Ауыр су туралы реферат қазақша

Су. Ауыр су. Ауыр судың құрамына кіретін элемент. Ауыр судың құрамы.

Су табиғатта 3-бет Судың физикалық қасиеті-бет 3 Су күйінің диаграммасы-бет 6 Химиялық қасиеттері су 8-бет Ауыр су стр. 10 Библиография 11-бет 1. Табиғаттағы су. Су — Жер бетінде өте кең тараған зат. Дерлік 3/4 жер бетінің жер шарының жабылған сумен құраушы мұхиттар, теңіздер, өзендер мен көлдер. Суды көп орналасқан газ тәрізді күйдегі түрінде булардың атмосферада; түрінде үлкен масс қар мен мұздан жатыр ол дөңгелек жыл шыңдарында жоғары қалалық және полярлық елдерде. Жер қойнауы, сондай-ақ суы, пропитывающая топырақ және тау жыныстары. Табиғи су болмайды мүлдем таза. Ең таза болып табылады жаңбыр суы, бірақ ол құрамында аздаған мөлшерде ғана әр түрлі қоспалар, олар қамтиды ауадан. Саны қоспалардың тұщы суларда әдетте жатыр шегінде 0,01-ден 0,1% (масс.). Теңіз суы құрамында 3,5% — ға (масс.) ерітілген заттардың, басты массасын құрайтын натрий хлориді (ас тұзы). Су құрамында едәуір саны кальций және магний тұздарының, деп аталады қатаң қарағанда жұмсақ су, мысалы, жаңбыр. Қатаң су беріп, аз көбік сабынмен, ал қабырғаларында қазандық қақ түзеді. Босату үшін табиғи су өнімдерінен онда бөлшектер, оны сүзгіден өткізеді арқылы қабаты пористого заттар, мысалы, көмірді, күйдірілген саз балшық және т. б. Кезінде фильтровании үлкен мөлшерде суды пайдаланады сүзгілермен құм және қиыршық тас. Сүзгілер задерживают сондай-ақ үлкен бөлігі бактериялар. Сонымен қатар, ауыз суды залалсыздандыру үшін, оның хлорируют; толық зарарсыздандыру суды қажет артық емес 0,7 г хлор 1 т су. Фильтрованием жоюға болады су тек ерімейтін қоспалар. Ерітілген заттар алып тастайды одан жолымен айдау (айдау) немесе ион алмасу. Су өте үлкен мәні бар, өмірде өсімдіктер, жануарлар және адам. Сәйкес қазіргі заманның талаптарына сай, өзі өмір шығу тегі хабарласып отыр. Барлық организмде су білдіреді ортаға, онда ағады химиялық процестер, қамтамасыз ететін организм тіршілігіне; сонымен қатар, ол өзі қатысады жалпы алғанда, бірқатар биохимиялық реакциялар. 2. Судың физикалық қасиеті. Таза су білдіреді бесцветную мөлдір сұйықтық. Судың тығыздығы ауысқан кезде оның қатты жай-күйін, сұйық емес, азаяды, дерлік барлық басқа заттар, ал артады. Қыздырғанда су 0-ден 4°С тығыздығы, сондай-ақ оның артады. Кезінде 4°С су бар барынша тығыздығы, және тек кезде одан әрі қызған кезде оның тығыздығы азаяды. Егер температура төмендегенде және өту кезіндегі сұйық күй қатты судың тығыздығы өзгерген сияқты, бұл менің көптеген заттар, онда жақындағанда қыс жер үсті қабаттар табиғи сулардың охлаждались. дейін 0°С және жиналуына түбіне, босату сезініп алған жылы топтарына, осылай болар еді, — ден, әзірге барлық масса су қоймасының емес, сатып алды еді температурасы 0°С-Бұдан әрі су бастаған еді шыға түзілетін атап өтті погружались еді және түбі су айдыны промерзал еді оның барлық тереңдігі. Бұл ретте көптеген нысандары өмір судағы мүмкін болмас еді. Бірақ ең көп тығыздығы су жетеді кезінде 4 °С болса, онда ауыстыру топтары, шақырылатын салқындатылатын аяқталады кезде температура. Әрі қарай температураның төмендеуі салқындатылған қабаты иеленетін аз тығыздығы қалады беті қатады, сөйтіп қорғайды төмен жатқан қабаттар жылғы одан әрі салқындату және қату. К)], Сондықтан .