Strona główna

Warsztaty woda w (o)biegu edycja piąta (2013) Tu I tam, w górę, w dół, w biegu, nigdy nie zaznaje spokoju, ani w biegu, ani ze swej natury, nie ma nic własnego, ale zagarnia wszystko, przybierając tyle różnorakich natur, jak różnorakie są


Pobieranie 197.27 Kb.
Strona1/3
Data19.06.2016
Rozmiar197.27 Kb.
  1   2   3
Maria Jaśkowiec, Krystyna Oliwa

Warsztaty

WODA w (o)BIEGU

Edycja piąta (2013)



Tu i tam, w górę, w dół, w biegu, nigdy nie zaznaje spokoju, ani w biegu, ani ze swej natury, nie ma nic własnego, ale zagarnia wszystko, przybierając tyle różnorakich natur, jak różnorakie są miejsca, przez które przepływa.

Leonardo da Vinci





Woda
Jestem kroplą wody,

mogę być małą łzą

i wielkim mogę być morzem.

To ja wypełniam rzeki,

to mnie znajdziesz w jeziorze.

W deszczu, w śniegu,

w źródłach gorących

i w kryształowym lodzie.

Tyle tajemnic

ukrywam w sobie.

Swą cierpliwością nawet skały

rozsadzić mogę

lepiej niż dynamit.

Moja siła porusza elektrownie.

Moje ciepło ogrzewa domy…

Choć jestem tylko

kroplą wody…

Na tym świecie nie znam nic bardziej tajemniczego od wody.

Emil Cioran

W kulturowej symbolice woda jest jednym z żywiołów . Przeciwstawiana jest ogniowi, powietrzu i ziemi (w Europie), ogniowi, metalowi, drewnu i ziemi (w Chinach), ogniowi, powietrzu, ziemi i piorunowi (w Japonii). W tradycji celtyckiej żywioły to Ziemia, Ogień i Sztorm, woda jest częścią tego ostatniego. Symbolizuje życie, płodność i oczyszczenie (choć bywa także ukazywana jako siła zła, zwłaszcza w przeciwstawieniu wody czystej i brudnej). Woda jest częstym elementem mitów kosmogonicznych. Bywa też uważana za medium ułatwiające przejście z jednego świata do drugiego (w mitologii starożytnej Grecji Charon przewoził łodzią duszę zmarłego do Hadesu, gdzie pijąc wodę ze źródła Lete zapominała o minionej egzystencji). W wielu religiach zanurzenie w wodzie symbolizuje oczyszczenie i odrodzenie (por. chrzest).


  1. Zasoby wody na Ziemi.

Ziemia jest jedyną planetą Układu Słonecznego, na której powierzchni występuje woda w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym i gazowym. Już Tales z Miletu (ok. 620-540r. p.n.e.) uważał wodę za pierwotną substancję wszechświata, z której wszytko powstało. Podkreślał on jej niezwykłość wyrażającą się w fakcie, iż w granicach temperatur i ciśnienia istniejących normalnie na ziemi, może być cieczą, gazem lub ciałem stałym. Przed 2-3 mln lat właśnie w wodzie rozwinęło się życie na naszej planecie odtąd jest z nią ściśle związane. Dopiero po setkach milionów lat życie w pewnym sensie uniezależniało się od wody, przenosząc się na ląd lub nawet w powietrze. Jednak i organizmy lądowe zawierają w swych tkankach określone ilości wody, której straty muszą być uzupełniane. Ciało ludzkie zawiera do 70% wody, a niektóre gatunki roślin i zwierząt nawet 90%.Wszystkie procesy i reakcje w żywych organizmach zachodzą w środowisku wodnym. Nadmierna utrata wody hamuje wszystkie procesy zachodzące w organizmie, a utrata ponad 10% wody powoduje nieuchronną śmierć. Szczególnie duże znaczenie ma woda dla organizmów w niej zamieszkujących. Tworzy ona zewnętrzne środowisko fizyczno- chemiczne stanowiące dla nich podstawę i podłoże, dostarcza im pokarmu i tlenu do oddychania, roznosi produkty przemiany materii, rozprzestrzenia produkty płciowe. Do tej pory nie odkryto we Wszechświecie innej substancji tak doskonale przystosowanej do rozwoju życia.


