء، دخول الفضاء تحت اللسان بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية، قادر على اختراق مجرى الدم مباشرة، متجاوزًا الامتصاص عبر الغشاء المخاطي السبيل الهضميوالتطهير الأولي الأيضي للكبد. مع الأخذ في الاعتبار الدخول المباشر إلى مجرى الدم النظامي، فإن معدل ظهور التأثير أعلى بعدة مرات من المعدل عند تناول الدواء عن طريق الفم.

خط ريفيلاب SL- هذه أدوية مركبة معقدة تحتوي على 3-4 مكونات من سلاسل قصيرة جدًا (2-3 أحماض أمينية لكل منها). تركيز الببتيدات هو المتوسط بين الببتيدات المغلفة وأجهزة الكمبيوتر في الحل. من حيث سرعة العمل، فإنه يحتل مكانة رائدة، لأنه يتم امتصاصه ويضرب الهدف بسرعة كبيرة.
من المنطقي إدخال هذا الخط من الببتيدات في الدورة المرحلة الأولية، ومن ثم التحول إلى الببتيدات الطبيعية.

سلسلة مبتكرة أخرى هي مجموعة من أدوية الببتيد متعددة المكونات. ويضم الخط 9 أدوية، يحتوي كل منها على عدد من الببتيدات القصيرة، بالإضافة إلى مضادات الأكسدة و مواد البناءللخلايا. خيار مثالي لأولئك الذين لا يحبون تناول العديد من الأدوية، ولكنهم يفضلون الحصول على كل شيء في كبسولة واحدة.

يهدف عمل هذه المنظمات الحيوية من الجيل الجديد إلى إبطاء عملية الشيخوخة، والحفاظ على المستوى الطبيعي لعمليات التمثيل الغذائي، ومنع وتصحيح الحالات المختلفة؛ إعادة التأهيل بعد الأمراض الخطيرة والإصابات والعمليات.

الببتيدات في التجميل

يمكن تضمين الببتيدات ليس فقط في الأدوية، ولكن أيضًا في منتجات أخرى. على سبيل المثال، قام العلماء الروس بتطوير مستحضرات تجميل خلوية ممتازة تحتوي على الببتيدات الطبيعية والمركبة، والتي لها تأثير على الطبقات العميقة من الجلد.

تعتمد شيخوخة الجلد الخارجية على عوامل عديدة: نمط الحياة، والإجهاد، وأشعة الشمس، والمهيجات الميكانيكية، والتقلبات المناخية، والأنظمة الغذائية الرائجة، وما إلى ذلك. مع التقدم في السن، يصاب الجلد بالجفاف، ويفقد مرونته، ويصبح خشنًا، وتظهر عليه شبكة من التجاعيد والأخاديد العميقة. نعلم جميعًا أن عملية الشيخوخة الطبيعية هي عملية طبيعية ولا رجعة فيها. من المستحيل مقاومته، ولكن يمكن إبطاؤه بفضل مكونات التجميل الثورية - الببتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض.

ما يميز الببتيدات هو أنها تمر بحرية عبر الطبقة القرنية إلى الأدمة إلى مستوى الخلايا الحية والشعيرات الدموية. تتم استعادة الجلد بعمق من الداخل، ونتيجة لذلك، يحتفظ الجلد بنضارته لفترة طويلة. ليس هناك إدمان على مستحضرات التجميل الببتيدية - حتى لو توقفت عن استخدامها، فإن الجلد سوف يتقدم في العمر من الناحية الفسيولوجية.

يقوم عمالقة مستحضرات التجميل بإنشاء المزيد والمزيد من المنتجات "المعجزة". نحن نشتري ونستخدم بثقة، ولكن لا تحدث معجزة. نحن نصدق بشكل أعمى الملصقات الموجودة على العلب، دون أن ندرك أن هذا غالبًا ما يكون مجرد أسلوب تسويقي.

على سبيل المثال، تنشغل معظم شركات مستحضرات التجميل بإنتاج الكريمات المضادة للتجاعيد والإعلان عنها الكولاجينكعنصر رئيسي. وفي الوقت نفسه، توصل العلماء إلى أن جزيئات الكولاجين كبيرة جدًا لدرجة أنها ببساطة لا تستطيع اختراق الجلد. تستقر على سطح البشرة ثم يتم غسلها بالماء. أي أنه عند شراء الكريمات التي تحتوي على الكولاجين، فإننا نهدر أموالنا حرفيًا.