түнгі уақытта, сондай-ақ көшу кезінде жаздың қысқа су денеден тез төмен баяу, ал күндіз немесе ауысқан кезде қыстан жазға сол баяу қызады бола отырып, осылайша, реттеуші температураны жер шарында. Осыған байланысты, бұл кезінде балқытуға мұздың көлемі, занимаемый сумен азаяды, қысым төмендетеді, температураны балқу мұз. Бұл туындамаса принципін Ле Шателье. Шынында да, болсын. мұз және сұйық су бар тепе-теңдік, яғни°С артқан Кезде қысым тепе-теңдік, сәйкес принцип Ле Шателье, сместится жағына білім сол фаза, ол сол температурада орын алады аз көлемі. Осы фаза болып табылады бұл жағдайда сұйықтық. Осылайша, өсуі қысым кезде Туралы°С тудырады айналдыру сұйыққа, ал бұл дегеніміз балқу температурасы мұздың төмендейді. Молекула су бар бұрыштық құрылғы; оның құрамына кіретін ядроны құрайды тең бұрышты үшбұрыш, негізінде орналасқан екі протонның, ал болашақ — атом ядросы оттегі, Межъядерные қашықтық Туралы—жақын 0,1 нм ара қашықтығы ядролармен атомдар сутегі сияқты шамамен 0,15 нм. Сегіз электрондардың құрайтын сыртқы электрондық қабаты атом оттегі молекуласындағы суды екі электрондық жұп құрайды ковалентные байланыс Туралы—Н, ал қалған төрт электрона білдіреді екі неподеленных электрондық жұп. — орбиталях, ауысатын салыстырмалы атом ядросының туғызады және екі теріс полюс Молекулалық массасы парообразной судың тең 18 жауап оның қарапайым мына формула. Алайда молекулалық салмағы сұйық су жолымен айқындалатын үйрену ерітінділер басқа еріткіштерде көрсетіледі артық, жоғары. Бұл дәлелдейді, сұйық суда жүреді қауымдастығы молекулалардың, т. е. біріктіру, олардың неғұрлым күрделі агрегаттары. Мұндай тұжырым расталады және өте жоғары мәндерімен температура балқу және қайнау су. Қауымдастығы су молекуласы пайда білімі бар, олардың арасындағы сутекті байланыстар. Қатты су (мұз) атом оттегінің әрбір молекулалар қатысады білім екі сутекті байланыстарды көршілес молекулалар сәйкес суды схема . Кезінде балқытуға мұздың оның құрылымы бұзылады. Бірақ сұйық суда сақталады сутекті байланыс молекулалар: құрылады ассоциаты — қалай сынықтары мұздың құрылымының, — тұратын үлкен немесе кішкентай арасынан су молекуласы. Алайда отличит мұздан әр ассоциат бар өте қысқа уақытта: тұрақты бұзылуы жүреді және бір білім беру басқа да агрегаттары. Қуыс жер астында осындай «мұз» агрегаттарды мүмкін орналасуы жеке молекулалар су; бұл ретте орау су молекуласы неғұрлым тығыз. Сондықтан балқытуға мұздың көлемі, занимаемый сумен азаяды, ал оның тығыздығы артады. Қарай суды жылытуға сынықтарын мұздың құрылымының онда айналуда аз әкеледі одан әрі арттыру тығыздығы су. Интервалындағы температура 0-ден 4°С бұл әсер басым үстінен жылу кеңейту, сондықтан судың тығыздығы ұлғая түсуде. Алайда қыздырғанда жоғары 4°С-басым ықпалын күшейту молекулалардың жылулық қозғалысының және