Voda

Voda alebo aqua (chemický vzorec H₂O, podľa tradičného názvu oxid vodný, novší systémový názov oxidán) je chcemická zlúčenina vodíka a kyslíka. Je základnou podmienkou pre existenciu života na Zemi. Za normálnej teploty a tlaku je to bezfarebná, číra kvapalina bez zápachu a chuti. V prírode sa vyskytuje v troch skupenstvách: v pevnom (sneh, ľad), v kvapalnom (voda) a v plynnom (vodná para).

Je najrozšírenejšou látkou na povrchu Zeme. Je podstatnou zložkou biosféry a má popri pôde prvoradý význam pre zabezpečenie výživy ľudstva. Tvorí 70% ľudského tela a je nevyhnutná pre rastliny a živočíchy.

• Je základnou zložkou biomasy, hlavným prostriedkom pre transport živín, pre ich prijímanie a vylučovanie.
• Pre rastliny je významné nielen jej celkové množstvo za rok, ale tiež výskyt a rozdelenie vo vegetačnom období vzhľadom na ich rastové fázy.
• Pre mnohé živočíchy je voda priamo životným prostredím

Štruktúra vody

• Voda predstavuje chemickú zlúčeninu dvoch at´mov vodíka (H) a jedného atómu kyslíka (O). Atómy v  molekule vody sú viazané jednoduchou polárnou kovalentnou väzbou. Intermolekulové vodíkové mostíky sú príčinou napr. vysokej teploty varu vody 100 °C.
• Voda sa v prírode vyskytuje v plynnom, kvapalnom a v tuhom skupenstve.
• Pre svoj dipólový charakter je voda dobrým rozpúšťadlom iónových zlúčenín.

Druhy vôd

Podľa obsahu rozpustených minerálnych látok

• Pitná – obsahuje malé množstvo rozpustných minerálnych látok
• Destilovaná – je zbavená minerálnych látok
• Mäkká – obsahuje málo minerálnych látok
• Tvrdá – z podzemných prameňov, obsahuje viac minerálnych látok
  • Minerálna – Podľa obsahu celkových rozpustených tuhých látok (RL) sa prírodné minerálne vody členia na:
    • veľmi nízko mineralizované (s obsahom RL do 50 mg/l)
    • nízko mineralizované (s obsahom RL 50 – 500 mg/l)
    • stredne mineralizované (s obsahom RL 500 – 1500 mg/l)
    • vysoko mineralizované (s obsahom RL 1 500 – 5 000 mg/l)
    • veľmi vysoko mineralizované (s obsahom RL 5 000 – 15000 mg/l)
    • soľanky (s obsahom RL nad 15000 mg/l).

Podľa účelu použitia

• Úžitková – v priemyselných závodoch (zníži sa tvrdosť vody a tá sa zbaví Ca²⁺ a Mg²⁺), v potravinárstve sa vyžaduje dezinfikovaná voda (chlórovanie, ozonizácia, ožarovanie ultrafialovým žiarením)
• Napájacia – voda pre parné kotle, zbavená minerálnych solí, aby nevznikol kotlový kameň, ktorý zanáša potrubie
• Pitná – je vhodná na každodenné použitie, je zbavená nečistôt, obsahuje vyvážené množstvo minerálnych látok tak, aby neškodili zdraviu
• Odpadová voda – Odpadová voda je znečistená voda, ktorá vzniká v priemysle, v poľnohospodárstve, v domácnostiach, nemocniciach, laboratóriách atď. Čistí sa v čistiarňach odpadových vôd. Veľké závody majú vlastné čistiarne odpadových vôd. Obce odvádzajú odpadovú vodu do najbližších čistiarní odpadových vôd

Podľa výskytu

• povrchová (jazerá,moria,oceány,…)
• podzemná  – minerálna
• zrážková (dážď,sneh,…)