عنصر نشط آخر شائع في مستحضرات التجميل المضادة للشيخوخة هو ريسفيراترول.إنه حقًا أحد مضادات الأكسدة القوية ومنبه المناعي، ولكن فقط في شكل حقن دقيقة. إذا فركته على الجلد، فلن تحدث معجزة. لقد ثبت تجريبياً أن الكريمات التي تحتوي على ريسفيراترول ليس لها أي تأثير على إنتاج الكولاجين.

قامت NPCRIZ، بالتعاون مع علماء من معهد سانت بطرسبرغ للتنظيم الحيوي وعلم الشيخوخة، بتطوير سلسلة ببتيدية فريدة من مستحضرات التجميل الخلوية (تعتمد على الببتيدات الطبيعية) وسلسلة (تعتمد على الببتيدات المركبة).

وهي تعتمد على مجموعة من مجمعات الببتيد مع نقاط تطبيق مختلفة لها تأثير متجدد قوي وواضح على الجلد. نتيجة للتطبيق، يتم تحفيز تجديد خلايا الجلد والدورة الدموية ودوران الأوعية الدقيقة، بالإضافة إلى تخليق إطار الكولاجين والإيلاستين في الجلد. كل هذا يتجلى في رفع وتحسين نسيج ولون ورطوبة الجلد.

حاليا، تم تطوير 16 نوعا من الكريمات، بما في ذلك. مكافحة الشيخوخة و الجلد المشكلة(مع ببتيدات الغدة الصعترية)، للوجه ضد التجاعيد وللجسم ضد علامات التمدد والندبات (مع ببتيدات الأنسجة العظمية الغضروفية)، ضد عروق العنكبوت(مع ببتيدات الأوعية الدموية) ، مضاد للسيلوليت (مع ببتيدات الكبد) ، للجفون من التورم والهالات السوداء (مع ببتيدات البنكرياس والأوعية الدموية والأنسجة العظمية الغضروفية والغدة الصعترية) ، ضد الدوالي (مع ببتيدات الدم) الأوعية الدموية والأنسجة العظمية الغضروفية)، إلخ. جميع الكريمات، بالإضافة إلى مجمعات الببتيد، تحتوي أيضًا على مكونات نشطة قوية أخرى. من المهم ألا تحتوي الكريمات المكونات الكيميائية(المواد الحافظة، الخ).

لقد تم إثبات فعالية الببتيدات في العديد من التجارب والتجارب الدراسات السريرية. بالطبع، لتبدو رائعة، الكريمات وحدها ليست كافية. أنت بحاجة إلى تجديد شباب جسمك من الداخل، وذلك باستخدام مجمعات مختلفة من منظمات الببتيد الحيوية والمغذيات الدقيقة من وقت لآخر.

يشمل خط مستحضرات التجميل التي تحتوي على الببتيدات، بالإضافة إلى الكريمات، أيضًا الشامبو والقناع ومكيف الشعر ومستحضرات التجميل المزخرفة والمقويات والأمصال لبشرة الوجه والرقبة والصدر وما إلى ذلك.

وينبغي أيضا أن يؤخذ في الاعتبار ذلك مظهرالسكر المستهلك له تأثير كبير.
بسبب عملية تسمى التسكر، فإن السكر له تأثير ضار على الجلد. يزيد السكر الزائد من معدل تحلل الكولاجين، مما يؤدي إلى ظهور التجاعيد.

نسبة السكر في الدمتنتمي إلى النظريات الرئيسية للشيخوخة، إلى جانب الأكسدة والشيخوخة الضوئية.
يعتبر السكر - تفاعل السكريات مع البروتينات، وخاصة الكولاجين، مع تكوين روابط متقاطعة - أمرًا طبيعيًا لجسمنا، وهي عملية ثابتة لا رجعة فيها في الجسم والجلد، مما يؤدي إلى تصلب النسيج الضام.
منتجات التسكر – جزيئات A.G.E. (Advanced Glycation Endproducts) – تستقر في الخلايا وتتراكم في الجسم وتؤدي إلى العديد من التأثيرات السلبية.
نتيجة للتسكر، يفقد الجلد لونه ويصبح باهتًا، ويتدلى ويبدو قديمًا. يرتبط هذا بشكل مباشر بنمط الحياة: قلل من استهلاكك للسكر والدقيق (وهو أمر مفيد أيضًا للوزن الطبيعي) واعتني ببشرتك كل يوم!