Podział wód

Wody płynące



Wody stojące



Sztuczne zbiorniki wodne





  1. Znaczenie wody dla życia na Ziemi.

Biologiczna rola wody

- jest podstawowym rozpuszczalnikiem związków ustrojowych, niezbędnym uzupełnieniem pokarmu każdego organizmu, uczestniczącym w przebiegu większości reakcji metabolicznych

- jest środkiem transportu wewnątrzustrojowego, np. produktów przemiany materii, substancji odżywczych, hormonów, witamin, enzymów

- uczestniczy w regulacji temperatury, ciśnienia osmotycznego, pH

- bierze udział w reakcjach hydrolizy

- utrzymuje właściwe wymiary i kształty komórek, warunkując jędrność komórek tzw. turgor

- stanowi środowisko płynne, niezbędne do usuwania końcowych produktów przemiany materii.



Zawartość wody w organizmach

Zawartość wody w organizmie człowieka



Bilans wodny w organizmie człowieka

Przychody

Wydatki

Napoje

1200 cm3

Oddychanie

400 cm3

Pokarm

1000 cm3

Pot

500 cm3

Utlenianie komórkowe

300 cm3

Mocz

1500 cm3







Kał

100 cm3

Łącznie

2500 cm3

Łącznie

2500 cm3


Pragnienie nie ma szans

Dlaczego pijemy? Odpowiedź jest prosta: ponieważ odczuwamy pragnienie.

Pragnienie jest to sygnał organizmu o potrzebie uzupełnienia płynów. Pojawia się on, kiedy ubytek wody w organizmie wynosi od 1 do 1,5% jej normalnej zawartości. Zatem, kiedy odczuwamy pragnienie, nasz organizm jest już lekko odwodniony. Dlatego należy pić regularnie nie czekając na wystąpienie pragnienia, ok. 1,5 do 2 litrów płynów dziennie. Ciekawostką jest fakt, że aby rzeczywiście nasz organizm został nawodniony, należy wciąż pić, nawet po ugaszeniu pragnienia. Zaspokajając tylko nasze pragnienie uzupełniamy straty wody jedynie w 70%. Czym najlepiej ugasić pragnienie? Najczęściej pierwszą myślą, jaką się nasuwa, jest woda.

Woda wodzie nierówna

Na półkach sklepowych możemy znaleźć różnego rodzaju wody. Czym one się różnią? Wody źródlane i wody mineralne czerpane są ze źródła podziemnego, którego zasoby są udokumentowane oraz zabezpieczone przed czynnikami zewnętrznymi. Woda taka jest pierwotnie czysta, zarówno pod względem chemicznym, jak i mikrobiologicznym. Różnice stanowi fakt, że wody mineralne pochodzą z płytszych podziemnych ujęć oraz są bogatsze w minerały. Woda źródlana jest niskozmineralizowana co, co oznacza, że zawiera do 500mg/l składników mineralnych, wody mineralne natomiast mogą być: średniozmineralizowane – wtedy wartość ta przekracza 1000mg/l. Te ostatnie są polecane osobom bardzo aktywnym, pracującym fizycznie oraz w wysokich temperaturach, ponieważ uzupełniają minerały, które tracimy wraz z potem. Jednak średniozmineralizowane wody nie są polecane osobom cierpiącym na nadciśnienie czy też choroby nerek, gdyż zawierają dużo sodu. Na półkach sklepowych możemy znaleźć także wody lecznicze - różnią się one od wód mineralnych wyższym stężeniem przynajmniej jednego składnika mineralnego, wykazującego lecznicze działanie. Należy pamiętać, że wody lecznicze nie nadają się do codziennego spożycia i można je stosować tylko po konsultacji z lekarzem.

Ostatnio popularne stały się tak zwane „wody smakowe” – jabłkowe, truskawkowe, brzoskwiniowe itd. Większość z nich ma niewiele wspólnego z wodą mineralną. Po pierwsze woda smakowa w wyniku procesu aromatyzacji traci swoje naturalne składniki mineralne ( w większości „wód smakowych” zawartość minerałów wynosi ok. 300 mg/l).

Często wody smakowe zawierają chemiczne konserwanty, takie jak benzoesan sodu (symbol E-211), które przedłużają ich przydatność do spożycia. Osoby dbające o linię powinny zwrócić na nie szczególną uwagę, ponieważ większość wód smakowych zawiera cukier, dodawany w celu poprawy smaku. Tak więc, jeśli chcemy się napić wody, najlepiej wybierać wody mineralne, niż smakowe. Jednak porównując je z kolorowymi, słodkimi napojami, wody smakowe są wciąż o wiele zdrowsze.




