videní: 641
Voda a zaujímavosti o nej: Všetko, čo sme sa počas školských rokov naučili o vode, sa zdá byť také jednoduché a logické, však? Vždy sa pohybuje, aby našla svoj najnižší bod. Tvorí väčšinu ľudského tela. Tvorí väčšinu planéty Zem! A je potrebná na udržanie a rozvoj života pre flóru, faunu a všetko medzi nimi. Už na hodinách zdravovedy sme sa dávno učili, že voda je rozhodujúca pre udržanie a zníženie hmotnosti, zdravú funkciu orgánov, správnu činnosť mozgu, akékoľvek namáhavé športové úsilie a mnoho ďalšieho. Ale to nie je všetko!”
V tomto zozname sa pozrieme na desať fascinujúcich faktov o vode, ktoré ste doteraz nevedeli. Nie sú to základné povrchné (slovná hračka!) fakty, ktoré sa učíte o starej dobrej H2O v škole. Nie, toto je oveľa hlbší ponor do niektorých oveľa odbornejších poznatkov týkajúcich sa vody a jej vlastností. Vedeckí šprti, zhromaždite sa: V tomto diele sa budeme venovať vode!
Voda a zaujímavosti o nej, ktoré ste určite nevedeli!
Horúca voda zamrzne rýchlejšie?!
Mpemba efekt je fascinujúci vodný efekt pomenovaný podľa tanzánskeho študenta Erasta B. Mpembu. Ide o jav, ktorý spochybňuje prirodzenú intuíciu sveta o horúcej a studenej vode. Človek by si myslel, že studená voda mrzne rýchlejšie ako horúca, však?
Veď zo studeného stavu do zamrznutého rýchlejšie klesá ako z horúceho do tuhého. Je to tak? No prekvapivo, horúca voda môže niekedy zamrznúť rýchlejšie ako studená. Hoci sa táto myšlienka môže zdať paradoxná, bola pozorovaná a zdokumentovaná už pred stáročiami – a teraz je pomenovaná po Mpembovi, ktorý ako študent pomáhal tento jav katalogizovať pred niekoľkými desaťročiami.
Voda nie je dokonalá
Keď si predstavíme čistú vodu, často si ju predstavíme ako H2O. Čistú látku! Nie je to náhodou to, čomu by nás chceli presvedčiť všetky reklamy na balenú vodu? V skutočnosti však molekuly vody môžu vykazovať drobné odchýlky spôsobené prítomnosťou rôznych izotopov.
Vezmime si napríklad ťažkú vodu. Vedecky sa nazýva oxid deutéria (D2O) a nahrádza atómy vodíka deutériom. To je izotop vodíka obsahujúci jeden protón a jeden neutrón. Ťažká voda je hustejšia ako obyčajná voda vďaka väčšej hmotnosti deutéria. Tento rozdiel je nepatrný, ale má zásadný význam pre jadrové reakcie a niektoré chemické procesy.
Môže mať zápornú teplotu?
Voda sa môže vzoprieť bežným teplotným stupniciam, ak je vystavená extrémnym podmienkam. Vezmite si napríklad tento fascinujúci fakt. Za určitých okolností môže voda existovať v stave zápornej teploty. V skutočnosti je možné ochladiť vodu pod 0 °C bez toho, aby zmrzla na ľad.
Tento stav je známy ako “superchladenie” vody. Dokonca aj pri štandardnom tlaku možno za správnych podmienok vodu “podchladiť” na viac ako -40 °C a stále si zachovať vlastnosti kvapaliny.
Vedci zistili, že voda sa môže dostať až na -48 °C, než musí bezpodmienečne zmrznúť. Otázkou však samozrejme je, ako? No, jedným z hlavných faktorov je, že voda vo všeobecnosti potrebuje niečo, na čom môže zamrznúť. Molekuly vody sa musia zachytiť na iných molekulách v pevnom skupenstve a začať svoju zmenu mrazom, pričom sa rozširujú.
Superionický ľad
V extrémnych prostrediach na obrovských plynných planétach, ako sú Urán a Neptún, sa pravdepodobne nachádza jedinečná forma ľadu známa ako superionický ľad. Táto exotická látka vykazuje vlastnosti pevných látok aj kvapalín. Pritom výrazne spochybňuje naše tradičné definície hmoty.
Superionický ľad vzniká za podmienok intenzívneho tlaku a teploty s molekulami vody, ktoré sa usporiadajú do kryštalickej mriežkovej štruktúry. Vodíkové ióny v tejto štruktúre sa však správajú ako kvapalina. Môžu sa teda voľne pohybovať medzi iónmi kyslíka. Predstavte si to ako pevnú kyslíkovú mriežku, akú by mala každá normálna molekula vody, ktorá sa však vznáša v mori voľne sa vznášajúcich vodíkových iónov, ktoré vykazujú iné vlastnosti, než sa považuje za normálne.
Áno, voda môže horieť
Voda je známa svojou úlohou pri hasení požiarov, ale za určitých podmienok sa môže sama stať súčasťou ohnivej reakcie. Sodík je vysoko reaktívny alkalický kov a pri kontakte s vodou môže reagovať explozívne. Pri tejto reakcii vzniká plynný vodík a teplo, čo priamo vedie k ohnivým výbuchom.
Dôvodom tohto protichodného javu je vytláčanie vodíkových iónov (H+) vo vode iónmi sodíka (Na+). Týmto vytesnením sa uvoľňuje plynný vodík (H2) a vzniká intenzívne teplo. Kombinácia vodíka a kyslíka vo vzduchu môže viesť k horeniu, čo potom vytvára podmienky vhodné na vznik zákerného sodíkového požiaru.