тығыздығы су азаяды. Сондықтан 4°С су бар максималды тығыздығы. Қыздырғанда судың бір бөлігі жылу жұмсалады үзілуге сутегі байланыстар (энергия алшақтықты сутекті байланыс суда шамамен 25 кДж/моль). Бұл түсіндіріледі жоғары жылу сыйымдылық су. Сутекті байланыс молекулалар арасындағы су толығымен разрываются кезде ғана көшу су бу. 3. Су күйінің диаграммасы. Күй диаграммасы (немесе фазалық диаграмма) білдіреді графикалық бейнесі шамалар арасындағы тәуелділік, сипаттайтын жүйесінің жай-күйі және фазовыми айналуымен жүйесінде (көшу қатты күйден сұйық, сұйық-да газ тәріздес және т. д.). Диаграмма күйі кеңінен қолданылады химия. Үшін однокомпонентных жүйелер, әдетте, пайдаланылады диаграмма күйі, көрсететін тәуелділік фазалық температура мен қысым; олар деп аталады диаграммалармен күй координаттары Р—Т. — Суретте келтірілген схематической нысанда (қатаң сақтау масштабы) су күйінің диаграммасы. Кез-келген нүктесінде диаграммада жауап береді белгілі бір маңызы бар және температура мен қысым. Диаграмма көрсетеді сол судың жағдайын, термодинамически тұрақты мәндерінде температура мен қысым. Ол үш қисық, разграничивающих барлық ықтимал температура мен қысымды үш сай, мұз, сұйық және буға. Қарастырайық әрбір қисық егжей-тегжейлі. Бастайық қисық КА (сур. 73), отделяющей облысы жұп облыстың сұйық күйіне. Соларды өзіне цилиндр, оның жойылады ауа, содан кейін оған енгізілген біраз саны таза, еркін ерітілген заттардың, оның ішінде оның ішінде газдардан, су; цилиндр жабдықталған поршнем, ол бекітілген кейбір жағдайы. Арқылы біраз бөлігі су буланып мүмкіндік және оның беті болады қаныққан бу. Өлшеуге болады, оның қысымы және көз жеткізу сол, ол өзгермейді уақыт және тәуелді емес ережелер поршень. Егер ұлғайту температурасы бүкіл жүйесін қайта өлшеуге қаныққан будың қысымы болса, онда шықса, ол өсті. Қайталанатын мұндай өлшеу кезінде әр түрлі температурада, табамыз қысымының қаныққан буының температурасына. Қисық КА білдіреді кестесі, осыған байланысты: нүктеден қисық көрсетеді сол жұп мәндері температура мен қысым кезінде сұйық су және су жұп орналасқан тепе-теңдік, бір-бірімен — сосуществуют. Қисық КА деп аталатын қисық тепе-теңдік сұйықтық—бу немесе қисық қайнау. Кестеде келтірілген қысым қаныққан сулы бу кезінде бірнеше температуралары. Температурасы қаныққан будың Қысымы Температура Қысым қаныққан бу Тырысамыз жүзеге асыру цилиндрде қысым, тамаша жылғы равновесного, мысалы, аз қарағанда равновесное. Бұл үшін освободим поршень және поднимем. Алғашқы сәтте қысым цилиндрде, шын мәнінде, төмендейді, бірақ көп ұзамай тепе-теңдік қайта қалпына келеді: буланып мүмкіндік қосымша біраз су қысымы жаңадан жетеді равновесного маңызы бар. Кезде ғана, барлық су буланып мүмкіндік, жүзеге асыруға болады қысым аз қарағанда равновесное. Бұл нүктелер, лежащим диаграммада жағдайы төмен немесе оңға қарай қисық КА, жауап беруші облысы жұп. Егер әрекет жасау қысым, асатын равновесное болса, онда болады қол жеткізу үшін ғана опустив поршень судың бетіне дейін. Басқаша айтқанда, нүктелер диаграммалар, лежащим жоғары немесе солға қарай қисық КА жауап область сұйық жай-күйі. До каких пор созылып жатыр солға облысының сұйық және парообразного жай-күйі қандай? Наметим бір нүктеде екі облыстарында боламыз қозғалу жылғы олардың көлденең солға. Осы қозғалысқа нүктесі диаграммада жауап беруші салқындату сұйықтық немесе бу тұрақты қысым. Белгілі болғандай, егер охлаждать суды қалыпты атмосфералық қысым, егер мүгедектігі 0°С су шыға бастайды. Жүргізе отырып, ұқсас тәжірибелер кезінде басқа қысым, келеміз — қисық ОС, отделяющей облысы сұйық суды облысы мұздың. Бұл қисық — қисық тепе-теңдік қатты жай-күйі — сұйық, немесе қисығы балқу,— деп көрсетеді сол жұп мәндері температура мен қысымды, кезінде мұз және сұйық су бар тепе-теңдік. Жылжи отырып көлденең солға саласындағы бу (нижнею бөлігі диаграммалар), ұқсас түрде қол жеткіземіз қисық 0В. Бұл—қисық тепе-теңдік қатты жай-күйі—бу, немесе сублимация қисығы. Оған жауап береді, сол жұп мәндері температура, қысым, тепе-теңдік орналасқан мұз және су жұп. Барлық үш қисықтар түйісетін нүктесінде О. Координаталары осы нүктенің—бұл жалғыз жұп мәндері, температура мен қысым. кезінде олардың тепе-теңдік болуы мүмкін барлық үш фаза: мұз, сұйық су мен бу. Ол деп аталады үштік нүкте. Қисығы балқу зерттелмеген дейін өте жоғары қысымдардың, осы саладағы табылған бірнеше модификациялары мұз (диаграммада емес, көрсетілген). Оң жақ қисық қайнау аяқталады » сыни нүктесінде. Температурада, жауап беретін, осы нүктесінде,—критикалық температура— шамасын, сипаттайтын физикалық қасиеттері сұйықтық және бу айналады бірдей, сондықтан арасындағы айырмашылық сұйық және парообразным жай-күйін жоғалады. Тіршілігін сыни температурасын анықтады, 1860 ж. Д. И. Менделеев зерттей отырып, қасиеттері сұйықтықтар. Ол көрсеткендей, бұл температураларда, жатқан жоғары критикалық, зат болуы мүмкін емес сұйық жай-күйі. 1869 ж. Эндрьюс зерттей отырып, газдардың қасиеттері, келді ұқсас шығару. =22,12 МПа. Ерекшеліктерінің бірі су, отличающих оның басқа заттар, болып табылады температурасы балқу мұз өсуімен қысым. Бұл мән-жай көрсетіледі диаграммада. Қисық ОС балқу диаграммасында судың жай-күйінің жоғары өрлеп, солға, ал дерлік барлық басқа да заттар ол жүріп жоғарыға, оңға. Айналдыру болып жатқан сумен кезінде атмосфералық қысым көрсетіледі диаграммада нүктесі немесе отрезками орналасқан көлденең, жауап беретін 101,3 кПа (760 мм. сын. бағ. — құжат). Сонымен қатар, балқыту мұз немесе кристалдануы судың жауап беруші нүктесінде D, кипение су—нүктесінде Е, қыздыру немесе салқындату су — отрезку DE және т. б. Диаграмма күйі зерттелді үшін бірқатар заттар бар ғылыми немесе практикалық мәні. Негізінен, олар ұқсас қаралған диаграммасында жай су. Алайда диаграммаларда жай-күйін, әр түрлі заттарды алады мүмкін ерекшеліктері. Мәселен, белгілі заттар, үштік нүкте олардың жатыр асатын қысым кезінде атмосфералық. Бұл жағдайда қыздыру кристалдардың кезде атмосфералық қысым әкеледі емес плавлению осы заттар, сондай-ақ оның сублимация — айналдыру қатты фазаның тікелей «газообразную. 