Padłeś? Pij napoje izotoniczne.

Najlepszym rozwiązaniem dla sportowców oraz osób uprawiających wzmożony wysiłek fizyczny są napoje izotoniczne, które nie tylko dostarczają wodę, ale także niezbędne elektrolity oraz uzupełniają utraconą w czasie wysiłku energię. Izotoniki posiadają takie samo stężenie wody, sodu oraz łatwo przyswajalnych węglowodanów (np. glukozy i fruktozy) jak ludzka krew.



Co roznieca pożar zamiast go ugasić?

Czym nie warto gasić pragnienia? Odpowiedź jest krótka: napojami hipertonicznymi. to napoje, w których stężenie składników jest dużo większe niż we krwi: powoduje to sytuację, w której woda z krwi przenika przez ściany jelita cienkiego do jego wnętrza, aby zgodnie z prawem osmozy oba stężenia wyrównały się. Proces ten dodatkowo nasila objawy odwodnienia. Do płynów hipertonicznych zaliczamy te energetyzujące, napoje typu cola, gazowane i kolorowe oraz soki owocowe. Wśród napojów hipertonicznych dużą popularnością cieszą się ostatnio napoje energetyzujące.



Niektóre właściwości wody:

Gęstość wody wywiera duży wpływ na życie w wodach. Jest ona 775 razy większa niż gęstość powietrza, co stwarza inne warunki życia i przemieszczania się w niej organizmów. Gęstość wody zależy od temperatury i ilości rozpuszczonej w niej substancji. Przy +4 stopniach C gęstość wody jest największa. Przy temperaturze O stopni woda zmienia się w lód powiększając swą objętość o około 1/10. Fakt, że największa gęstość wody występuje przy temperaturze +4 stopni jest bardzo korzystny ze względów biologicznych. Dzięki temu głębokie zbiorniki wodne nie zamarzają przy dnie, co umożliwia wielu organizmom przeżycie zimy.



Lepkość zależy od temperatury. Przy podwyższaniu temperatury lepkość wody maleje - np. przy temperaturze 0° C jest około dwa razy większa niż przy temperaturze +25° C . To powoduje, że przy temperaturze +25° C cząstki czy przedmioty znajdujące się w wodzie toną dwa razy szybciej, niż przy temperaturze bliskiej 0° C.

Ciepło właściwe wody jest wyższe niż innych substancji (np. 5 razy większe od ciepła właściwego piasku). Do podwyższenia lub obniżenia temperatury wody niezbędne jest dostarczanie znacznej ilości ciepła lub znaczny jego ubytek. Dzięki temu temperatury wód naturalnych ulegają dużo mniejszym i powolniejszym wahaniom, niż temperatura powietrza. Przyczynia się to do ustabilizowania klimatu w miejscach o znacznej ilości wód. Woda i para wodna wpływają łagodząco na klimat oraz pogodę. Woda w ciągu dnia paruje pochłaniając ciepło, a w czasie chłodów nocnych wydziela je. Wpływa to regulująco na temperaturę powietrza.

Wysoka stała dielektryczna

znacznie wyższa, niż u innych rozpuszczalników. Sprzyja ona rozluźnieniu zdysocjowanych substancji chemicznych i ułatwia reakcje chemiczne między nimi.



Wyjątkowe zdolności wody jako rozpuszczalnika

W wodzie rozpuszczają się liczne kwasy, zasady, sole, związki organiczne i gazy. Stwierdzono, że połowa znanych obecnie pierwiastków rozpuszcza się w wodzie.

Substancje rozpuszczalne w wodzie pochodzą:

- z atmosfery

- ze zlewni danego zbiornika

- mogą powstawać w czasie reakcji chemicznych w wodzie

- mogą być wydzielane przez organizmy

Duże zdolności wody jako rozpuszczalnika mają zasadnicze znaczenie dla biologii wód. Np. od ilości rozpuszczonego w wodzie tlenu uzależnione jest oddychanie organizmów. Różne sole są konieczne do budowy ich ciała. Można powiedzieć, że od ilości i jakości rozpuszczonych w wodzie substancji zależy życie poszczególnych środowisk wodnych.

Wartość wody jako rozpuszczalnika podnosi jej chemiczna obojętność.

Duże napięcie powierzchniowe.

