自然の四大要素、火、空気、土、水の4つの要素が地球上に生命を誕生させました。 さらに、水は同じ土壌や空気よりも数百万年早く地球上に出現しました。
水はすでに人間によって研究されているように見えますが、科学者たちはまだ最も多くのことを発見しています 驚くべき事実この自然の要素について。
水は地球の歴史の中で特別な存在です。
それができる自然の体はありません
メインコースへの影響という点でそれと比較する
最も野心的な地質学的プロセス。
と。 ベルナツキー
水が最も一般的です 無機化合物地上で。 そして、水の最初の例外的な性質は、水が水素原子と酸素原子の化合物で構成されていることです。 化学法則によれば、そのような化合物は気体であるはずだと思われます。 そして水は液体です！
たとえば、水は自然界に固体、液体、蒸気の 3 つの状態で存在することは誰もが知っています。 しかし現在、水には 20 を超える州があり、そのうち水が凍った状態にあるのは 14 州だけです。
驚くべきことに、地球上で固体状態の密度が液体状態よりも小さい物質は水だけです。 これが、氷が沈まず、水域が底まで凍らない理由です。 極端に寒い温度を除いて。
もう 1 つの事実: 水は万能溶媒です。 科学者たちは、水に溶けている元素とミネラルの量と質に基づいて、ミネラル水と溶けた水、雨と露、氷河と掘削水など、約 1,330 種類の水を区別しています。
自然の中の水
自然の中で水は遊ぶ 重要な役割。 同時に、さまざまなメカニズムに関与していることが判明し、 ライフサイクル地上で。 私たちの地球にとってその重要性を明確に示すいくつかの事実を以下に示します。
- 自然界における水循環の重要性は非常に大きいです。 このプロセスにより、動物や植物は生命と生存に必要な水分を受け取ることができます。
- 海と海洋、川と湖 - すべての水域は、特定の地域の気候を作り出す上で重要な役割を果たしています。 水の高い熱容量により、快適な環境を提供します。 温度体制私たちの地球上で。
- 水は光合成の過程で重要な役割を果たします。 水がなければ植物は二酸化炭素を酸素に変換できず、空気が呼吸に適さないことになります。
人間の生活の中の水
地球上の水の主な消費者は人間です。 世界のすべての文明がもっぱら水域の近くで形成され、発展したのは偶然ではありません。 人間の生活における水の重要性は非常に大きいです。
- 人間の体も水で構成されています。 新生児の体内では水分が最大75％、高齢者の体内では水分が50％以上です。 水がなければ人は生きていけないことが知られています。 したがって、少なくとも2％の水分が私たちの体から消えると、痛みを伴う喉の渇きが始まります。 12％以上の水分が失われると、医師の助けなしには回復できなくなります。 そして、体から水分の20％が失われると、人は死にます。
- 水は人間にとって非常に重要な栄養源です。 統計によると、人は通常、1か月あたり60リットル（1日あたり2リットル）の水を消費します。
- 私たちの体の細胞一つ一つに酸素や栄養素を届けるのは水です。
- 水の存在のおかげで、私たちの体は体温を調節することができます。
- また、水は食物をエネルギーに変換し、細胞が栄養素を吸収するのを助けます。 水はまた、私たちの体から毒素や老廃物を取り除きます。
- どこの人々も、食糧、農業、さまざまな生産、発電など、必要に応じて水を使用します。 水資源をめぐる争いが深刻であることは驚くべきことではありません。 以下にいくつかの事実を示します。
私たちの地球の 70% 以上は水で覆われています。 しかし同時に、飲料水として分類できる水は全体の 3% のみです。 そして、このリソースへのアクセスは年々困難になっています。 したがって、RIAノーボスチによれば、過去50年間に、水資源の争奪に関連した紛争が地球上で500件以上発生したという。 このうち、20件以上の紛争が武力衝突に発展した。 これは、人間の生活において水の役割がいかに重要であるかを明確に示す数字の 1 つにすぎません。
水質汚染
水質汚染とは、水域が有害物質、産業廃棄物、家庭廃棄物で飽和し、その結果、水がその機能のほとんどを失い、それ以上の消費に適さなくなるプロセスです。
主な汚染源:
- 石油精製所
- ヘビーメタル
- 放射性元素
- 殺虫剤
- 都市下水道や畜産場からの排水。
科学者たちは、世界の海洋に年間1,300万トンを超える廃油製品が流入していることに長年警鐘を鳴らし続けてきた。 同時に、太平洋では最大900万トン、大西洋では3,000万トン以上が受け入れられます。
世界保健機関によると、地球上にはもはや純粋な天然水を含む水源は存在しません。 他の水域よりも汚染の少ない水域だけが存在します。 そして、人類は水なしでは生きていけないので、これは私たちの文明の破滅を脅かしています。 そして、それに代わるものは何もありません。
水（酸化水素） - 透明な液体、無色（少量）、匂いと味。 化学式：H2O。 固体状態では氷または雪と呼ばれ、気体状態では水蒸気と呼ばれます。 地球の表面の約 71% は水 (海洋、海、湖、川、極の氷) で覆われています。
それは優れた高極性溶媒です。 で 自然条件常に溶解物質（塩、ガス）が含まれています。 水は、地球上の生命の創造と維持、生物の化学構造、気候と天候の形成において非常に重要です。
私たちの地球の表面のほぼ 70% は海洋と海で占められています。 硬水、つまり雪と氷が陸地の 20% を覆っています。 地球上の総水量は 13 億 8,600 万立方キロメートルに相当しますが、このうち 10 億 3 億 3,800 万立方キロメートルが世界の海洋の塩水の割合であり、淡水の割合はわずか 3,500 万立方キロメートルです。 海水の総量は十分にカバーできるだろう 地球層は2.5キロメートル以上あります。 地球上のすべての住民には、約 0.33 立方キロメートルの海水と 0.008 立方キロメートルの淡水があります。 しかし、問題は、地球上の淡水の大部分が、人間がアクセスするのが難しい状態にあるということです。 淡水のほぼ 70% は極地の氷床と山岳氷河に含まれ、30% は地下の帯水層に含まれ、すべての川の河床に含まれる淡水はわずか 0.006% です。 星間空間で水分子が発見されました。 水は彗星やほとんどの惑星の一部です 太陽系そしてその仲間たち。
水の組成（質量）：水素11.19％、酸素88.81％。 純粋な水は透明で、無臭、無味です。 密度は 0℃ で最大になります (1 g/cm3)。 氷の密度は液体の水の密度よりも小さいため、氷は表面に浮きます。 水は0℃で凍り、100℃、101,325Paの圧力で沸騰します。 熱の伝導性が低く、電気の伝導性も非常に低いです。 水は良い溶媒です。 水の分子は角張った形状をしており、水素原子は酸素に対して 104.5°の角度を形成しています。 したがって、水分子は双極子です。分子の水素が位置する部分はプラスに帯電し、酸素が位置する部分はマイナスに帯電します。 水の分子の極性により、その中の電解質はイオンに解離します。