4. Химиялық қасиеттері су. Молекулалар су ерекшеленеді үлкен тұрақтылығы нагреванию. Алайда, жоғары температурада 1000 °N су жұп бастайды разлагаться арналған сутегі және оттегі: Процесі заттар ыдырау нәтижесінде оның қыздыру деп аталады термиялық диссоциацией. Термиялық диссоциация су ағады, с жұту жылу. Сондықтан, сәйкес принцип Ле Шателье қарағанда жоғары температурасы соғұрлым үлкен дәрежеде разлагается су. Алайда, тіпті кезінде 2000 °N дәрежесі термиялық диссоциации судың 2% — дан аспайды, т. е. арасындағы тепе-теңдік газ тәріздес сумен және азық-оның диссоциации — сутегімен және оттегімен — әлі сдвинутым жағына су. Кезінде салқындату сияқты төмен 1000 °N тепе-теңдік іс жүзінде толығымен жылжытылады бұл бағытта. Су — өте реакционноспособное зат. Оксиді көптеген металдар мен металл қосылады сумен құра отырып, негіздер және қышқылдар; кейбір тұз түзетін, сумен кристаллогидраттары; ең белсенді металдар өзара іс-қимыл жасайды сумен сутек. Су бар, сондай-ақ каталитикалық қабілеті. Бұл іздерінің ылғалдың жоқ ағады кейбір қарапайым реакциялар; мысалы, хлор емес, өзара іс-қимыл жасайды металдармен, фтороводород емес разъедает шыны, натрий емес тотығады да ауа атмосферасының. Туралы, выпадают түріндегі кристалдар кезінде температура 0-ден 24 °С (әдетте жоғары қысым кезінде тиісті газ). Осындай қосылыстар нәтижесінде пайда болады толтыру молекулалар газ («мейман») межмолекулярных қуыстары бар құрылымында су («иесі»); олар деп аталады қосындыларымен қосу немесе клатратами. «Клатратных арасындағы қосылулар молекулалар «қонақ» және үй иесі» құрылады тек әлсіз межмолекулярные байланыс; енгізілген молекуласы емес кетуі мүмкін өз орнын қуысының кристалл көбінесе-кеңістіктік қиындықтар Сондықтан клатраты — тұрақсыз қосылыстар болуы мүмкін өмір тек салыстырмалы төмен температура. Клатраты үшін пайдаланады бөлу көмірсутектер және асыл газдар. » соңғы уақытта білім және бұзылуы клатратов газдарды (пропан және кейбір басқа) табысты үшін қолданылады суды тұзсыздандыру. Нагнетая» тұзды суды жоғары қысым кезінде тиісті газ алады льдоподобные кристалдар клатратов, ал тұз тұңба. Оск мүшесі м. жауын-көптеген кристалдардың туғаннан жылғы аналық ерітінді мен жуып-шаяды, содан Кейін кезінде кейбір арттыру температурасы немесе қысымы азайғанда клатраты разлагаются құра отырып, тұщы суды және бастапқы газ, жаңадан үшін пайдаланылады алу клатрата. Жоғары үнемділік және салыстырмалы жұмсақ шарттары жүзеге асыру бұл процесс жасайды оның перспективалық ретінде өнеркәсіптік әдісін теңіз суын тұшыту. O. осындай қалдық кейін көп рет қайталанған электролиз 1933 ж. алғаш рет сәтті бөлсін аздаған су Туралы және алған атауы ауыр су. Өздерінің қасиеттері бойынша ауыр су айтарлықтай ерекшеленеді әдеттегі су (кесте). Реакция ауыр су ағады баяу қарағанда қарапайым. Ауыр суды қолданады ретінде замедлителя нейтрондар ядролық реакторларда. Туралы Молекулалық массасы 18 20 Қату температурасы, °С, 0 3,8 Қайнау температурасы, °С, 100 101,4 Тығыздығы при 25°С, г/см Температура ең жоғары тығыздық, °С 0,9971 4 1,1042 11,6