Wśród pospolitych cieczy tylko rtęć ma większe napięcie.

Napięcie powierzchniowe wywołane jest istnieniem międzycząsteczkowych sił przyciągania. Wyjaśnia ono np. powstawanie kropli podczas przepływu przez małe otwory. Stosunkowo duże napięcie powierzchni wody umożliwia utrzymywanie się na niej różnych cięższych od niej przedmiotów, oraz bieganie po jej powierzchni chrząszczy i pluskwiaków wodnych.

Zdolność przylegania (adhezji)

Polega na przyleganiu cząstek powierzchniowych dwóch różnych ciał doprowadzonych do zetknięcia. Woda ma zdolność przylegania do różnych substancji, ale jej przyczepność jest różna np. silnie zwilża skały, glinę, szkło, nie przylega zaś do powierzchni parafiny.

Adhezja i napięcie powierzchniowe powodują występowanie zjawiska woskowatości i menisku cieczy. Dzięki włoskowatości woda krąży w glebie, soki w roślinach i krew w organizmie.

Inne ważne właściwości wody:

-przeźroczystość

-ruchliwość

-nieściśliwość



Twarda czy miękka woda

Typ

Zawartość soli mineralnych

Problemy dla domu

Zagrożenie dla zdrowia ludzkiego

Woda


twarda

Wysokie stężenie minerałów takich jak: miedź, wapń, żelazo, magnez.

Niska zawartość sodu.

Metaliczny smak wody. Barwienie porcelany i prania.

Większe zużycie detergentów.

Zwiększone prawdopodobieństwo wystąpienia kamieni nerkowych.


Woda miękka


Niskie stężenie minerałów takich jak: miedź, wapń, żelazo, magnez.

Wysoka zawartość sodu.

Łatwe pienienie się mydła, korozja rur wodociągowych.


Zwiększone prawdopodobieństwo wystąpienia schorzeń układu krążenia.

Z powodu korozji zwiększa się zawartość ołowiu w wodzie.


Twardość wody jest pojęciem umownym i oznacza zawartość rozpuszczonych w niej soli wapnia i magnezu.

Twardość wody dzielimy na;



  1. Węglanową – spowodowana jest obecnością w niej wodorowęglanów, węglanów oraz wodorotlenków wapnia i magnezu

  2. Nie węglanową – spowodowaną obecnością rozpuszczonych w niej chlorków, siarczanów, azotanów a także krzemianów wapnia i magnezu, które nie ulegają rozkładowi i nie wytrącają się z roztworu podczas gotowania



Twardość (mg/l CaCO3)

Woda

0 - 50

Miękka

51 - 100

Umiarkowanie miękka

101 – 150

Lekko twarda

151 – 200

Umiarkowanie twarda

201 – 300

Twarda

Powyżej 300

Bardzo twarda

III. Chemia wody

Woda to związek chemiczny wodoru i tlenu zwany także tlenkiem wodoru.



Atomy wodoru połączone są z atomem tlenu za pomocą wiązań kowalencyjnych spolaryzowanych, ponieważ wspólne pary elektronowe przesunięte są w kierunku atomu tlenu.

Cząsteczka wody ma budowę polarną (dwubiegunową) – jest więc dipolem.

Z polarności cząsteczki wody wynikają jej niezwykłe właściwości.




Jest przezroczysta – umożliwia dostęp światła do głębokości 100m



Bez smaku i zapachu

W temperaturze pokojowej bezbarwna ciecz





W temperaturze 4 °C gęstość wody jest największa i wynosi d= 1g/cm3



Właściwości fizyczne wody

W zależności od warunków występuje w 3 stanach skupienia



Wrze w temperaturze 100 °C i pod ciśnieniem 1013 hPa



Krzepnie w temperaturze

0 °C



Laboratorium chemiczne

1
Krople wody


Czy w pozornie suchej substancji znajduje się woda?


Mąka



X

Obserwacja: Na ściankach probówki gromadzą się krople wody. Mąka jest w dalszym ciągu

substancją stała o barwie białej.

Wniosek: Mąka podobnie jak inne substancje pochłania wodę z otaczającego powietrza.

O takich substancjach mówimy, że mają właściwości higroskopijne.

2 Woda w kryształach.


Krople wody



Niebieskie kryształy siarczanu (VI) miedzi (II)

Bezbarwny siarczan (VI) miedzi (II)

X

Obserwacja: Na ściankach probówki pojawiają się krople wody a na jej dnie biały proszek.