لمواجهة التسكر، تمنع تدهور البروتين و التغيرات المرتبطة بالعمرقامت شركة Skin بتطوير دواء مضاد للشيخوخة ذو تأثير قوي مزيل للأكسدة ومضاد للأكسدة. يعتمد عمل هذا المنتج على تحفيز عملية إزالة السكر التي تؤثر على العمليات العميقة لشيخوخة الجلد وتساعد على تنعيم التجاعيد وزيادة مرونتها. يشتمل الدواء على مركب قوي مضاد للسكري - مستخلص إكليل الجبل والكارنوزين والتورين والأستازانتين وحمض ألفا ليبويك.

هل الببتيدات علاج سحري للشيخوخة؟

وفقا لمبتكر أدوية الببتيد V. Khavinson، تعتمد الشيخوخة إلى حد كبير على نمط الحياة: "لا يمكن لأي دواء أن ينقذك إذا لم يكن لدى الشخص مجموعة من المعرفة و السلوك الصحيح- هذا هو الامتثال للإيقاعات الحيوية، التغذية السليمةوالتربية البدنية وتناول بعض المنظمات الحيوية. بخصوص الاستعداد الوراثيللشيخوخة، إذن، حسب قوله، نعتمد على الجينات بنسبة 25 بالمائة فقط.

يدعي العالم أن مجمعات الببتيد هائلة إمكانية الترميم. لكن رفعها إلى مرتبة الدواء الشافي وإسناد خصائص غير موجودة إلى الببتيدات (على الأرجح لأسباب تجارية) هو أمر خاطئ تمامًا!

إن الاهتمام بصحتك اليوم يعني منح نفسك فرصة للعيش غدًا. يجب علينا نحن أنفسنا تحسين أسلوب حياتنا - ممارسة الرياضة والاستسلام عادات سيئة، تناول الطعام بشكل أفضل. وبالطبع، كلما أمكن ذلك، استخدم منظمات الببتيد الحيوية التي تساعد في الحفاظ على الصحة وزيادة متوسط العمر المتوقع.

أصبحت منظمات الببتيد الحيوية، التي طورها العلماء الروس منذ عدة عقود، متاحة للمستهلك العام فقط في عام 2010. تدريجيا سوف يعرف الجميع عنهم المزيد من الناسفي جميع أنحاء العالم. إن سر الحفاظ على صحة وشباب العديد من السياسيين والفنانين والعلماء المشهورين يكمن في استخدام الببتيدات. هنا فقط بعض منهم:
وزير الطاقة الإماراتي الشيخ سعيد
رئيس بيلاروسيا لوكاشينكو،
رئيس كازاخستان نزارباييف،
ملك تايلاند
الأكاديمي ز. ألفيروف، رائد الفضاء جي إم. غريتشكو وزوجته إل كيه غريتشكو،
الفنانين: V. Leontyev، E. Stepanenko و E. Petrosyan، L. Izmailov، T. Povaliy، I. Kornelyuk، I. Wiener (مدرب لـ الجمباز الايقاعي) وغيرها الكثير..
يتم استخدام منظمات الببتيد الحيوية من قبل الرياضيين من فريقين أولمبيين روسيين - في الجمباز الإيقاعي والتجديف. يتيح لنا استخدام الأدوية زيادة مقاومة لاعبي الجمباز للإجهاد ويساهم في نجاح الفريق في البطولات الدولية.

إذا كنا قادرين في شبابنا على القيام بالوقاية الصحية بشكل دوري، كلما أردنا ذلك، فمع تقدم العمر، لسوء الحظ، ليس لدينا مثل هذه الرفاهية. وإذا كنت لا تريد أن تكون في مثل هذه الحالة غدًا بحيث يكون أحباؤك منهكين معك وسينتظرون موتك بفارغ الصبر، إذا كنت لا تريد أن تموت بين الغرباء، لأنك لا تتذكر أي شيء و يبدو أن كل من حولك غرباء بالنسبة لك في الواقع، يجب عليك أن نتخذ إجراءات اعتبارًا من اليوم وأن نعتني ليس فقط بأنفسنا، بل بأحبائنا.

يقول الكتاب المقدس: "اطلبوا تجدوا". ربما تكون قد وجدت طريقتك الخاصة للشفاء والتجديد.

كل شيء في أيدينا، ونحن فقط نستطيع أن نعتني بأنفسنا. لن يفعل أحد هذا من أجلنا!

الماء (أكسيد الهيدروجين) هو سائل شفاف عديم اللون (بأحجام صغيرة) وعديم الرائحة والمذاق. الصيغة الكيميائية: H2O. في الحالة الصلبة يسمى الجليد أو الثلج، وفي الحالة الغازية يسمى بخار الماء. حوالي 71% من سطح الأرض مغطى بالمياه (المحيطات والبحار والبحيرات والأنهار والجليد عند القطبين).