液体の水は、通常の H2O 分子とともに関連分子を含んでいます。つまり、水素結合の形成により、より複雑な凝集体 (H2O)x に接続されています。 水の分子間の水素結合の存在は、その物理的特性の異常を説明します: 4°C での最大密度、 熱沸騰 (H20-H2S - H2Se シリーズ) 異常に高い熱容量。 温度が上がると水素結合が切れて、 完全な休憩水が蒸気に変化するときに発生します。
水は非常に反応性の高い物質です。 通常の条件下では、多くの塩基性酸化物や酸性酸化物、さらにはアルカリ金属やアルカリ土類金属と反応します。 水は多くの化合物、つまり結晶水和物を形成します。
明らかに、水を結合する化合物は乾燥剤として機能します。 他の乾燥物質には、P2O5、CaO、BaO、金属 Ma (水とも化学反応します)、シリカゲルなどがあります。 大切な方へ 化学的特性水とは、加水分解反応を起こす能力を指します。
水の物理的性質。
水には多くの珍しい特徴があります。
1. 氷が溶けると、密度が増加します (0.9 から 1 g/cm3 に)。 他のほとんどすべての物質では、溶けると密度が減少します。
2. 0 °C から 4 °C (正確には 3.98 °C) に加熱すると、水は収縮します。 したがって、冷却すると密度が低下します。 このおかげで、魚は凍った貯水池の中でも生息できます。気温が 4 °C を下回ると、より多くの生物が生息できます。 冷水氷の下ではプラスの温度が保たれているのに、密度の低いものが表面に残って凍る様子。
3. 同様の分子量の水素化合物と比較して、高温、融解比熱 (0 °C および 333.55 kJ/kg)、沸点 (100 °C)、蒸発比熱 (2250 KJ/kg) が高い。
4. 液体水の高い熱容量。
5.粘度が高い。
6. 表面張力が高い。
7. 水面のマイナス電位。
これらすべての特徴は、水素結合の存在に関連しています。 水素原子と酸素原子の電気陰性度には大きな差があるため、電子雲は酸素に強く偏ります。 このことと、水素イオン (陽子) は内部に電子層を持たず、サイズが小さいという事実により、隣接する分子の負に分極した原子の電子殻に侵入することができます。 このため、各酸素原子は他の分子の水素原子に引き寄せられ、またその逆も起こります。 水分子間および水分子内のプロトン交換相互作用は、特定の役割を果たします。 各水分子は最大 4 つの水素結合に参加できます。2 つの水素原子がそれぞれ 1 つに、酸素原子が 2 つです。 この状態では、分子は氷の結晶の中にあります。 氷が溶けると結合の一部が壊れ、水分子がよりしっかりと詰め込まれるようになります。 水が加熱されると、結合は切れ続け、密度は増加しますが、4 °C を超える温度では、この効果は熱膨張よりも弱くなります。 蒸発中に、残っているすべての結合が切断されます。 結合の切断には多くのエネルギーが必要となるため、溶融および沸騰の際の高温と比熱、および高い熱容量が必要になります。 水の粘度は、水素結合によって水分子の異なる速度での移動が妨げられるためです。
同様の理由で、水は極性物質の優れた溶媒です。 溶質の各分子は水分子に囲まれており、溶質分子のプラスに帯電した部分は酸素原子を引き寄せ、マイナスに帯電した部分は水素原子を引き寄せます。 水の分子は小さいため、多くの水の分子が各溶質分子を取り囲むことができます。
水のこの性質は生き物によって利用されています。 溶液は生細胞内および細胞間空間内で相互作用します。 さまざまな物質水中で。 地球上のすべての単細胞生物と多細胞生物の生存には、例外なく水が必要です。
純粋な（不純物を含まない）水は優れた断熱材です。 で 通常の状態水は弱く解離しており、プロトン (より正確にはヒドロニウムイオン H3O+) とヒドロキシルイオン HO- の濃度は 0.1 μmol/l です。 しかし、水は優れた溶媒であるため、特定の塩はほとんど常に水に溶解しています。つまり、水にはプラスイオンとマイナスイオンが存在します。 このおかげで、水は電気を通します。 水の電気伝導率を使用して、その純度を判断できます。
水の光学範囲における屈折率は n=1.33 です。 それにしても吸収力がすごいですね 赤外線放射したがって、水蒸気は主要な天然温室効果ガスであり、温室効果の 60% 以上の原因となっています。 分子の双極子モーメントが大きいため、水はマイクロ波放射も吸収します。これが電子レンジの動作原理に基づいています。
集約状態。
1. 条件に応じて次のように区別されます。
2.固体 - 氷
3. 液体 - 水
4. 気体 - 水蒸気
図1 「雪の結晶の種類」
で 大気圧水は0℃で凍り（氷になり）、100℃で沸騰（水蒸気になります）します。 圧力が低下すると、水の融点はゆっくりと上昇し、沸点は低下します。 611.73 Pa (約 0.006 atm) の圧力では、沸点と融点は一致し、0.01 °C になります。 この圧力と温度は水の三重点と呼ばれます。 より低い圧力では、水は液体になることができず、氷は直接蒸気に変わります。 氷の昇華温度は圧力の低下とともに低下します。
圧力が増加すると、水の沸点が増加し、沸点における水蒸気の密度も増加し、液体の水の密度は減少します。 温度 374 °C (647 K) および圧力 22.064 MPa (218 atm) で、水は臨界点を通過します。 この時点では、液体の水と気体の水の密度やその他の性質は同じです。 もっと 高血圧液体の水と水蒸気には違いがないため、沸騰や蒸発は起こりません。
過飽和蒸気、過熱液体、過冷却液体などの準安定状態も可能です。 これらの条件が存在する可能性があります 長い間しかし、それらは不安定であり、より安定した相と接触すると転移が起こります。 例えば、純水を清浄な容器中で0℃以下に冷却すれば過冷却液体を得るのは難しくありませんが、結晶化中心が現れると 液体の水すぐに氷になってしまいます。
水の同位体修飾。
酸素と水素には、天然同位体と人工同位体があります。 分子に含まれる同位体の種類に応じて、水は次の種類に区別されます。
1. 軽水（ただの水）。
2. 重水（重水素）。
3. 超重水（トリチウム）。
水の化学的性質。
水は地球上で最も一般的な溶媒であり、科学としての地球上の化学の性質を主に決定します。 化学のほとんどは、科学としての始まりにおいて、まさに化学として始まりました。 水溶液物質。 酸と塩基の両方を同時に持つ両性電解質（カチオン H+ アニオン OH-）とみなされることもあります。 水中に異物が存在しない場合、水酸化物イオンと水素イオン（またはヒドロニウムイオン）の濃度は同じであり、pKa ≈ 約 100 になります。 16.
