Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 2
Yandex, Baidu Spider
Гостей: 23
Всех: 25
Именниников сегодня нет

Вид материи вода - что это?

 Экологические статьи » Основы общей экологии  13-01-2011, 11:08  Author: BlogDix
Еще две с половиной тысячи лет назад известный греческий философ и естествоиспытатель Фалес из Милета пытался объяснить феномен воды. Он утверждал, что вода — это такой вид материи, который в природных условиях встречается в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Исходя из этого утверждения, Фалес считал, что весь мир состоит из воды или в нее превратится. «Вода — первоначало всего»,—утверждал он. Самое интересное, что в какой-то мере он оказался прав.
Как пишут О. Владимиров и Е. Николин, по новейшим данным, около 93% всех атомов Вселенной — атомы водорода —газа, «рождающего воду». Удивительно, что со времен Фалеса человечество не изучило все свойства воды. Например, до сих пор наука не дала ответа на вопрос, почему водяной пар, замерзая, превращается в снежные хлопья такого необычного вида.
Как известно, вода состоит из двух элементов: водорода и кислорода. По физическим законам их соединение должно иметь газообразное состояние. Попутно заметим, что многие другие элементы, даже твердые, соединяясь с водородом, образуют вещества, сходные по молекулярному строению и связям. Возьмем, например, соединение водорода с теллуром, селеном или серой. Все они при температуре ниже 0° остаются в газообразном состоянии.
Все другие вещества в природе при нагревании расширяются, а при Охлаждении сжимаются. Вода следует этому правилу, но до определенных пределов. Она сжимается при охлаждении до плюс 4° С. Важно, что при такой температуре вода имеет наибольшую плотность, а следовательно, и вес. При дальнейшем охлаждении она проявляет свой «норов» и вновь начинает расширяться.
При 0°, когда вода превращается в лед, расширение происходит скачками, объем ее увеличивается на Vio по сравнению с первоначальным. Поэтому лед легче воды и плавает на ее поверхности. Эта особенность воды имеет огромное значение для живых организмов. Поскольку наибольшая плотность воды достигается при плюс 4° С, то перемещение слоев заканчивается. Но если когда - нибудь вся вода на Земле замерзнет, то жизнь в морях и океанах прекратится. Замерзание водных бассейнов, кроме того, приведет к сильнейшему снижению испарения воды и, следовательно, к уменьшению осадков. Страшно представить, каким был бы климат на нашей планете, если бы вода не обладала такими специфичными свойствами.
Климат на Земле зависит и от других свойств воды, например от ее большой теплоемкости. Проведем такой опыт: поставим на огонь утюг и чайник с водой, одинаковые по весу. Через некоторое время увидим, что чайник едва нагрелся, а до утюга нельзя уже дотронуться. По теплотворной способности, по абсорбированию теплоты вода в 10 раз превзошла железо. Эта особенность характерна для льда и пара. Аккумулируя теплоту в теплое время дня или года, высвобождая ее в холодное время, огромные массы воды Мирового океана буквально «управляют погодой» на нашей планете.
Еще одним из необычных свойств воды является то, что она — готовый универсальный растворитель, способный, например, растворять, правда в незначительной мере, даже стекло чаши, в которую ее наливают.
Чтобы превратить 1 г воды в пар, надо затратить 537 кал, при обратном процессе выделяется в среднем такое же количество тепла. Согретая солнечными лучами, каждая капля воды превращается в своеобразный аккумулятор теплоты. Можете себе представить, какой громадный аккумулятор теплоты Мировой океан. По научным данным, поверхность всех морей, океанов и суши ежегодно испаряет 520 тыс. куб. км воды. Вода в виде пара поступает в атмосферу и затем выпадает в виде дождя, снега, образует лед.
Море испаряет в атмосферу влагу, а атмосфера переносит на море часть своей энергии. Вместе с Солнцем океан и атмосфера выполняют очень важные функции — создают климат нашей планеты. Другими словами, Солнце — основной источник энергии для всех процессов, совершающихся на нашей планете, море—I аккумулятор этой энергии, а атмосфера — толстое покрывало, которым эта резервная теплота удерживается.
Моря и океаны — неисчерпаемый источник самых разнообразных минеральных богатств. Ученые в последнее время называют океан «жидкой рудой», так как в нем в огромных количествах сконцентрированы почти все элементы периодической системы элементов Менделеева, и более всего хлора и натрия (около 78% всех растворенных веществ). В водах всех морей и океанов растворено свыше 300 млрд. т тория, 80 млрд. т йода, 3 млрд. т урана, 800 млн. т молибдена, 164 млн. т серебра, 20 тыс. т радия.
Если все соли равномерно распределить по поверхности Земли, то они покроют ее слоем толщиной 45 м. Распределяясь только на материке, высота соляного слоя достигла бы 153 м (высоты небоскреба в 50 этажей).
Чтобы нагляднее представить, насколько грандиозны резервы драгоценных металлов, напомним что только с 1492 года, т. е. со времени открытия Колумбом Америки, до 1965 года в мире было добыто 66,3 тыс. т золота, ресурсы которого в Мировом океане превосходят 10 млрд. т, что составляет 2,5 т на каждого жителя планеты.
Но, несмотря на колоссальные минеральные ресурсы, растворенные в воде, наибольшее внимание ученых обращено к недрам, океана — неисчерпаемой кладовой минералов. В месторождениях на дне морей и океанов находятся сотни миллиардов тонн железа и марганца, большое количество никеля, кобальта, меди и других ценных минералов. В донных отложениях морей и океанов сосредоточены громадные ресурсы нефти и газа, которые, по оценкам, в 4—5 раз превосходят ресурсы суши. Обнаруженные ресурсы кобальта на суше составляют всего около 1 млн. т, а в конкрециях на дне океана их около 1,5 млрд. т. Главную роль в образовании конкреций играют бактерии, способные концентрировать редкие элементы. Эти «живые месторождения» привлекла внимание японских специалистов, которые начали их искусственное производство, например стали выращивать асцидии, которые способны концентрировать в миллиарды раз больше ванадия, чем его содержится в морской воде.
Аналогичным способом добывают в Японии йод и калий из водорослей, магнезит из раковин моллюсков, кобальт, уран и медь из конкреций. Наиболее дорогой оказалась добыча золота.
Идея воспользоваться «золотыми ресурсами» моря возникла после окончания первой мировой войны, когда по Версальскому мирному договору Германия была обязана выплатить державам-победительницам громадные репарации. Возникла проблема: где найти столько золота для выполнения указанных обязательств? Немецкий химик Ф. Хабер предложил начать изыскания на дне морей и океанов. Он утверждал, что в Мировом океане содержится свыше 10 млрд. т золота. Казалось бы, выход найден, но проект Хабера не смог быть реализован, так как добыча золота из моря оказалась чрезвычайно дорогой.
Но существует и другой источник получения сокровищ океана— затонувшие корабли. Морская пучина хранит почти 1/8 всего добытого на Земле золота и серебра, а также большое количество драгоценных камней. Только в XVI веке Португалия «потеряла» в морях и океанах богатств на сумму 124 млн. золотых долларов, а Испания — на 50 млн. золотых долларов.
Американские океанографы Рехнисер и Тери считают, что на каждые 40 кв. км морского и океанического дна приходится в среднем по одному погибшему кораблю. А японские ученые утверждают, что на каждых 2,5 кв. км дна океана в среднем покоится по одному затонувшему кораблю.

загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.