وهو مذيب جيد للغاية القطبية. في الظروف الطبيعية يحتوي دائمًا على مواد مذابة (أملاح وغازات). للمياه أهمية أساسية في خلق وصيانة الحياة على الأرض، وفي التركيب الكيميائي للكائنات الحية، وفي تكوين المناخ والطقس.

ما يقرب من 70٪ من سطح كوكبنا تشغله المحيطات والبحار. يغطي الماء العسر - الثلج والجليد - 20% من الأرض. من إجمالي كمية المياه على الأرض، أي ما يعادل 1 مليار 386 مليون كيلومتر مكعب، 1 مليار 338 مليون كيلومتر مكعب هي حصة المياه المالحة في المحيط العالمي، و35 مليون كيلومتر مكعب فقط هي حصة المياه العذبة. ستكون الكمية الإجمالية لمياه المحيط كافية لتغطية الكرة الأرضية بطبقة تزيد عن 2.5 كيلومتر. يوجد لكل ساكن على وجه الأرض ما يقرب من 0.33 كيلومتر مكعب من مياه البحر و0.008 كيلومتر مكعب من المياه العذبة. لكن الصعوبة تكمن في أن الغالبية العظمى من المياه العذبة على الأرض موجودة في حالة تجعل من الصعب على البشر الوصول إليها. يوجد ما يقرب من 70% من المياه العذبة في الصفائح الجليدية في البلدان القطبية وفي الأنهار الجليدية الجبلية، و30% منها في طبقات المياه الجوفية تحت الأرض، ولا يوجد سوى 0.006% من المياه العذبة في قيعان جميع الأنهار. تم اكتشاف جزيئات الماء في الفضاء بين النجوم. الماء جزء من المذنبات ومعظم الكواكب في النظام الشمسي وأقمارها.

يحتوي الماء السائل، إلى جانب جزيئات H20 العادية، على جزيئات مرتبطة، أي مرتبطة بركام أكثر تعقيدًا (H2O)x بسبب تكوين روابط هيدروجينية. إن وجود روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء يفسر شذوذ خصائصه الفيزيائية: الكثافة القصوى عند 4 درجات مئوية، ونقطة الغليان العالية (في السلسلة H20-H2S - H2Se) والسعة الحرارية العالية بشكل غير طبيعي. مع ارتفاع درجة الحرارة، تنكسر الروابط الهيدروجينية، ويحدث التمزق الكامل عندما يتحول الماء إلى بخار.

من الواضح أن المركبات التي تربط الماء يمكن أن تكون بمثابة عوامل تجفيف. تشمل مواد التجفيف الأخرى P2O5، CaO، BaO، معدن Ma (تتفاعل أيضًا كيميائيًا مع الماء)، بالإضافة إلى هلام السيليكا. تشمل الخصائص الكيميائية المهمة للمياه قدرتها على الدخول في تفاعلات التحلل المائي.

الخصائص الفيزيائية للمياه.

يحتوي الماء على عدد من الميزات غير العادية:

2. عند تسخينه من 0 درجة مئوية إلى 4 درجات مئوية (بشكل أكثر دقة، 3.98 درجة مئوية)، ينكمش الماء. وفقا لذلك، عند التبريد، تنخفض الكثافة. بفضل هذا، يمكن للأسماك أن تعيش في خزانات متجمدة: عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل من 4 درجات مئوية، يبقى الماء البارد، لأنه أقل كثافة، على السطح ويتجمد، وتبقى درجة حرارة موجبة تحت الجليد.

4. القدرة الحرارية العالية للمياه السائلة.

5. اللزوجة العالية.

6. ارتفاع التوتر السطحي.

7. الإمكانات الكهربائية السلبية لسطح الماء.

يتم استخدام خاصية الماء هذه من قبل الكائنات الحية. في الخلية الحية وفي الفضاء بين الخلايا، تتفاعل محاليل المواد المختلفة في الماء. الماء ضروري لحياة جميع الكائنات الحية وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا على وجه الأرض دون استثناء.

يعتبر الماء النقي (الخالي من الشوائب) عازلاً جيدًا. في الظروف العادية، يتم فصل الماء بشكل ضعيف ويكون تركيز البروتونات (بشكل أكثر دقة، أيونات الهيدرونيوم H3O+) وأيونات الهيدروكسيل H O− 0.1 ميكرومول/لتر. ولكن بما أن الماء مذيب جيد، فإن بعض الأملاح تذوب فيه دائمًا تقريبًا، أي أن هناك أيونات موجبة وسالبة في الماء. وبفضل هذا، الماء يوصل الكهرباء. يمكن استخدام الموصلية الكهربائية للمياه لتحديد نقائها.