水自体は通常の条件下では比較的不活性ですが、その高極性分子はイオンと分子を溶媒和し、水和物および結晶質水和物を形成します。 加溶媒分解、特に加水分解は生物および非生物の自然界で発生し、化学産業で広く使用されています。
水の化学名。
正式な観点から見ると、水にはいくつかの異なる正しい化学名があります。
1. 酸化水素
2. 水酸化水素
3. 一酸化二水素
4. ヒドロキシル酸
5. 英語 ヒドロキシ酸
6. オキシダン
7. ジヒドロ一酸化物
水の種類。
地球上の水は、液体、気体、固体の 3 つの主要な状態で存在でき、その結果、最も多くの状態が得られます。 さまざまな形、多くの場合、互いに隣接しています。 空の水蒸気と雲、海水と氷山、山の氷河と山の川、地面の帯水層。 水はそれ自体で多くの物質を溶解し、何らかの味を得ることができます。 水は「生命の源」として重要であるため、多くの場合、種類に分けられます。
水の特徴: 水の起源、組成、または用途の特徴に従って、特に次のように区別されます。
1. 軟水と硬水 - カルシウムとマグネシウムカチオンの含有量による
2. 地下水
3. 溶けた水
4. 淡水
5. 海水
6. 汽水域
7. ミネラルウォーター
8. 雨水
9. 飲料水、水道水
10. 重水、重水素、三重水素
11. 蒸留水および脱イオン水
12. 廃水
13. 雨水または地表水
14. 分子の同位体別:
15. ライトウォーター（ただの水）
16. 重水（重水素）
17. 超重水（トリチウム）
18. 想像上の水（通常は素晴らしい性質を持っています）
19. デッドウォーター - おとぎ話に出てくる水の一種
20. 生きた水- おとぎ話に出てくる水の一種
21. 聖水 - 特別な種類宗教的な教えに従って水
22. ポリウォーター
23. 構造水は、学術以外のさまざまな理論で使用される用語です。
世界の水資源。
地球の大部分を覆う巨大な塩水の層は 1 つの全体であり、ほぼ一定の組成を持っています。 世界の海は広大です。 その体積は13億5000万立方キロメートルに達します。 約72%をカバーします 地球の表面。 地球上のほぼすべての水 (97%) は海にあります。 約2.1％の水分が濃縮されています。 極地の氷そして氷河。 湖、川、地下水のすべての淡水はわずか 0.6% です。 残りの0.1%の水は井戸からの塩水と塩水で構成されています。
20 世紀は、世界の人口の集中的な増加と都市化の発展を特徴としています。 人口1000万人を超える巨大都市が出現した。 産業、交通、エネルギーの発展、農業の工業化により、環境に対する人為的影響は地球規模になっています。
セキュリティ対策の実効性向上 環境これは主に、資源を節約し、廃棄物が少なく、廃棄物を出さない技術プロセスの広範な導入に関連しており、大気汚染と水質汚染を削減します。 環境保護は非常に多面的な問題であり、その解決策は、特に人口密集地域や工業企業の経済活動に関わるほぼすべての専門分野のエンジニアや技術労働者によって取り組まれており、環境保護は主に環境汚染の原因となる可能性があります。空気と水の環境。
水環境。 水生環境には地表水と地下水が含まれます。
地表水主に海洋に集中しており、地球上の全水の約 98% である 13 億 7,500 万立方キロメートルが含まれています。 海の表面（水域）は3億6,100万平方キロメートルです。 領土の陸地面積の約2.4倍で、1億4,900万平方キロメートルを占めます。 海の水は塩分が多く、そのほとんど（10億立方キロメートル以上）は約3.5％の一定の塩分濃度と約3.7℃の温度を維持しています。 塩分濃度と温度の顕著な違いは、ほとんど水の表層だけでなく、辺縁海、特に地中海でも観察されます。 水中の溶存酸素量は深さ50～60メートルで大幅に減少します。
地下水には、塩水、汽水（塩分濃度が低い）、新鮮な水があります。 既存の地熱水には 高温(30℃以上)。 人類の生産活動と家庭の必需品には真水が必要ですが、その量は地球上の水の総量のわずか 2.7% であり、そのごく一部 (わずか 0.36%) が環境に優しい場所で利用可能です。抽出のために簡単にアクセスできます。 淡水の大部分は、主に南極圏の地域で見られる雪氷山や淡水氷山に含まれています。 世界の淡水の年間河川流量は 37.3 千立方キロメートルです。 さらに、13,000立方キロメートルに相当する地下水の一部を利用することができます。 残念なことに、ロシアの河川流量のほとんどは、約5,000立方キロメートルに達し、不毛で人口の少ない北方領土で発生しています。 淡水がない場合は、塩分を含んだ地表水または地下水を使用して、脱塩するか過濾過します。高圧差の下で、塩の分子を捕捉する微細な穴のあるポリマー膜を通過させます。 これらのプロセスは両方とも非常にエネルギーを大量に消費するため、興味深い提案は、淡水の氷山（またはその一部）を淡水源として使用することです。この目的のために、氷山を淡水のない海岸まで水中を曳航します。それらは溶けるように組織されています。 この提案の開発者による予備計算によると、真水を得るのに必要なエネルギーは、脱塩や過濾過の約半分になります。 水生環境に固有の重要な状況は、主に伝染するということです。 感染症（全疾患の約80％）。 ただし、百日咳、水痘、結核などの一部は空気感染もします。 水を介した病気の蔓延と闘うために、世界保健機関 (WHO) は、現在の 10 年を飲料水の 10 年と宣言しました。
淡水。 淡水資源は永遠の水循環のおかげで存在します。 蒸発の結果、膨大な量の水が形成され、年間525,000kmに達します。 (フォントの問題のため、水量は立方メートルなしで表示されています)。
この量の 86% は、世界の海洋と内海、カスピ海の塩分を含んだ海から来ています。 アラルスキーら。 残りは陸上で蒸発し、半分は植物による水分の蒸散によります。 毎年、厚さ約 1250 mm の水の層が蒸発します。 その一部は降水とともに再び海に落ち、一部は風によって陸地に運ばれ、川や湖、氷河、地下水に供給されます。 天然蒸留器は太陽エネルギーを動力源としており、そのエネルギーの約 20% を消費します。
水圏のわずか 2% が淡水ですが、常に更新されます。 更新率によって、人類が利用できる資源が決まります。 淡水の大部分 (85%) は極地や氷河の氷に集中しています。 ここの水交換の速度は海洋よりも遅く、8000 年に及びます。 陸上の地表水は海洋よりも約 500 倍の速さで更新されます。 川の水はさらに速く、約 10 ～ 12 日で新しくなります。 最高の 実用的な重要性川には人類のための淡水があります。
川は常に淡水の供給源でした。 しかし近代になると廃棄物を運ぶようになりました。 流域内の廃棄物は川底に沿って海や海に流れ込みます。 使用された河川水のほとんどは廃水の形で河川や貯水池に戻されます。 これまで、下水処理プラントの成長は水消費量の増加に遅れをとっていた。 そして一見するとこれが悪の根源です。 実際には、すべてがはるかに深刻です。 生物学的処理などの最先端の処理を行ったとしても、処理された廃水にはすべての溶解無機物質と最大 10% の有機汚染物質が残留します。 このような水は、純粋な天然水で繰り返し希釈した後にのみ再び消費に適したものになります。 そして、ここでは、浄化されたものを含む廃水の絶対量と川の水の流れの比率が人々にとって重要です。
世界の水収支によると、年間 2,200 km の水があらゆる種類の水の使用に費やされています。 排水の希釈により、世界の淡水資源のほぼ 20% が消費されます。 水消費基準が引き下げられ、すべての廃水が処理されると仮定した 2000 年の計算では、廃水を希釈するために年間 30 ～ 35,000 km の真水が依然として必要であることが示されました。 これは、世界の河川総流量資源が枯渇に近づき、世界の多くの地域ですでに枯渇していることを意味します。 結局のところ、1 km の処理された廃水は 10 km の川の水を「台無しにし」、未処理の廃水は 3 ～ 5 倍も台無しになります。 真水の量は減りませんが、水質は急激に低下し、飲用に適さなくなります。
人類は水利用戦略を変更する必要があるだろう。 必要に迫られて、私たちは人為的な水循環を自然の水循環から切り離すことを余儀なくされています。 実際には、これは、水の消費量と処理された廃水の量の大幅な削減を伴う、閉鎖型給水、低水または低廃棄物への移行、そして「乾式」または非廃棄物技術への移行を意味します。
淡水の埋蔵量は潜在的に大きい。 しかし、世界のどの地域でも、持続不可能な水の使用や汚染によってそれらが枯渇する可能性があります。 そのような場所の数は増加しており、地理的領域全体をカバーしています。 世界の都市人口の 20% と地方人口の 75% にとって、水の需要は満たされていません。 水の消費量は地域や生活水準によって異なり、1人当たり1日あたり3～700リットルの範囲です。 工業用水の使用量も次の要因に依存します。 経済発展この地域の。 たとえば、カナダでは全取水量の 84% を産業が消費し、インドでは 1% を消費します。 水を最も多く消費する産業は、鉄鋼、化学、石油化学、紙パルプ、食品加工です。 産業で消費される水のほぼ 70% を消費します。 平均して、産業は世界中で消費される水の約 20% を使用します。 淡水の主な消費者は農業であり、すべての淡水の 70 ～ 80% が農業の必要に応じて使用されます。 灌漑農業は農地の 15 ～ 17% しか占めていませんが、全生産量の半分を生産しています。 世界の綿作物のほぼ 70% は灌漑に依存しています。
CIS (ソ連) の年間総河川流量は 4,720 km です。 しかし、水資源は非常に不均一に分布しています。 工業生産の最大80％が存在し、農業に適した土地の90％が位置する最も人口の多い地域では、水資源のシェアはわずか20％にすぎません。 国内の多くの地域では水の供給が不十分です。 これは、CIS のヨーロッパ部分、カスピ海低地の南と南東、南です。 西シベリアカザフスタン、その他の地域 中央アジア、ヤクート中部、トランスバイカリア島の南。 CIS の北部地域、バルト三国、コーカサスの山岳地帯、中央アジア、サヤン、 極東.