Wniosek: Zmiana barwy i budowy substancji z krystalicznej na proszek podczas

Ogrzewania oraz wydzielanie się wody dowodzą, że cząsteczki wody były

związane chemicznie z cząsteczkami siarczanu (VI) miedzi(II).

Wodę związaną chemicznie w kryształach nazywamy wodą krystalizacyjną.



3 Zjawisko włoskowatości.



Obserwacja: Poziom wody w wąskiej rurce podniósł się wbrew sile ciężkości.

Wniosek: Jest to zjawisko włoskowatości. Im mniejsza średnica rurki, tym woda wznosi

się wyżej. Wiązki przewodzące roślin składają się z rurek o średnicy setnych

części milimetra. Woda potrafi się w nich wznieść na wysokość kilkudziesięciu metrów, dzięki czemu z korzeni dochodzi do koron najwyższych drzew. Ze zjawiskiem włoskowatości związane jest też podsiąkanie wód gruntowych zwilżających glebę, która jest porowata (czyli poprzetykana kanalikami) jak kostka cukru.



IV. Od źródła do kranu

"Niech żadna kropla wody spadająca na Ziemię nie wpływa do morza nie służąc ludzkości"- rzekł król Srilanki.

Bez wody nie wyobrażamy sobie życia, ponieważ zużywamy duże jej ilości w przemyśle, rolnictwie, życiu codziennym.



Wodę do picia czerpie się z:



  1. Ujęć głębinowych (poziemnych)

  2. Ujęć powierzchniowych (rzeki, jeziora, sztuczne zbiorniki)

Wody szuka się tam, gdzie jest ona najlepsza i występuje w najbardziej dogodnych warunkach.


Odkręcamy kurek i woda płynie. Dziś jest tak oczywiste jak dzień i noc. Tylko najstarsi mieszkańcy lub mieszkający w starych domach na wsi wiedzą, jak to jest, kiedy trzeba wyciągnąć wiadro wody ze studni i przynieść je do mieszkania.
Większość ludzi w Polsce otrzymuje wodę dzięki przedsiębiorstwom wodociągowym. Pobierają one wodę z naturalnych źródeł (rzek, jezior lub wód podziemnych), następnie uzdatniają wodę, po czym dokonują dystrybucji czyli rozsyłają wodę do jej odbiorców.

Woda w jeziorach, rzekach zawiera zanieczyszczenia, które powodują, że ma ona nieprzyjemny wygląd i zapach. Również woda wyglądająca na czystą, może zawierać zanieczyszczenia chemiczne, bakterie i inne mikroorganizmy, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. W przeszłości choroby „roznoszone” przez wodę były jednym z największych zagrożeń zdrowia publicznego.


Zakłady uzdatniania wody oczyszczają wodę i utrzymują jej jakość poprzez następujące procesy:



  1. Pierwszy etap procesu uzdatniania - napowietrzanie – przedmuchiwanie strumienia

powietrza; podnosi zawartość tlenu w wodzie i pozwala na usunięcie innych gazów

rozpuszczonych w wodzie



  1. Drugi etap uzdatniania wody – koagulacja –proces, w którym zanieczyszczenia i inne cząstki stałe są chemicznie „sklejane ze sobą”, co umożliwia ich usunięcie z wody

  2. Trzeci etap uzdatniania wody – sedymentacja – proces polegający na grawitacyjnym opadaniu cząstek na dno zbiornika (oddzielane są od wody)

  3. Czwarty etap uzdatniania wody – filtracja – proces przepuszczania cieczy lub gazu przez materiał porowaty (papier, włóknina, piasek itp.) w celu oddzielenia jakichkolwiek cząstek znajdujących się jeszcze w wodzie

  4. Piąty etap uzdatniania wody – dezynfekcja –wykorzystywanie środków chemicznych (np. chloru) i innych metod do zabijania potencjalnie chorobotwórczych mikroorganizmów w wodzie

Uzdatniona woda trafia do zbiornika wody czystej, który buduje się w miejscach położonych wysoko, aby zaoszczędzić energię, gdyż siła ciężkości powoduje, że woda spływa w dół rurami do klienta. Woda przesyłana jest w dużych rurach zwanych magistralami. Do sterowania przepływem wody służą duże zawory (kurki) za pomocą których, można odciąć dopływ wody w określonym miejscu np. podczas awarii.


  1   2   3


©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość