Víz

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Víz (H2O)
Stilles Mineralwasser.jpg
Water-2D-labelled.png
A vízmolekula szerkezete
Water molecule 3D.svg
A vízmolekula 3D modellje
IUPAC-név víz
oxidán[1]
Más nevek dihidrogén-monoxid,
hidrogén-hidroxid,
aqua (latin)
Kémiai azonosítók
CAS-szám 7732-18-5
RTECS szám ZC0110000
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet H2O
Moláris tömeg 18,01528(33) g/mol
Megjelenés színtelen, szagtalan
Sűrűség 0,99701 g/cm³[2]
Olvadáspont 0 °C (273,15 K) (32 °F)[2]
Forráspont 100 °C (373,15 K) (212 °F)[2]
Savasság (pKa) 15,74
Lúgosság (pKb) 15,74
Törésmutató (nD) 1,3330
Viszkozitás 0,8903 cP[2]
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet Hexagonális
lásd jég
Molekulaforma V-alakú
Dipólusmomentum 1,85 D
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
−285,85 kJ/mol[2]
Hőkapacitás, C 75,28 J/mol·K
Veszélyek
EU osztályozás nincsenek veszélyességi szimbólumok[3]
Főbb veszélyek Nincs
R mondatok nincs[3]
S mondatok nincs[3]
LD50 >90 ml/kg (patkány, szájon át)[4]
Rokon vegyületek
Rokon vegyületek nehézvíz
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)
A vízfelszín fodrozódása egy vízcsepp becsapódásakor
A vezetékes ivóvíz manapság az alapvető infrastruktúra eleme

A víz (lat. aqua) a hidrogén és az oxigén vegyülete, kémiai képlete H2O (dihidrogén-oxid). Olvadáspontja: 0 °C, forráspontja: 100 °C 101,3 kPa nyomáson. Egészen -48 Celsius fokig túlhűthető.[5]. A „víz” megnevezés általában a szobahőmérsékleten folyékony állapotra vonatkozik, szilárd halmazállapotban jégnek, légnemű halmazállapotban gőznek nevezik. Dipólusmolekulák alkotják. A víz egy amfoter vegyület, ami azt jelenti, hogy viselkedhet savként és bázisként is.

Előfordulása a Földön[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A víz a Föld felületén megtalálható egyik leggyakoribb anyag, a földi élet alapja.
  • A Föld felületének 71%-át víz borítja, ennek kb. 2,5%-a édesvíz, a többi sós víz, melyek a tengerekben, illetve óceánokban helyezkednek el. Az édesvízkészlet gleccserek és állandó hótakaró formájában található részét nem számítva az édesvíz 98%-a felszín alatti víz, ezért különösen fontos a felszín alatti vizek védelme. Magyarország ivóvízellátásának több mint 95%-a felszín alatti vizeken alapszik. Kanada rendelkezik a legnagyobb édesvíz tartalékokkal, a források 25%-ával.

Drasztikusan csökken a Föld ivóvízkészlete.[6] Korunknak egyik nagy problémája az ivóvízhiány. 2006-ban a mezőgazdaság felelős a globális vízfogyasztás mintegy 80 százalékáért.[7]

Geológiai értelemben a víz egyszerre két csoportba tartozik:

Ásványként az oxidok és hidroxidok ásványosztályba és annak 1. alosztályába (egyszerű oxidok közé) tartozik, és a SiO2-hoz hasonló tetraéderes elemi cellái hatszöges kristályrendszerű (hexagonális) kristálykifejlődést eredményeznek. Általános megjelenési formája a hatszöges oszlop lenne, ennek azonban leggyakoribb és legismertebb a kezdeti fázisa a hópihe, a hatszöges oszlop metszete.

Kőzetként monomineralikus, a hidrogén-oxid ásványból álló üledékes kőzet. Ezt nem befolyásolja a folyékony halmazállapot, ahogy a higany is lehet ásványos terméselem, sőt a földgáz is kőzetfajta.