يحتوي الماء على معامل انكسار n=1.33 في النطاق البصري. ومع ذلك، فهو يمتص الأشعة تحت الحمراء بقوة، وبالتالي فإن بخار الماء هو غاز الدفيئة الطبيعي الرئيسي، وهو المسؤول عن أكثر من 60٪ من ظاهرة الاحتباس الحراري. نظرًا لعزم ثنائي القطب الكبير للجزيئات، يمتص الماء أيضًا إشعاع الميكروويف، وهو ما يعتمد عليه مبدأ تشغيل فرن الميكروويف.

الدول المجمعة.

1. حسب الحالة يتم تمييزها:

2. الصلبة - الجليد

3. السائل - الماء

4. غازي - بخار الماء

الشكل. 1 "أنواع رقاقات الثلج"

عند الضغط الجوي، يتجمد الماء (يتحول إلى جليد) عند 0 درجة مئوية ويغلي (يتحول إلى بخار ماء) عند 100 درجة مئوية. مع انخفاض الضغط، تزداد درجة انصهار الماء ببطء، وتنخفض درجة الغليان. عند ضغط 611.73 باسكال (حوالي 0.006 ضغط جوي)، تتطابق نقاط الغليان والانصهار وتصبح تساوي 0.01 درجة مئوية. ويسمى هذا الضغط ودرجة الحرارة بالنقطة الثلاثية للماء. عند الضغط المنخفض، لا يمكن أن يكون الماء سائلاً ويتحول الجليد مباشرة إلى بخار. تنخفض درجة حرارة تسامي الجليد مع انخفاض الضغط.

مع زيادة الضغط، تزداد درجة غليان الماء، كما تزداد كثافة بخار الماء عند نقطة الغليان، وتقل كثافة الماء السائل. عند درجة حرارة 374 درجة مئوية (647 كلفن) وضغط 22.064 ميجا باسكال (218 ضغط جوي)، يمر الماء بالنقطة الحرجة. عند هذه النقطة، تكون الكثافة والخصائص الأخرى للمياه السائلة والغازية هي نفسها. عند الضغط العالي لا يوجد فرق بين الماء السائل وبخار الماء، وبالتالي لا يغلي أو يتبخر.

من الممكن أيضًا حدوث حالات شبه مستقرة - بخار مفرط التشبع، سائل شديد الحرارة، سائل فائق التبريد. يمكن أن توجد هذه الحالات لفترة طويلة، لكنها غير مستقرة وعند الاتصال بمرحلة أكثر استقرارا، يحدث التحول. على سبيل المثال، ليس من الصعب الحصول على سائل فائق التبريد عن طريق تبريد الماء النقي في وعاء نظيف بدرجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية، ولكن عندما يظهر مركز التبلور، يتحول الماء السائل بسرعة إلى ثلج.

التعديلات النظائرية للمياه.

1. ماء خفيف (ماء فقط).

2. الماء الثقيل (الديوتيريوم).

3. الماء الثقيل جدًا (التريتيوم).

الخصائص الكيميائية للمياه.

الماء هو المذيب الأكثر شيوعًا على الأرض، ويحدد إلى حد كبير طبيعة كيمياء الأرض كعلم. معظم الكيمياء، في بدايتها كعلم، بدأت على وجه التحديد ككيمياء المحاليل المائية للمواد. ويُنظر إليه أحيانًا على أنه أمفوليت - حمض وقاعدة في نفس الوقت (كاتيون H+ أنيون OH-). في حالة عدم وجود مواد غريبة في الماء، يكون تركيز أيونات الهيدروكسيد وأيونات الهيدروجين (أو أيونات الهيدرونيوم) هو نفسه، pKa ≈ تقريبًا. 16.

الماء هو أحد أكثر المركبات المدهشة على وجه الأرض، وقد أذهل الباحثين منذ فترة طويلة بغرابة العديد من خصائصه الفيزيائية:

1) عدم استنفاد كلتا المادتين و مصدر طبيعي; إذا تم تدمير أو تفريق جميع موارد الأرض الأخرى، يبدو أن الماء يهرب من هذا، مع الأخذ أشكال متعددةأو الدول: بالإضافة إلى السائل - الصلبة والغازية. إنها المادة والمورد الوحيد من نوعه. تضمن هذه الخاصية وجود الماء في كل مكان، فهو يتخلل الغلاف الجغرافي بأكمله للأرض ويقوم بمجموعة متنوعة من الأعمال فيه.

2) تمدده المتأصل أثناء التصلب (التجميد) وانخفاض الحجم أثناء الذوبان (الانتقال إلى الحالة السائلة).

3) الكثافة القصوى عند درجة حرارة +4 درجة مئوية وما يرتبط بها من خصائص مهمة جدًا للعمليات الطبيعية والبيولوجية، على سبيل المثال، استبعاد التجميد العميق للمسطحات المائية. عادة الكثافة القصوى الهيئات الماديةلوحظ في درجة حرارة التصلب. يتم ملاحظة الحد الأقصى لكثافة الماء المقطر في ظروف غير طبيعية - عند درجة حرارة 3.98-4 درجة مئوية (أو مدورة +4 درجة مئوية)، أي عند درجة حرارة أعلى من نقطة التصلب (التجمد). عندما تنحرف درجة حرارة الماء عن 4 درجات مئوية في كلا الاتجاهين، تنخفض كثافة الماء.

4) عند الذوبان (الذوبان) يطفو الجليد على سطح الماء (بخلاف السوائل الأخرى).

5) التغيير غير الطبيعي في كثافة الماء يستلزم نفس التغيير غير الطبيعي في حجم الماء عند تسخينه: مع زيادة درجة الحرارة من 0 إلى 4 درجات مئوية، يتناقص حجم الماء الساخن وفقط مع زيادة أخرى يبدأ في الزيادة . إذا، مع انخفاض درجة الحرارة وأثناء الانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، تغيرت كثافة وحجم الماء بنفس الطريقة التي يحدث بها مع الغالبية العظمى من المواد، فعند اقتراب فصل الشتاء تتغير الطبقات السطحية للمياه الطبيعية سوف يبرد إلى 0 درجة مئوية ويهبط إلى القاع، مما يحرر مساحة الطبقات الأكثر دفئًا، وسيستمر هذا حتى تصل كتلة الخزان بأكملها إلى درجة حرارة 0 درجة مئوية. بعد ذلك، سيبدأ الماء في التجمد، وسوف تغرق الجليد الطافي الناتج في القاع، ويتجمد الخزان حتى عمقه بالكامل. ومع ذلك، فإن العديد من أشكال الحياة في الماء ستكون مستحيلة. لكن بما أن الماء يصل إلى كثافته القصوى عند 4 درجات مئوية، فإن حركة طبقاته الناتجة عن التبريد تنتهي عند الوصول إلى درجة الحرارة هذه. مع انخفاض إضافي في درجة الحرارة، تبقى الطبقة المبردة، ذات الكثافة المنخفضة، على السطح، وتتجمد، وبالتالي تحمي الطبقات الأساسية من المزيد من التبريد والتجميد.

6) يكون انتقال الماء من حالة إلى أخرى مصحوبًا بإنفاق (تبخر أو انصهار) أو إطلاق (تكثيف أو تجميد) كمية مقابلة من الحرارة. يستغرق الأمر 677 سعرًا حراريًا لإذابة 1 جرام من الجليد، و80 سعرًا حراريًا أقل لتبخر 1 جرام من الماء. تضمن الحرارة العالية الكامنة لانصهار الجليد ذوبان الثلج والجليد ببطء.

7) القدرة على الانتقال بسهولة نسبيًا إلى الحالة الغازية (التبخر) ليس فقط في ظل الظروف الإيجابية، ولكن أيضًا في ظل الظروف درجات الحرارة السلبية. في الحالة الأخيرة، يحدث التبخر من خلال تجاوز الطور السائل - من المادة الصلبة (الجليد والثلج) مباشرة إلى مرحلة البخار. هذه الظاهرة تسمى التسامي.

8) إذا قارنا درجات غليان وتجمد الهيدريدات المتكونة من عناصر المجموعة السادسة من الجدول الدوري (السيلينيوم H 2 Se، التيلوريوم H 2 Te) والماء (H 2 O)، فبالقياس معهم درجة الغليان يجب أن تكون درجة حرارة الماء حوالي 60 درجة مئوية، وتكون درجة حرارة التجمد أقل من 100 درجة مئوية. ولكن هنا أيضًا تظهر الخصائص الشاذة للمياه - عند الضغط الطبيعيفي 1 أجهزة الصراف الآلي. يغلي الماء عند +100 درجة مئوية ويتجمد عند 0 درجة مئوية.

9) من الأمور ذات الأهمية الكبرى في حياة الطبيعة حقيقة أن الماء يتمتع بقدرة حرارية عالية بشكل غير طبيعي، أكبر بـ 3000 مرة من الهواء. وهذا يعني أنه عند تبريد 1 م 3 من الماء بدرجة حرارة 1 0 مئوية، يتم تسخين 3000 م 3 من الهواء بنفس المقدار. لذلك، من خلال تراكم الحرارة، يكون للمحيط تأثير معتدل على مناخ المناطق الساحلية.

10) يمتص الماء الحرارة عندما يتبخر ويذوب، ويطلقها عندما يتكاثف من البخار ويتجمد.

11) قدرة الماء في الوسائط المشتتة، على سبيل المثال في التربة المسامية الدقيقة أو الهياكل البيولوجية، على المرور إلى حالة مقيدة أو مشتتة. في هذه الحالات، تتغير خصائص الماء بشكل كبير (حركته، وكثافته، ونقطة التجمد، والتوتر السطحي وغيرها من المعالم)، والتي تعتبر مهمة للغاية لحدوث العمليات في النظم الطبيعية والبيولوجية.

12) الماء مذيب عالمي، لذلك، ليس فقط في الطبيعة، ولكن أيضًا في ظروف المختبر، لا يوجد ماء نقي بشكل مثالي لأنه قادر على إذابة أي وعاء موجود فيه. وقد اقترح أن التوتر السطحي للمياه النقية بشكل مثالي سيكون من النوع الذي يمكن للمرء أن يتزلج عليه. قدرة الماء على الذوبان تضمن نقل المواد إلى المغلف الجغرافي، يكمن وراء عملية التمثيل الغذائي بين الكائنات الحية والبيئة، وأساس التغذية.

13) من بين جميع السوائل (ما عدا الزئبق)، يتمتع الماء بأعلى ضغط سطحي وتوتر سطحي: = 75 · 10 -7 جول/سم 2 (الجلسرين - 65، الأمونيا - 42، وجميع السوائل الأخرى أقل من 30 · 10 -7 جول/ سم 2 ). ولهذا السبب تميل قطرة الماء إلى اتخاذ شكل الكرة، وعندما تلامس الأجسام الصلبة فإنها تبلل سطح معظمها. ولهذا السبب يمكن أن يرتفع من خلال الشعيرات الدموية في الصخور والنباتات، مما يوفر تكوين التربة وتغذية النبات.

14) يتمتع الماء بثبات حراري عالي. يبدأ بخار الماء بالتحلل إلى هيدروجين وأكسجين فقط عند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية.

15) كيميائيا ماء نقيوهو موصل رديء للغاية للكهرباء. نظرًا لانضغاطها المنخفض، تنتشر الموجات الصوتية والموجات فوق الصوتية جيدًا في الماء.

16) تتغير خصائص الماء بشكل كبير تحت تأثير الضغط ودرجة الحرارة. وبالتالي، مع زيادة الضغط، تزداد درجة غليان الماء، وعلى العكس من ذلك، تنخفض درجة التجمد. مع زيادة درجة الحرارة، ينخفض التوتر السطحي وكثافته ولزوجته، وتزداد التوصيلية الكهربائية وسرعة الصوت في الماء.

إن الخصائص الشاذة للمياه مجتمعة تشير إلى مقاومتها العالية للغاية لتأثيرات عوامل خارجية، تنتج عن وجود قوى إضافية بين الجزيئات تسمى الروابط الهيدروجينية. جوهر الرابطة الهيدروجينية هو أن أيون الهيدروجين المرتبط بأيون عنصر آخر قادر على جذب أيون من نفس العنصر كهروستاتيكيًا من جزيء آخر. يحتوي جزيء الماء على هيكل زاوي: تشكل النوى المتضمنة في تكوينه مثلثًا متساوي الساقين، يوجد في قاعدته بروتونان، وفي القمة - نواة ذرة الأكسجين (الشكل 2.2).

الشكل 2.2 - هيكل جزيء الماء

من بين الإلكترونات العشرة (5 أزواج) الموجودة في الجزيء، يقع زوج واحد (الإلكترونات الداخلية) بالقرب من نواة الأكسجين، ومن بين الأزواج الأربعة المتبقية من الإلكترونات (الخارجية)، يتم مشاركة زوج واحد بين كل من البروتونات والأكسجين النواة، بينما يظل الزوجان غير محددين وموجهين إلى رؤوس رباعي السطوح المقابل للبروتونات. وهكذا، يوجد في جزيء الماء 4 أقطاب شحنة تقع في رؤوس رباعي السطوح: 2 سالب، ينشأ عن زيادة كثافة الإلكترون في مواقع أزواج الإلكترونات الوحيدة، و2 موجب، ينشأ عن نقصه في مواقع البروتونات.

