Из чего всё сделано? Рассказы о веществе
Шрифт:
Эта же сила заставляет воду подниматься вверх по трещинкам и тонким каналам в почве, по корням, стволам и листьям растений, да и просто по тонким трубкам — капиллярам. Положите краешек полотенца в тазик с водой. Через некоторое время вы обнаружите, что всё полотенце мокрое. Растения и вовсе фантастические насосы. Каждый день они прокачивают через себя очень много воды. Например, взрослая берёза извлекает корнями из почвы и испаряет с поверхности листьев до семидесяти ведер воды за сутки.
Интересно, а сколько молекул воды содержится в одной капле? Чтобы пересчитать число молекул в одном кубическом сантиметре воды, всем жителям Земли придется трудиться около пяти тысяч лёт, если каждый будет
Вода, зацепившись за невидимую паутину, повисает на ней не кубиками и не пирамидками, а шариками. Это самая выгодная форма для воды, поскольку у сферы самая маленькая площадь поверхности среди всех мыслимых и немыслимых объемных тел. Стремление к минимализму — один из законов природы
Чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить ещё об одном удивительном свойстве воды — её способности растворять в себе другие вещества. Положил в чай ложку сахара, помешал, вот и не видно сахара — растворился. Молекулы воды растащили молекулы сахара в разные стороны и сделали их невидимыми. Бросил щепотку соли в суп, помешал — и нет соли, растворилась. Правда, в этом случае в воде не плавают отдельные молекулы соли, вода и их растаскивает на части.
Такое случается со многими веществами. Стоит им попасть в воду, как под её воздействием силы, удерживающие молекулы или атомы в веществе, ослабевают почти в сотню раз. И если внутренних силёнок у вещества мало и оно не может противостоять воде, то молекулы начинают отрываться от его поверхности. Вещество растворяется.
Конечно, разные вещества ведут себя по-разному. Что-то растворяется очень быстро, как соль, а что-то очень медленно, как гранит или, скажем, стекло. Но всё равно растворяются! Вместе со стаканом горячего чая вы можете выпить около одной десятитысячной грамма стекла. (Не бойтесь, растворенные молекулы стекла не царапаются и не колются!)
Вода — универсальный растворитель. Этим и объясняется солёный вкус морской воды. Ведь моря питаются реками. А реки берут своё начало из подземных источников воды или из ледников в горах. Проходя сквозь толщу земли, стекая по склонам гор, вода неизбежно захватывает мельчайшие, а то и крупные частицы самых разных пород, содержащих соли. Она несется с большой скоростью к морям, чтобы отдать им всё это минеральное богатство. И здесь, в море, в тиши и покое, вода постепенно растворяет те соли, которые ей по зубам. В результате литр морской воды содержит около тридцати пяти граммов самых разных солей, главная из которых — наша хорошая знакомая, поваренная соль. И если вдруг моря и океаны испарились бы, то их дно покрылось бы слоем солей толщиной шестьдесят метров.
«Почему же тогда вода в реках несолёная?» — спросите вы. А дело в том, что вода в реках не стоит на месте, она всё время бежит и всё время обновляется. Через шестнадцать дней пресная вода во всех реках мира обновляется полностью! А вода в морях настаивается, соприкасаясь с земными породами сотни миллионов и миллиарды лет, от самого образования этих самых морей.
Но и в пресной воде содержится много разных солей, в среднем около полутора грамма в литре.
А есть ли совсем чистая вода, в которой нет ничего, кроме её собственных молекул? Боюсь, что такой чистой воды пока что ещё никто не видел. Она же всё непрерывно растворяет — материал сосуда, в котором находится, вещества, содержащиеся в воздухе. Есть, конечно, технологии, позволяющие максимально очистить воду. Но и в ней обязательно будут примеси, пусть в ничтожных количествах. Кстати, свойства такой очищенной воды отличаются от обычной. Её можно нагреть, скажем, до 150 градусов, а она не закипит. Её можно выставить на двадцатиградусный мороз, а она не замёрзнет. Ну что с неё взять? Одно слово — вода, всё-то у неё не как у «нормальных» веществ.
Конечно же для того, чтобы пить и чтобы готовить чай, кофе, суп, компот, варенье. Ведь мы без воды никак не можем. Надеюсь, вы запомнили, что мы сами состоим из воды более чем на 60%. И в этой воде в нашем теле непрерывно протекают самые разные химические реакции. Мы их, конечно, не чувствуем, но только благодаря им мы дышим, спим, едим, растём, читаем, думаем, катаемся на роликах, делаем уроки или зарядку, спорим с папой или болтаем по телефону. Без еды человек может продержаться долго. А вот без воды — три-четыре дня, не больше.
Капли воды, вытекающие из плохо закрытого крана, выглядят, конечно, красиво. Но когда эти капли собираются в реки канализации, становится грустно. Берегите воду!
Но это не единственное, зачем людям нужна вода. Сельское хозяйство без воды невозможно — надо поливать поля, чтобы собрать урожай. Ведь растения — они тоже живые. Без воды они сохнут и быстро погибают. Чтобы вырастить, скажем, килограмм риса, необходимо потратить от двух до пяти тысяч литров пресной воды, килограмм пшеницы — тысячу литров, килограмм картошки — пятьсот литров. Нужна вода, чтобы поить коров, выращивать для них корм.
Однако не только сельское хозяйство пьёт воду. Она нужна всем предприятиям, которые производят для нас то, что нам нужно. На изготовление килограмма сыра уходит пять тысяч литров воды, килограмма сахара — три тысячи литров, килограмма кофе — двадцать тысяч литров. Чтобы получить одну тонну чугуна, надо израсходовать на многочисленные технологические операции более пятидесяти тысяч литров, или пятидесяти тонн, воды. Вода нужна, чтобы месить бетон и штукатурку, делать фарфор и керамику, наводить порядок в квартире и принимать душ... Это перечисление можно продолжать. Но не будем — и без того понятно, что воды человечеству нужно много. Лучше воздадим славу природе, что это незаменимое вещество есть на нашей Земле.