Az ivóvíz[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A közfogyasztású ivóvizek vizsgálatát és ellenőrzését Magyarországon az Országos Közegészségügyi Intézet, valamint a helyi Állami Népegészségügyi és Tisztiorvosi Szolgálat (ÁNTSZ) végzik. [1]

A közegészségügyi előírások a főzésre, mosogatásra, testi tisztálkodásra szolgáló víztől ugyanazokat a tulajdonságokat követelik meg, mint az ivóvíztől. Az előírások szerint az alábbi tulajdonságokkal kell rendelkeznie az ivóvíznek:

  • Színtelen, átlátszó:
a vas-oxid-hidrát vörösessé, az algák zöldessé, a tőzeges talaj sárgássá festi, míg az algák, baktériumok, agyag, és homok zavarossá tehetik a vizet. A festékanyagok olyan színűre színezik a vizet, amilyen színűek.
  • Szagtalan:
A kén-hidrogén, klór, klórfenolok, szerves anyagok, gyári termékek és gázok élvezhetetlenné, nagyobb mértékben az egészségre is károssá tehetik a vizet.
  • Kellemes ízű:
A tőzeges talajból származó vizek úgynevezett mocsárízzel, a magnéziumsók keserű, salétromsavas sók édes, a kloridok sós, a vas tintaízű vizet eredményeznek.
  • Kellemes hőfokú legyen:
A legjobb a 10-14 °C-os ivóvíz.
  • Ne legyen sem túl lágy, sem túl kemény:
A víz keménységét a benne oldott kalcium és magnéziumsók adják.
  • Ne tartalmazzon az egészségre ártalmas szennyező, fertőző anyagokat:
A vizsgálólaboratóriumok ki tudják mutatni a levegőből, a talajból bekerült szennyező anyagok mennyiségét. A vegyi anyagok közül a nitrát-, de különösen a nitritszennyeződés alkalmatlanná teszi, míg a nagyobb mennyiségű fluor a fogak elszíneződését, esetleg fogszuvasodást is okoznak. Vas- és mangánszennyeződéseket levegőztetéssel, homokrétegen és aktívszénen való átszűréssel javítják. A jódhiánytól golyvát kaphatnak az emberek. Előfordulhat még a fekáliával való fertőzés, ilyen esetekben a kólibaktérium okozta hasmenéssel kell számolnunk, ennek megszüntetésére felforralják, ultraibolya fénnyel besugározzák, vagy ózonizálják, klórozzák, vagy ezüst elektrokatadinezésével tisztítják meg a vizet. A háztartási és ipari víztisztítás jelenleg igen elterjedt módszere még a fordított ozmózis elve alapján történő víztisztítás.

A 18. század előtti írásokban az édes (iható) vizeket nak nevezték.

Élettani jelentősége[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Biológiai jelentősége óriási, a földi élet elképzelhetetlen nélküle, a sejt- és testnedvek legnagyobb részét víz alkotja. A vér ozmózisnyomásának normál szinten tartásában is jelentős szerepe van. Ajánlott a napi legalább 1,5-2 liter folyadék elfogyasztása, ez alapvető igénye szervezetünknek. Két-három napnál tovább az orvostudomány mai állása szerint az ember nem élheti túl a vízhiányt.

A víz rendkívül fontos szerepet betöltő kémiai anyag, a Föld vízburkát alkotja, kitölti a világ óceánjait és tengereit, az ásványok és kőzetek alkotórésze, a növényi és állati szervezetek pótolhatatlan része. Nélkülözhetetlen az iparban, a mezőgazdaságban, a háztartásokban, a laboratóriumokban stb.

Az alapelemek egyike[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Szökőkút

A mitológia illetve az ókori tudomány több helyen fontos dologként hivatkozik a vízre: Az arisztotelészi négy alapelem (föld, víz, levegő, tűz) egyike.

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A víz poláris molekula
Két vízmolekula összekapcsolódása hidrogén-híd kötéssel folyékony vízben
A jégkristály kialakulásakor minden vízmolekula másik négy vízmolekulához kapcsolódik hidrogén-híd kötéssel

A víz színtelen, szagtalan, íztelen folyadék. Az ivóvíz kellemes ízét a benne oldott anyagok okozzák. A víz az egyetlen olyan anyag a Földön, amely mindhárom halmazállapotában megtalálható. A víznek +4 °C-on a legnagyobb a sűrűsége. Télen a folyóknak és tavaknak csak a teteje fagy be, így a jég alatt megmarad az élővilág. A jégben a vízmolekulák kristályt, vagyis molekularácsot alkotnak. A víz jó oldószer. 1 liter vízből kb. 1750 liter gőz keletkezik. Nagy hőmérséklet hatására (pl. olvadt fém) termikus bomlás következik be, azaz hidrogénre és oxigénre bomlik – ezek elegye az igen robbanékony durranógáz.

A víz sűrűsége 4 °C-on maximális, 20 °C-on 998,2 kg/m³.
A víz megfagyásakor kialakuló kristályszerkezetben hidrogén-híd kötések alakulnak ki, amelynél a hidrogén atommagok közti távolság nagyobb, mint a kovalens kötésű hidrogén és oxigén atommagok közti távolság, és egyre inkább eltávolítja egymástól a vízmolekulákat. Ez okozza azt, hogy a jég sűrűsége kisebb, mint a vízé és fagyáskor a többi anyagtól eltérően a víz térfogata megnő (mintegy 9%-kal). Ezért úszik a jég a vízen.[8]

A víz mint oldószer[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A víz molekulája poláris molekula, és mint ilyen sok ionvegyület, például a konyhasó (NaCl) jó oldószere. A vízmolekulában az oxigénatomok negatív, a hidrogénatomok pedig pozitív töltésűek.

Túlhűtött víz[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A víz jéggé alakulásához apró, szilárd szennyezőanyagoknak kell a vízben lenniük, amik körül a jéggé alakulás megindulhat. Ez átlagosan -12 °C körül következik be. Az ilyen hőmérsékletű víz kisebb rázkódás vagy porszem hatására is azonnal látványosan (3-5cm/sec) kristályosodásnak indul de nem fagy meg teljesen. A jégkristályok között marad folyékony halmazállapotú víz, ami csak -48 °C-on fagy meg tömör jéggé. A mindenféle szennyeződéstől mentes („szupertiszta”) vizet ugyanis -48 °C-ig is le lehet hűteni anélkül, hogy jéggé fagyna [9]. - 48 °C-on azonban a víz szerkezete hirtelen jéggé alakul, melyet hangjelenség kísér. Ez a legtisztább víznél is bekövetkezik. A 0 és -48 fok közötti víz azért kezd el kristályosodni, mert a hidrogénhíd-kötések ekkor már képesek összetartani a vízmolekulákat. Elektromos töltés hatására a víz dermedéspontja megváltozik. Az egyébként szokásos -12 °C helyett, ha a felszín pozitív elektromos töltésű, akkor -7 °C lesz, míg negatív töltés esetén -18 °C-ig hűthető.[10]

A kialakult anyag tovább hűthető. -120 °C alatt a víz sűrűn folyóvá válik. -135 °C-nál üvegesen áttetsző lesz kristályszerkezet kialakulása nélkül.

A Mpemba-paradoxon[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vízcsepp leszakadása

A víz különleges tulajdonsága, hogy változatos körülmények között a fagyni kitett meleg víz hamarabb fagy meg, mint mellette a hideg. A Mpemba-paradoxonra több részleges magyarázatot adtak, de a teljes megértéshez még további vizsgálatokra van szükség.[11]

A víz sűrűségmaximuma[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A víz sűrűségmaximuma a fagyáspont felett van (4 Celsius-fok). A sűrűség és a hőmérséklet közötti összefüggés  D=1-6,63 * 10^{-6} * (t-4)^2 , de némi hiba van benne. Az összefüggés nem lineáris.

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Víz témájú médiaállományokat.
Wiktionary-logo-hu.png
Keress rá a víz címszóra a Wikiszótárban!
Adattáblázat Balneológia Gyógyító fürdő Gőzfürdő
Természetvédelem Ivókúra Terápia
Ásványi anyagok Szájfürdő Kút
Sótalanítás Tengervíz Ásványvíz
Fiziológiás oldat Ivóvízhiány Holdi víz Kneipp kúra
Vízkeménység hidrogén-peroxid amfoter
hidrogén oxigén sav lúg pH
édesvíz négy elem árvíz bázis

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]