川の流れは気候の変動に応じて変化します。 自然現象に対する人間の介入はすでに川の流れに影響を与えています。 農業では、光合成中に水分子からの水素が水に変換されるため、水のほとんどは川に戻されず、蒸発と植物塊の形成に費やされます。 有機化合物。 年間を通じて均一ではない川の流れを調整するために、1,500 個の貯水池が建設されました (総流量の最大 9% を調整します)。 極東、シベリア、ヨーロッパ北部の川の流れについて 経済活動今のところ人体への影響はほとんどありません。 しかし、最も人口の多い地域では8％減少し、テレク川、ドン川、ドニエストル川、ウラル川などの川の近くでは11～20％減少した。 ヴォルガ川、シルダリヤ川、アムダリヤ川の水量は著しく減少した。 その結果、アゾフ海への流入水量は23％減少し、アラル海への流入水量は33％減少した。 アラル海の水位は12.5メートル低下した。
多くの国では、淡水の供給が限られ、さらには不足していますが、汚染により大幅に減少しています。 通常、汚染物質は、その性質、化学構造、起源に応じていくつかのクラスに分類されます。
水域の汚染 淡水域は主に産業企業や企業からの廃水の排出の結果として汚染されます。 和解。 排水の排出により、水の物性変化（温度上昇、透明度の低下、色・味・匂いの発現）が生じ、水の物性が変化します。 浮遊物が貯水池の表面に現れ、底に沈殿物が形成されます。 変化 化学組成水（有機物と水の含有量） 無機物質、有毒物質の出現、酸素含有量の減少、環境の活発な反応の変化など）。 細菌の質的・量的組成が変化し、病原性細菌が出現します。 汚染された水域は飲料水として、また多くの場合、技術的な給水には適さなくなります。 漁業の重要性を失うなど。 一般用語あらゆる種類の廃水の地表水域への放出は、その国家経済的重要性と水利用の性質によって決まります。 廃水の放出後、貯水池の水質のある程度の悪化は許容されますが、これは貯水池の寿命や、文化イベントやスポーツイベント、あるいは水の供給源として貯水池をさらに使用する可能性に大きな影響を与えるべきではありません。釣り目的。
産業廃水を水域に排出するための条件が満たされているかどうかの監視は、衛生疫学ステーションと流域部門によって実行されます。
家庭用水、文化用水、生活用水の水域の水質基準は、2 つのタイプの水利用のための貯水池の水質を確立します。最初のタイプには、集中型または非集中型の家庭用水と飲料水の供給源として使用される貯水池のエリアが含まれます。 、食品産業企業への給水用としても。 2番目のタイプは、人口の水泳、スポーツ、レクリエーションに使用される貯水池のエリア、および人口密集地域の境界内にある貯水池のエリアです。
貯水池の 1 つまたは別のタイプの水利用への割り当ては、貯水池の使用の見通しを考慮して、州衛生検査当局によって行われます。
この規則に定められた貯水池の水質基準は、下流の最も近い利水地点から 1km 上流にある流水池、および非流水池および利水地点の両側 1km にある貯水池に適用されます。
海洋沿岸地域の汚染の予防と除去には大きな注意が払われています。 排水を放流する際に確保しなければならない海水の水質基準は、指定された境界内にある水利用区域と、その境界から側方に300m離れた場所に適用されます。 海洋の沿岸地域を産業廃水の受け入れ先として使用する場合、海洋中の有害物質の含有量は、衛生毒物学的、一般衛生的および官能的制限危険指標によって定められた最大許容濃度を超えてはなりません。 同時に、廃水排出の要件は水使用の性質に応じて異なります。 海は水の供給源としてではなく、治療、健康増進、文化的、日常的な要素として考えられています。
川、湖、貯水池、海に侵入した汚染物質は、確立された体制に重大な変化をもたらし、水生生態系の平衡状態を破壊します。 自然要因の影響下で発生する、水域を汚染する物質の変換プロセスの結果、水源は元の特性の完全または部分的な回復を受けます。 この場合、汚染物質の二次崩壊生成物が形成される可能性があり、水質に悪影響を及ぼします。
貯水池内の水の自己浄化は、相互に関連した一連の流体力学、物理化学、微生物学的、水生物学的プロセスであり、水域の元の状態の回復につながります。
産業企業からの廃水には特定の汚染物質が含まれている可能性があるため、都市排水網への廃水の排出は多くの要件によって制限されています。 排水ネットワークに放出される産業廃水は、次のことを行ってはなりません。 ネットワークおよび構造物の運用を妨害する。 パイプの材質や処理施設の要素に破壊的な影響を及ぼします。 500 mg/l 以上の浮遊物質を含む。 ネットワークを詰まらせたり、パイプの壁に堆積したりする可能性のある物質が含まれています。 可燃性不純物および爆発性混合物を形成する可能性のある溶解ガス状物質を含む。 廃水の生物学的処理や水域への排出を妨げる有害な物質が含まれている。 体温が40℃を超えている。
これらの要件を満たさない産業廃水は、前処理してから都市の排水網に排出する必要があります。
表1
世界の水資源
| いいえ。 | オブジェクトの名前 | 分布面積（百万立方キロメートル） | 体積、千立方メートル km | 世界の埋蔵量のシェア、 |
| 1 | 世界の海 | 361,3 | 1338000 | 96,5 |
| 2 | 地下水 | 134,8 | 23400 | 1,7 |
| 3 | 地下を含む： 淡水 |
10530 | 0,76 | |
| 4 | 土壌水分 | 82,0 | 16,5 | 0,001 |
| 5 | 氷河と万年雪 | 16,2 | 24064 | 1,74 |
| 6 | 地下の氷 | 21,0 | 300 | 0,022 |
| 7 | 湖水 | |||
| 8 | 新鮮な | 1,24 | 91,0 | 0,007 |
| 9 | 塩辛い | 0,82 | 85.4 | 0,006 |
| 10 | 沼の水 | 2,68 | 11,5 | 0,0008 |
| 11 | 川の水 | 148,2 | 2,1 | 0,0002 |
| 12 | 大気中の水 | 510,0 | 12,9 | 0,001 |
| 13 | 生物の水分 | 1,1 | 0,0001 | |
| 14 | 総貯水量 | 1385984,6 | 100,0 | |
| 15 | 総淡水埋蔵量 | 35029,2 | 2,53 |
結論。
水は地球上の主要資源の 1 つです。 淡水がなくなったら地球に何が起こるかを想像するのは困難です。 人は1日に約1.7リットルの水を飲む必要があります。 そして、私たち一人一人は、洗濯や料理などのために毎日約 20 倍の量を必要とします。 淡水消失の脅威が存在します。 すべての生き物は水質汚染の影響を受けており、人間の健康に悪影響を及ぼします。
水は身近でありながら珍しい物質です。 有名なソビエト 科学者 I.V. ペトリャノフは、水に関する人気の科学書を「世界で最も異常な物質」と呼びました。 そして生物科学博士のB.F.セルゲイエフは、著書『面白い生理学』を水に関する章「地球を創造した物質」で始めました。
科学者たちの言うことは正しい。地球上に私たちにとって普通の水ほど重要な物質はないし、同時に、その性質ほど多くの矛盾や異常をもつ同じ種類の物質も他にない。
参考文献:
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7. コムチェンコGP 大学入学者向けの化学。 - M.、2003
ペプチド、つまり短いタンパク質は、肉、魚、一部の植物など、多くの食品に含まれています。 私たちが肉片を食べると、消化中にタンパク質が短いペプチドに分解されます。 それらは胃に吸収されます 小腸、血液、細胞に入り、次に DNA に入り、遺伝子の活性を調節します。40歳以降は予防のためにすべての人に記載されている薬剤を年に1〜2回、50歳以降は年に2〜3回定期的に使用することをお勧めします。 他の薬も必要に応じて使用します。
ペプチドの摂取方法
細胞の機能的能力の回復は徐々に起こり、既存の損傷のレベルに依存するため、効果はペプチドの摂取開始から1〜2週間後、または1〜2か月後に現れます。 1～3ヶ月程度の受講をおすすめします。 天然ペプチド生体調節因子の 3 か月間の摂取は長期にわたる効果があることを考慮することが重要です。 体内で効果が持続するのは2～3ヶ月程度です。 結果として得られる効果は 6 か月間持続し、その後の各投与コースには増強効果があります。 すでに受け取ったものを強化する効果。各ペプチド生体調節因子は特定の臓器を標的とし、他の臓器や組織には影響を与えないため、 同時投与薬物 さまざまなアクション禁忌ではないだけでなく、推奨されることもよくあります（一度に最大6～7種類の薬剤）。
ペプチドはあらゆる薬剤や生物学的添加物と適合します。 ペプチドを摂取している間、同時に摂取される用量 薬患者の体に良い影響を与えるため、徐々に減らすことをお勧めします。
短い調節ペプチドは変換されません。 消化管、そのため、ほとんどすべての人がカプセル化された形式で安全、簡単、簡単に使用できます。
消化管内のペプチドはジペプチドとトリペプチドに分解されます。 アミノ酸へのさらなる分解は腸内で起こります。 これは、カプセルなしでもペプチドを摂取できることを意味します。 これは、人が何らかの理由でカプセルを飲み込むことができない場合に非常に重要です。 用量を減らす必要がある場合は、重度に衰弱している人や子供にも同じことが当てはまります。
ペプチド生体調節物質は、予防と治療の両方の目的で摂取できます。
効率 自然(PC) はカプセル化されたものより 2 ～ 2.5 倍低くなります。 したがって、医療目的での使用はさらに長くする必要があります（最大6か月）。 液体ペプチド複合体を前腕の静脈の突起部の内面または手首に塗布し、完全に吸収されるまでこすります。 7～15分後、ペプチドは樹状細胞に結合し、リンパ節へのさらなる輸送が実行され、そこでペプチドは「移植」され、血流を通じてリンパ節に送られます。 必要な当局にそして生地。 ペプチドはタンパク質ですが、分子量がタンパク質に比べて非常に小さいため、皮膚に浸透しやすいのです。 ペプチド薬物の浸透は、ペプチド薬物の親油化、つまり脂肪塩基との結合によってさらに向上します。そのため、外用のほとんどすべてのペプチド複合体には脂肪酸が含まれています。
少し前に、世界初のペプチド医薬品シリーズが登場しました。 舌下使用用—
根本的に新しい適用方法と、各薬物の組成中に多数のペプチドが存在することにより、最速かつ最も効果的な効果が得られます。 効果的な行動. この薬毛細血管の密集したネットワークで舌下空間に入り、粘膜を通した吸収を迂回して血流に直接浸透することができます。 消化管肝臓の代謝による一次除染。 全身血流に直接侵入することを考慮すると、効果の発現速度は経口摂取した場合の数倍になります。
リバイラブSLライン- これらは、非常に短い鎖の 3 ～ 4 成分（それぞれ 2 ～ 3 アミノ酸）を含む複雑に合成された薬物です。 ペプチドの濃度は、カプセル化されたペプチドと溶液中の PC の平均です。 アクションの速度の点では、主導的な地位を占めています。 吸収され、非常に早くターゲットに命中します。
この一連のペプチドをコースに導入することは理にかなっています 初期、その後天然ペプチドに切り替えます。
もう 1 つの革新的なシリーズは、多成分ペプチド医薬品のシリーズです。 この製品ラインには 9 種類の薬剤が含まれており、それぞれの薬剤には多数の短いペプチドのほか、抗酸化物質や抗酸化物質が含まれています。 建設材料細胞のために。 たくさんの薬を服用したくないが、1つのカプセルですべてを摂取したい人にとって理想的な選択肢です。
これらの新世代の生体調節物質の作用は、老化プロセスを遅らせ、代謝プロセスの正常レベルを維持し、さまざまな状態を予防および修正することを目的としています。 重篤な病気、怪我、手術後のリハビリテーション。
美容におけるペプチド
ペプチドは医薬品だけでなく、他の製品にも含まれることがあります。 たとえば、ロシアの科学者は、皮膚の深層に効果をもたらす、天然および合成ペプチドを使用した優れた細胞化粧品を開発しました。外部の皮膚の老化は、ライフスタイル、ストレス、日光、機械的刺激、気候の変動、流行の食事など、多くの要因に依存します。 年齢とともに、皮膚は脱水状態になり、弾力性を失い、荒れ、しわのネットワークと深い溝が現れます。 自然な老化のプロセスは自然なものであり、元に戻すことはできないことは誰もが知っています。 これに抵抗することは不可能ですが、革新的な美容成分である低分子量ペプチドのおかげで、進行を遅らせることは可能です。
ペプチドのユニークな点は、ペプチドが角質層を自由に通過して真皮に到達し、生きた細胞や毛細血管のレベルに達することです。 肌の内側から修復し、みずみずしい肌を長時間保ちます。 ペプチド化粧品には依存性はありません。使用をやめたとしても、皮膚は生理的に老化するだけです。
化粧品大手はますます多くの「奇跡」製品を生み出しています。 私たちは信頼して購入し、使用していますが、奇跡は起こりません。 私たちは缶のラベルを盲目的に信じており、それが単なるマーケティング手法であることが多いことに気づいていません。
たとえば、ほとんどの化粧品会社は、しわ防止クリームの製造と宣伝に忙しいです。 コラーゲン主成分として。 一方、科学者は、コラーゲンの分子は非常に大きいため、皮膚に浸透することはできないと結論付けています。 それらは表皮の表面に沈着し、その後水で洗い流されます。 つまり、コラーゲン入りのクリームを買うということは、文字通りお金をドブに捨てていることになります。
アンチエイジング化粧品のもう一つの人気の有効成分は、 レスベラトロール。それは実際には強力な抗酸化物質および免疫賦活剤ですが、それは微量注射の形でのみです。 肌に塗り込んでも奇跡は起こりません。 レスベラトロールを含むクリームはコラーゲンの生成に実質的に影響を及ぼさないことが実験的に証明されています。
NPCRIZ は、サンクトペテルブルク生体調節老年学研究所の科学者と協力して、細胞化粧品のユニークなペプチド シリーズ (天然ペプチドに基づく) およびシリーズ (合成ペプチドに基づく) を開発しました。
これらは、皮膚に強力かつ目に見える若返り効果をもたらす、さまざまな適用ポイントを持つペプチド複合体のグループに基づいています。 塗布の結果、皮膚細胞の再生、血液循環、微小循環が刺激され、皮膚のコラーゲン - エラスチン骨格の合成が促進されます。 これらはすべて、肌の質感、色、潤いを改善するだけでなく、リフトアップにも現れます。