Vlastnosti

Fyzikálne

• Povrchové napätie – je príčinou kapilárnych javov, ako je vzlínavosť vody v kapilárach pôdy a hornín, zmáčacia schopnosť, tvorba peny, atď.
• Hustota – sa zväčšuje od 0 °C po teplotu 3,98 °C, potom sa pri vyššej teplote zmenšuje
• Viskozita – spolu s hustotou podstatne ovplyvňuje hydraulické správanie sa vody. Od jej hodnoty závisí napr. rýchlosť filtrácie vody pieskom, rýchlosť sedimentácie. Zmenšuje sa so zvyšovaním teploty.
• Elektrická vodivosť – závisí od koncentrácie iónov, od ich pohyblivosti a teploty. Obsah rozpustených solí a plynov zvyšuje vodivosť vody.
• Tepelná kapacita – veľké vodné plochy ako jazerá, moria, oceánysa podieľajú na regulácii teploty na Zemi.
• Ďalšie vlastnosti
  • Absorpcia svetla
  • Rádioaktivita vody
  • Zmeny skupenstiev vody

Chemické

Sú podmienené obsahom rozpustených látok vo vode.

Senzorické

Môžeme ich zistiť ľudskými zmyslovými orgánmi. Teplota, farba, zákal, priehľadnosť, pach a chuť.

Zaujímavosti

• Anomália vody – pri teplote 3,98 °Celzia má najvyššiu hustotu. Na základe tejto vlastnosti môžu vodné živočíchy prežiť zimu pod hladinou, keďže voda nezamrzne až po dno.
• Pri prechode z kvapalného do plynného skupenstva zväčší svoj objem 1 700-násobne, čím vykoná objemovú prácu.
• 22.marec je vyhlásený ako Svetový deň vody (World Water Day)

Voda v prírode

Výskyt

Voda sa ako jediná látka na zemi prirodzene vyskytuje vo všetkých troch skupenstvách.

Tuhé

Voda sa v podobe ľadu a snehu vyskytuje vo veľkých nadmorských výškach, pričom výška, v akej sa ľad so snehom prirodzene nachádza sa smerom k pólom postupne znižuje. Takmer celá plocha Antarktídy a Arktídy je väčšinu roka zaľadnená. Taktiež sa sneh a ľad vo veľkom množstve vyskytujú v miernom pásme v období zimy, kedy kvapalná voda samovoľne zamŕza a zrážky sú v podobe snehu.

Kvapalné

V kvapalnom skupenstve sa na Zemi voda vyskytuje v najväčšom množstve. Bežne sa vyskytuje v podobe jazier, riek, potokov, oceánov a morí, nachádza sa v pôde aj v močiaroch. Väčšina vody sa nachádza v oceánoch v podobe slanej vody, pričom pokrýva 71% svetového povrchu (2,7% z toho je sladká voda).

Plynné

Vodná para sa nachádza v atmosfére a jej zastúpenie sa pohybuje od 1 do 4 percent.

Kvantové (dočasné pomenovanie)

Najnovšie objavené skupenstvo vody, ktoré vykazuje známky kvantového systému. V prírode sa našlo v supermalých kanálikoch šesťuholníkového prierezu vnútri minerálu beryl, ktorého odrodami sú aj drahokamy akvamarín a smaragd.

Zjednodušene môžeme povedať, že tunelovanie spočíva v tom, že častica (v tomto prípade celá molekula vody) môže prekonať bariéru, t. j. pretunelovať sa cez ňu a byť súčasne na jej oboch stranách, resp. hocikde vnútri bariéry.

Kolobeh vody v prírode

Zem prijíma žiarenie zo Slnka, zemský povrch sa zahrieva, voda sa premieňa na paru, ktorá vystupuje do atmosféry. V chladnejšom prostredí atmosféry sa vodné pary kondenzujú, tvoria oblaky, v kvapalnej alebo tuhej forme padajú na zemský povrch a začnú po ňom ihneď stekať alebo do neho vnikať. Časť spadnutých zrážok sa vyparí a pokračuje naďalej v obehu.