ونتيجة لذلك، يتحول جزيء الماء إلى ثنائي القطب الكهربائي. في هذه الحالة، يجذب القطب الموجب لجزيء ماء القطب السالب لجزيء ماء آخر. والنتيجة هي تجمعات (أو ارتباطات للجزيئات) مكونة من جزيئين أو ثلاثة أو أكثر (الشكل 2.3).

الشكل 2.3 - تكوين الجزيئات المرتبطة بواسطة ثنائيات أقطاب الماء:

1 – مونوهيدرول H 2 O؛ 2 – ثنائي هيدرول (H2O)2; 3 – ثلاثي هيدرول (H2O)3

وبالتالي، فإن الجزيئات المفردة والمزدوجة والثلاثية موجودة في الماء في وقت واحد. يختلف محتواها حسب درجة الحرارة. يحتوي الثلج بشكل رئيسي على ثلاثي هيدرولات، وحجمها أكبر من أحادي هيدرولات وثنائي هيدرولات. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد سرعة حركة الجزيئات، وتضعف قوى الجذب بين الجزيئات، وفي الحالة السائلة يكون الماء خليطًا من ثلاثي وثنائي وأحادي الهيدرولات. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة، تتفكك جزيئات ثلاثي هيدروول وثنائي هيدرول؛ عند درجة حرارة 100 درجة مئوية، يتكون الماء من مونوهيدرولز (البخار).

إن وجود أزواج إلكترون وحيدة يحدد إمكانية تكوين رابطتين هيدروجينيتين. تنشأ رابطتان أخريان بسبب ذرتين هيدروجين. ونتيجة لذلك، فإن كل جزيء ماء قادر على تكوين أربع روابط هيدروجينية (الشكل 2.4).

الشكل 2.4 - الروابط الهيدروجينية في جزيئات الماء:

- تعيين رابطة الهيدروجين

بسبب وجود الروابط الهيدروجينية في الماء، يتم تحديد ترتيب جزيئاته درجة عاليةالانتظام، مما يجعله أقرب إلى جسم صلب، وتظهر فراغات عديدة في الهيكل مما يجعله فضفاضًا جدًا. وتشمل الهياكل الأقل كثافة الهيكل الجليدي. يوجد فيه فراغات أبعادها أكبر قليلاً من أبعاد جزيء H 2 O. عندما يذوب الجليد يتم تدمير بنيته. ولكن حتى في الماء السائل، يتم الحفاظ على الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات: تنشأ الزميلة - نوى التكوينات البلورية. وبهذا المعنى، يكون الماء في وضع وسط بين الحالة البلورية والسائلة، وهو يشبه الحالة الصلبة أكثر من السائل المثالي. ومع ذلك، على عكس الجليد، كل شريك موجود للغاية وقت قصير: تدمير بعضها وتكوين مجاميع أخرى يحدث باستمرار. يمكن لفراغات مثل هذه التجمعات "الجليدية" أن تستوعب جزيئات الماء المفردة، ويصبح تعبئة جزيئات الماء أكثر كثافة. ولهذا السبب، عندما يذوب الجليد، يقل حجم الماء الذي يشغله وتزداد كثافته. عند درجة حرارة +4 درجات مئوية، يكون الماء هو الأكثر كثافة.

عندما يتم تسخين الماء، يتم إنفاق جزء من الحرارة في كسر الروابط الهيدروجينية. وهذا ما يفسر القدرة الحرارية العالية للمياه. يتم تدمير الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء تمامًا عندما يتحول الماء إلى بخار.

لا يرجع تعقيد بنية الماء إلى خصائص جزيئه فحسب، بل أيضًا إلى حقيقة أنه بسبب وجود نظائر الأكسجين والهيدروجين، يحتوي الماء على جزيئات ذات أوزان جزيئية مختلفة (من 18 إلى 22). الأكثر شيوعًا هو الجزيء "العادي" الذي يبلغ وزنه الجزيئي 18. ومحتوى الجزيئات ذات الوزن الجزيئي المرتفع صغير. وبالتالي فإن "الماء الثقيل" (الوزن الجزيئي 20) يشكل أقل من 0.02% من إجمالي احتياطيات المياه. لا يوجد في الغلاف الجوي، ففي طن مياه الأنهار لا يزيد عن 150 جرامًا، وفي مياه البحر 160-170 جرامًا، إلا أن وجوده يمنح الماء "العادي" كثافة أكبر ويؤثر على خصائصه الأخرى.

سمحت الخصائص المذهلة للمياه بظهور الحياة وتطورها على الأرض. بفضلهم، يمكن للمياه أن تلعب دورا لا غنى عنه في جميع العمليات التي تحدث في البيئة الجغرافية.