現在、クリームを含め16種類を開発。 アンチエイジングや 問題のある肌(胸腺ペプチドを使用)、顔のしわ対策、身体の妊娠線や傷跡の予防 (骨軟骨組織のペプチドを使用)、 クモの静脈(血管のペプチドを使用)、抗セルライト (肝臓のペプチドを使用)、まぶたの腫れやクマの予防 (膵臓、血管、骨軟骨組織、胸腺のペプチドを使用)、静脈瘤に対して (血液のペプチドを使用)すべてのクリームには、ペプチド複合体に加えて、他の強力な有効成分も含まれています。 クリームには次のものが含まれていないことが重要です。 化学成分（防腐剤など）。
ペプチドの有効性は数多くの実験や研究で証明されています。 臨床研究。 もちろん、見た目を美しくするには、クリームだけでは十分ではありません。 ペプチド生体調節物質と微量栄養素のさまざまな複合体を時々使用して、体を内側から若返らせる必要があります。
ペプチドを含む化粧品のラインには、クリームに加えて、シャンプー、マスク、ヘアコンディショナー、装飾用化粧品、トニック、顔、首、デコルテの皮膚用の美容液なども含まれます。
また、次のことも考慮する必要があります。 外観砂糖の摂取は大きな影響を与えます。
糖化と呼ばれるプロセスにより、砂糖は皮膚にダメージを与えます。 過剰な糖分はコラーゲンの分解速度を高め、シワの原因となります。
糖化（架橋の形成を伴う、糖とタンパク質、主にコラーゲンの相互作用）は、私たちの体にとって自然なことであり、体と皮膚で継続的に不可逆的なプロセスであり、結合組織の硬化につながります。
糖化生成物 – A.G.E 粒子。 (終末糖化産物) - 細胞内に定着し、体内に蓄積し、多くの悪影響をもたらします。
糖化の結果、肌はハリを失い、くすんで、たるみ、老けて見えます。 これはライフスタイルに直接関係しています。砂糖と小麦粉の摂取を減らし（これは標準体重にとっても良いことです）、毎日肌のケアをしましょう。
糖化に対抗し、タンパク質の分解を阻害し、 加齢に伴う変化スキンカンパニーは、強力な脱糖作用と抗酸化作用を持つアンチエイジング薬を開発しました。 この製品の作用は、皮膚の老化の深部プロセスに影響を与える脱糖化プロセスの刺激に基づいており、しわを滑らかにし、弾力性を高めるのに役立ちます。 この薬には、ローズマリー抽出物、カルノシン、タウリン、アスタキサンチン、アルファリポ酸などの強力な抗糖化複合体が含まれています。
ペプチドは老後の万能薬なのでしょうか？
ペプチド薬の創始者である V. カビンソンによれば、老化はライフスタイルに大きく依存します。「一連の知識と知識がなければ、どんな薬もあなたを救うことはできません。」 正しい行動- これはバイオリズムの順守です。 適切な栄養、体育、そして特定の生体調節物質の摂取。」 について 遺伝的素因彼によれば、老化に至るまで、私たちが遺伝子に依存するのはわずか 25% だという。科学者は、ペプチド複合体には膨大な効果があると主張しています。 回復の可能性。 しかし、それらを万能薬のランクに上げて、存在しない特性をペプチドに帰属させる（おそらく商業的な理由による）のは、決定的に間違っています。
今日の健康に気を配ることは、明日を生きるチャンスを自分に与えることを意味します。 私たち自身がライフスタイルを改善する必要があります - スポーツをするか、あきらめるか 悪い習慣、もっと良く食べてください。 そしてもちろん、可能な限り、健康を維持し、平均余命を延ばすのに役立つペプチド生体調節物質を使用してください。
数十年前にロシアの科学者によって開発されたペプチド生体調節物質は、2010 年になって初めて一般消費者に入手可能になりました。 徐々にみんなに知られるようになります より多くの人世界的に。 多くの有名な政治家、芸術家、科学者の健康と若々しさを維持する秘密はペプチドの使用にあります。 ここではそのうちのほんの一部を紹介します。
UAEエネルギー大臣シェイク・サイード氏、
ベラルーシのルカシェンコ大統領、
カザフスタンのナザルバエフ大統領、
タイ国王
学者 Zh.I. アルフェロフ、パイロット宇宙飛行士 G.M. グレチコと妻のL.K.グレチコ、
アーティスト: V. レオンチェフ、E. ステパネンコ、E. ペトロシアン、L. イズマイロフ、T. ポヴァリー、I. コルネリュク、I. ウィーナー (トレーナー) 新体操）そして他にもたくさん...
ペプチド生体調節物質は、新体操とボート競技の 2 つのロシアのオリンピック チームの選手によって使用されています。 薬物の使用により、体操選手のストレス耐性を高めることができ、国際選手権でのチームの成功に貢献します。
若い頃は、いつでも好きなときに定期的に健康予防を行う余裕がありますが、年齢を重ねると、残念ながらそのような余裕はなくなります。 そして、明日、あなたの愛する人たちがあなたと一緒に疲れ果て、あなたの死を今か今かと待つような状態にはなりたくないのなら、あなたは何も覚えていないので、見知らぬ人たちの中で死にたくないのなら、あなたの周りにいる人は、実際にはあなたにとって見知らぬ人に見えます。私たちは今日から行動を起こし、自分自身だけでなく、愛する人の世話をしなければなりません。
聖書には「探せば見つかるだろう」とあります。 おそらくあなたは、自分なりの癒しと若返りの方法を見つけたのではないでしょうか。
すべては私たちの手の中にあり、私たちだけが自分自身の世話をすることができます。 誰も私たちの代わりにこれをやってくれません！
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水（酸化水素）は、無色（少量の場合）、無臭、無味の透明な液体です。 化学式: H2O。 固体状態では氷または雪と呼ばれ、気体状態では水蒸気と呼ばれます。 地球の表面の約 71% は水 (海洋、海、湖、川、極の氷) で覆われています。
それは優れた高極性溶媒です。 自然条件下では、常に溶解物質（塩、ガス）が含まれています。 水は、地球上の生命の創造と維持、生物の化学構造、気候と天候の形成において非常に重要です。
私たちの地球の表面のほぼ 70% は海洋と海で占められています。 硬水、つまり雪と氷が陸地の 20% を覆っています。 地球上の総水量は 13 億 8,600 万立方キロメートルに相当しますが、このうち 10 億 3 億 3,800 万立方キロメートルが世界の海洋の塩水の割合であり、淡水の割合はわずか 3,500 万立方キロメートルです。 海水の総量は、地球を 2.5 キロメートル以上の層で覆うのに十分な量になります。 地球上のすべての住民には、約 0.33 立方キロメートルの海水と 0.008 立方キロメートルの淡水があります。 しかし、問題は、地球上の淡水の大部分が、人間がアクセスするのが難しい状態にあるということです。 淡水のほぼ 70% は極地の氷床と山岳氷河に含まれ、30% は地下の帯水層に含まれ、すべての川の河床に含まれる淡水はわずか 0.006% です。 星間空間で水分子が発見されました。 水は彗星、太陽系のほとんどの惑星、およびその衛星の一部です。
水の組成（質量）：水素11.19％、酸素88.81％。 純粋な水は透明で、無臭、無味です。 密度は 0℃ で最大になります (1 g/cm3)。 氷の密度は液体の水の密度よりも小さいため、氷は表面に浮きます。 水は0℃で凍り、100℃、101,325Paの圧力で沸騰します。 熱の伝導性が低く、電気の伝導性も非常に低いです。 水は良い溶媒です。 水の分子は角張った形状をしており、水素原子は酸素に対して 104.5°の角度を形成しています。 したがって、水分子は双極子です。分子の水素が位置する部分はプラスに帯電し、酸素が位置する部分はマイナスに帯電します。 水の分子の極性により、その中の電解質はイオンに解離します。
液体の水は、通常の H2O 分子とともに関連分子を含んでいます。つまり、水素結合の形成により、より複雑な凝集体 (H2O)x に接続されています。 水の分子間の水素結合の存在は、その物理的特性の異常を説明します。4℃での最大密度、高い沸点（H20-H2S-H2Seシリーズ）、および異常に高い熱容量です。 温度が上昇すると水素結合が切れ、水が水蒸気に変わるときに完全な破断が起こります。
水は非常に反応性の高い物質です。 通常の条件下では、多くの塩基性酸化物や酸性酸化物、さらにはアルカリ金属やアルカリ土類金属と反応します。 水は多くの化合物、つまり結晶水和物を形成します。
明らかに、水を結合する化合物は乾燥剤として機能します。 他の乾燥物質には、P2O5、CaO、BaO、金属 Ma (水とも化学反応します)、シリカゲルなどがあります。 水の重要な化学的特性には、加水分解反応を起こす能力が含まれます。
水の物理的性質。
水には多くの珍しい特徴があります。
1. 氷が溶けると、密度が増加します (0.9 から 1 g/cm3 に)。 他のほとんどすべての物質では、溶けると密度が減少します。
2. 0 °C から 4 °C (正確には 3.98 °C) に加熱すると、水は収縮します。 したがって、冷却すると密度が低下します。 このおかげで、魚は凍った貯水池の中で生きることができます。気温が 4 °C を下回ると、密度が低いため冷たい水が表面に残って凍り、氷の下はプラスの温度が保たれます。
3. 同様の分子量の水素化合物と比較して、高温、融解比熱 (0 °C および 333.55 kJ/kg)、沸点 (100 °C)、蒸発比熱 (2250 KJ/kg) が高い。
4. 液体水の高い熱容量。
5.粘度が高い。
6. 表面張力が高い。
7. 水面のマイナス電位。
これらすべての特徴は、水素結合の存在に関連しています。 水素原子と酸素原子の電気陰性度には大きな差があるため、電子雲は酸素に強く偏ります。 このことと、水素イオン (陽子) は内部に電子層を持たず、サイズが小さいという事実により、隣接する分子の負に分極した原子の電子殻に侵入することができます。 このため、各酸素原子は他の分子の水素原子に引き寄せられ、またその逆も起こります。 水分子間および水分子内のプロトン交換相互作用は、特定の役割を果たします。 各水分子は最大 4 つの水素結合に参加できます。2 つの水素原子がそれぞれ 1 つに、酸素原子が 2 つです。 この状態では、分子は氷の結晶の中にあります。 氷が溶けると結合の一部が壊れ、水分子がよりしっかりと詰め込まれるようになります。 水が加熱されると、結合は切れ続け、密度は増加しますが、4 °C を超える温度では、この効果は熱膨張よりも弱くなります。 蒸発中に、残っているすべての結合が切断されます。 結合の切断には多くのエネルギーが必要となるため、溶融および沸騰の際の高温と比熱、および高い熱容量が必要になります。 水の粘度は、水素結合によって水分子の異なる速度での移動が妨げられるためです。
同様の理由で、水は極性物質の優れた溶媒です。 溶質の各分子は水分子に囲まれており、溶質分子のプラスに帯電した部分は酸素原子を引き寄せ、マイナスに帯電した部分は水素原子を引き寄せます。 水の分子は小さいため、多くの水の分子が各溶質分子を取り囲むことができます。
水のこの性質は生き物によって利用されています。 生きた細胞および細胞間空間では、さまざまな物質の水溶液が相互作用します。 地球上のすべての単細胞生物と多細胞生物の生存には、例外なく水が必要です。
純粋な（不純物を含まない）水は優れた断熱材です。 通常の状態では、水は弱く解離しており、プロトン (より正確にはヒドロニウム イオン H3O+) とヒドロキシル イオン HO- の濃度は 0.1 μmol/l です。 しかし、水は優れた溶媒であるため、特定の塩はほとんど常に水に溶解しています。つまり、水にはプラスイオンとマイナスイオンが存在します。 このおかげで、水は電気を通します。 水の電気伝導率を使用して、その純度を判断できます。
水の光学範囲における屈折率は n=1.33 です。 しかし、赤外線を強く吸収するため、水蒸気は主要な天然温室効果ガスであり、温室効果の 60% 以上を占めています。 分子の双極子モーメントが大きいため、水はマイクロ波放射も吸収します。これが電子レンジの動作原理に基づいています。
集約状態。
1. 条件に応じて次のように区別されます。
2.固体 - 氷
3. 液体 - 水
4. 気体 - 水蒸気
図1 「雪の結晶の種類」
大気圧では、水は0℃で凍結（氷に変わり）、100℃で沸騰（水蒸気に変わります）します。 圧力が低下すると、水の融点はゆっくりと上昇し、沸点は低下します。 611.73 Pa (約 0.006 atm) の圧力では、沸点と融点は一致し、0.01 °C になります。 この圧力と温度は水の三重点と呼ばれます。 より低い圧力では、水は液体になることができず、氷は直接蒸気に変わります。 氷の昇華温度は圧力の低下とともに低下します。
圧力が増加すると、水の沸点が増加し、沸点における水蒸気の密度も増加し、液体の水の密度は減少します。 温度 374 °C (647 K) および圧力 22.064 MPa (218 atm) で、水は臨界点を通過します。 この時点では、液体の水と気体の水の密度やその他の性質は同じです。 高圧では液体の水と水蒸気に違いはなく、したがって沸騰や蒸発は起こりません。
過飽和蒸気、過熱液体、過冷却液体などの準安定状態も可能です。 これらの状態は長期間存在する可能性がありますが、不安定であり、より安定した相と接触すると遷移が発生します。 例えば、純水を清浄な容器中で0℃以下に冷却すれば過冷却液体を得るのは難しくありませんが、結晶化中心が現れると液体の水はすぐに氷になってしまいます。
水の同位体修飾。
酸素と水素には、天然同位体と人工同位体があります。 分子に含まれる同位体の種類に応じて、水は次の種類に区別されます。
1. 軽い水（ただの水）。
2. 重水（重水素）。
3. 超重水（トリチウム）。
水の化学的性質。
水は地球上で最も一般的な溶媒であり、科学としての地球上の化学の性質を主に決定します。 化学のほとんどは、科学としての始まりにおいて、まさに物質の水溶液の化学として始まりました。 酸と塩基の両方を同時に持つ両性電解質（カチオン H+ アニオン OH-）とみなされることもあります。 水中に異物が存在しない場合、水酸化物イオンと水素イオン（またはヒドロニウムイオン）の濃度は同じであり、pKa ≈ 約 100 になります。 16.
地球上で最も驚くべき化合物の 1 つである水は、その多くの物理的特性の異常さで長い間研究者を驚かせてきました。
1) 両方の物質と物質が無尽蔵に存在する 天然資源; 地球上の他のすべての資源が破壊されるか分散すると、そこから水が逃げ出し、 さまざまな形または状態：液体に加えて、固体と気体。 それはその種の唯一の物質であり資源です。 この特性により水は遍在することが保証され、水は地球の地理的エンベロープ全体に浸透し、その中でさまざまな働きをします。
2) 凝固（凍結）中の固有の膨張と、溶融（液体状態への移行）中の体積の減少。
3）+4°Cの温度での最大密度と、水域の急速凍結の排除など、自然および生物学的プロセスに関連する非常に重要な特性。 通常、最大密度 肉体凝固温度で観察。 蒸留水の最大密度は、異常な条件下、つまり温度 3.98 ～ 4 °C (または四捨五入 +4 °C)、つまり凝固 (凝固) 点を超える温度で観察されます。 水温が両方向に 4 °C から逸脱すると、水の密度は減少します。
4) 溶ける（溶ける）とき、氷は（他の液体とは異なり）水の表面に浮かびます。
5) 水の密度の異常な変化は、加熱したときの水の体積の異常な変化を伴います。温度が 0 から 4 °C に上昇すると、加熱された水の体積は減少し、さらに増加した場合にのみ増加し始めます。 。 温度が低下し、液体から固体への移行中に、大部分の物質で起こるのと同じように水の密度と体積が変化すると、冬が近づくと、天然水の表層は0℃まで冷えて底に沈み、空間の暖かい層が解放され、これは貯留層の全体が0℃の温度になるまで続きます。 その後、水が凍り始め、その結果生じた流氷が底に沈み、貯水池はその深さ全体が凍結します。 しかし、水中で多くの生命体が存在することは不可能でしょう。 しかし、水は 4 °C で最大密度に達するため、冷却による層の移動はこの温度に達すると終了します。 温度がさらに低下すると、密度が低くなった冷却層が表面に残り、凍結するため、下にある層がさらなる冷却や凍結から保護されます。
6) 水がある状態から別の状態への遷移には、対応する量の熱の消費 (蒸発、融解) または放出 (凝縮、凍結) が伴います。 氷1gを溶かすのに677kcal必要ですが、水1gを蒸発させるには80kcal少なくなります。 氷の融解潜熱が高いため、雪や氷はゆっくりと溶けます。
7) 正の条件下だけでなく、負の条件下でも比較的容易に気体状態になる (蒸発する) 能力。 マイナスの気温。 後者の場合、蒸発は液相を迂回して固体（氷、雪）から直接蒸気相に起こります。 この現象を昇華といいます。
8) 周期表の第 6 族の元素 (セレン H 2 Se、テルル H 2 Te) と水 (H 2 O) によって形成される水素化物の沸点と凝固温度を比較すると、それらから類推して沸点は水の温度は約60℃でなければならず、凍結温度は100℃未満です。しかし、ここでも、水の異常な性質が現れます。 常圧 1気圧で。 水は+100℃で沸騰し、0℃で凍ります。
9) 自然界の生命にとって非常に重要なのは、水が空気の 3000 倍という異常に高い熱容量を持っているという事実です。 これは、1 m 3 の水が 1℃冷却されると、3000 m 3 の空気が同じ量だけ加熱されることを意味します。 したがって、海洋は熱を蓄積することにより、沿岸地域の気候に緩和効果をもたらします。
10) 水は蒸発して溶けるときに熱を吸収し、蒸気から凝縮して凍結するときに熱を放出します。
11) 分散媒体、例えば微細多孔質土壌または生物学的構造中の水が、結合状態または分散状態になる能力。 このような場合、水の特性 (移動度、密度、凝固点、表面張力、その他のパラメーター) が大きく変化します。これは、自然および生物システムにおけるプロセスの発生にとって非常に重要です。
12) 水は普遍的な溶媒であるため、自然界だけでなく実験室環境においても、それが封入されているあらゆる容器を溶解できるという理由から、理想的な純粋な水は存在しません。 理想的には純粋な水の表面張力は、その上でスケートができるほどであることが示唆されています。 水の溶解能力により、物質が確実に体内に移動します。 地理的範囲、生物と環境の間の代謝の根底にあり、栄養の基礎です。
13) すべての液体 (水銀を除く) の中で、水の表面圧と表面張力が最も高くなります: = 75 10 -7 J/cm 2 (グリセロール - 65、アンモニア - 42、およびその他すべては 30 10 -7 J/cm 2 未満) ）。 このため、水滴はボールの形をとる傾向があり、固体と接触すると、ほとんどの固体の表面が濡れます。 そのため、それは岩石や植物の毛細管を通って上昇し、土壌形成と植物の栄養を提供することができます。
14) 水は熱安定性が高い。 水蒸気は 1000 °C を超える温度でのみ水素と酸素に分解され始めます。
15) 化学的に 純水電気の導体としては非常に悪いです。 圧縮率が低いため、音や超音波は水中でよく伝わります。
16) 水の性質は圧力と温度の影響で大きく変化します。 したがって、圧力が上昇すると水の沸点は上昇し、逆に凝固点は低下します。 温度が上昇すると、水の表面張力、密度、粘度が減少し、水中の電気伝導率と音速が増加します。
水の異常な性質を総合すると、水の影響に対する非常に高い耐性が示されます。 外部要因、水素結合と呼ばれる分子間に追加の力が存在することによって引き起こされます。 水素結合の本質は、別の元素のイオンに結合した水素イオンが別の分子から同じ元素のイオンを静電的に引き付けることができるということです。 水の分子は角張った構造をしています。その組成に含まれる核は二等辺三角形を形成し、その底部には2つの陽子があり、頂点には酸素原子の核があります（図2.2）。
図 2.2 – 水の分子の構造
分子内に存在する10個（5対）の電子のうち、1対（内部電子）は酸素原子核の近くに位置し、残りの4対の電子（外部）のうち1対は各陽子と酸素で共有されています。一方、2 つのペアは未定義のままで、陽子とは反対側の四面体の頂点に向けられています。 したがって、水分子には、四面体の頂点に位置する 4 つの電荷極があります。2 つは非共有電子対の位置での電子密度の過剰によって作成される負の電荷極、もう 1 つは孤立電子対の位置での電子密度の不足によって作成される正の電荷極 2 つです。陽子。
その結果、水分子は電気双極子となる。 この場合、ある水分子のプラス極は、別の水分子のマイナス極を引き付けます。 その結果、2 つ、3 つ、またはそれ以上の分子の凝集体 (または分子の会合) が生成されます (図 2.3)。
図 2.3 – 水双極子による会合分子の形成:
1 – モノヒドロールH 2 O; 2 – ジヒドロール (H 2 O) 2; 3 – トリヒドロール (H 2 O) 3
したがって、水中には単一分子、二重分子、三重分子が同時に存在します。 それらの含有量は温度によって異なります。 氷には主にトリヒドロールが含まれており、その体積はモノヒドロールやジヒドロールよりも大きくなります。 温度が上昇すると、分子の運動速度が増加し、分子間の引力が弱くなり、液体状態では、水はトリヒドロール、ジヒドロール、モノヒドロールの混合物になります。 さらに温度が上昇すると、トリヒドロールとジヒドロールの分子は崩壊し、100 °C の温度では水はモノヒドロール (蒸気) になります。
孤立電子対の存在により、2 つの水素結合が形成される可能性が決まります。 2 つの水素原子により、さらに 2 つの結合が発生します。 その結果、各水分子は 4 つの水素結合を形成することができます (図 2.4)。
図 2.4 - 水分子内の水素結合:
– 水素結合の指定
水には水素結合が存在するため、その分子の配置は顕著です。 高度な秩序、それがそれに近づく ソリッドボディ、そして構造中に多数の空洞が現れ、非常に緩い状態になります。 最も密度の低い構造には氷構造が含まれます。 その中には H 2 O 分子の寸法よりわずかに大きい空隙があり、氷が溶けるとその構造は破壊されます。 しかし、液体の水中でも、分子間の水素結合は保存され、結合体、つまり結晶形成の核が生じます。 この意味で、水は結晶状態と液体状態の中間位置にあり、理想的な液体よりも固体に近いものとなります。 しかし、氷と違って、それぞれの仲間は非常に存在し、 短時間: 一部の破壊と他の凝集体の形成が常に発生します。 このような「氷」集合体の空隙は単一の水分子を収容することができ、水分子のパッキングはより高密度になります。 そのため、氷が溶けると水が占める体積が減少し、密度が増加します。 + 4 °C では、水の密度が最も高くなります。
水が加熱されると、熱の一部が水素結合の切断に費やされます。 これは水の熱容量が大きいことを説明します。 水が水蒸気になると、水分子間の水素結合は完全に破壊されます。
水の構造の複雑さは、その分子の特性だけでなく、酸素と水素の同位体の存在により、水には異なる分子量（18から22）の分子が含まれていることにも起因します。 最も一般的なのは、分子量 18 の「通常の」分子です。高分子量の分子の含有量はわずかです。 したがって、「重水」（分子量 20）は、全水の埋蔵量の 0.02% 未満を占めます。 大気中には存在せず、川の水1トン中には150g以下、海水には160〜170gしか存在しませんが、その存在は「普通の」水に大きな密度を与え、他の特性に影響を与えます。
水の驚くべき特性により、地球上で生命が誕生し、発展することができました。 それらのおかげで、水は地理的環境で起こるすべてのプロセスにおいてかけがえのない役割を果たすことができます。