Water
Wateris 'nsmaaklose,kleurlosestof in sy suiwer vorm wat noodsaaklik is vir alle bekende vorme vanleween is ook bekend as die mees gebruikteoplosmiddel.Water kom in oorvloed opAardevoor. Dit bestaan op baie plekke en vorme: meestal in dieoseaneen by diepole,maar ook inwolke,reënwater,riviere,mere,dammeen ander waterdraende formasies. Water beweeg voortdurend deur 'nsikluswatverdamping,neerslagenafloopna dieseeinsluit.
- Die klem van hierdie artikel lê op water in die algemeen. Sienwater (molekule)enWater (data)vir inligting oor die chemiese en fisiese eienskappe van suiwer water (H2O, waterstofoksied).
Water wat geskik is virmenslikegebruik is 'n natuurlike hulpbron wat al skaarser word in sekere wêrelddele waar die bevolking groei en die beskikbaarheid daarvan is 'n belangrike sosio-ekonomiese vraagstuk.
Molekulêre eienskappe
wysigVorms van water
wysig
Water op aarde neem verskeie vorme aan: Mens krywaterdampenwolkein die lug, diegolweenysbergein die see,gletsersin diebergeasook ondergrondse mere om maar 'n paar te noem. Deurverdamping,enafloopvloei water aanhoudend van een vorm na die ander, in wat as diewatersiklusbekend staan.
Vanweë die belangrikheid van neerslag virlandbouen aan diemensdomin die algemeen, bestaan daar verskillende name om die verskillende vorme daarvan te beskrywe:reënis iets waarmee die meeste vertroud is, ander verskynsels is egter nie noodwendig aan al die bewoners op aarde bekend nie.Hael,sneeu,misofdouis 'n paar voorbeelde van die vorme waarin neerslag kan plaasvind. Klein reëndruppels in die lugbreek die sonligomreënboëte vorm.
Op soortgelyke wyse het die afloopwater 'n belangrike rol in die menslike geskiedenis gespeel, soosrivierewat water verskaf het virbesproeiingin die landbou. Riviere enseëhet dit ook dikwels vir mense moontlik gemaak om tereisenhandelte dryf.Erosieder hierdie afloopwater het 'n groot rol gespeel in die vorming van die omgewing en het die vorming vanvalleieendeltaswat ryk- en gelyke grond verskaf vir die vestiging van menslike nedersettings.
Water sypel ook in die grond in na ondergrondse rotsformasies toe. Hierdiegrondwatervloei soms na die oppervlak terug omfonteinete vorm en soms selfs meer skouspelagtigewarmwaterbronneengeysers.Grondwater word dikwels deur mense vanuitboorgateherwin.
Omdat water baie verskillende stowwe kan bevat, kan dit verskillend proe of ruik. Die meeste mense en ander diere se reuk- en smaaksintuie is tot so 'n mate ontwikkel dat hulle die drinkbaarheid van water kan evalueer: diere vermy die smaak vansouterigeseewateren die verrottendemoeraswateren verkies skoner water soos die in bergstrome.
Water in biologie
wysigVanuit 'nbiologieseoogpunt het water baie kenmerkende eienskappe wat dit krities noodsaaklik maak vir die voortbestaan vanleween wat dit laat uitstaan bo bykans enige ander chemiese verbinding. Water vervul sy rol deurdat ditorganiese verbindingstoelaat om te reageer op so 'n wyse dat ditvoortplantingbevorder. Dit is 'n goeieoplosmiddelen besit 'n hoëoppervlakspanning,wat dit moontlik maak om organiese verbindings daarin te vervoer.
Vars water is op sydigsteteen 4°Cen word minder dig soos dit kouer word en vries of warmer word van daardie punt af. As 'n stabiele,polêre molekuulwat in oorvloed in die atmosfeer voorkom, speel dit 'n belangrike rol as absorbeerder vaninfrarooistraling,wat noodsaaklik is om diekweekhuis-effekin die atmosfeer teweeg te bring. Daarsonder sou die aarde se gemiddelde oppervlaktemperatuur ongeveer −18 °Celsius wees. Water besit ook 'n buitengewone hoëspesifieke warmtekapasiteitwat 'n belangrike rol speel in die regulering van die aarde se klimaat asook die plaaslikeklimaat.
Water is 'n baie goeieoplosmiddelen los baie soorte stowwe op, soos onder andersouteensuikersen werk sodoendechemiese interaksiesin die hand wat kompleksemetabolismesmoontlik maak. Ander stowwe, soosoliesen anderhidrofobiesestowwe, meng egter nie goed met water nie.selmembranewat uitlipiedeenproteïenebestaan maak van hierdie eienskap gebruik om die interaksies tussen hulle inhoud en eksterne chemikalieë te beheer. Hierdie beheer word ook tot 'n mate deur die oppervlakspanning van water aangehelp.
Waterdruppels is stabiel vanweë die hoë oppervlakspanning van water. Dit kan gesien word wanneer 'n hoeveelheid water op 'n onoplosbare oppervlak soos glas geplaas word: die water bly as druppels bymekaar en vorm nie 'n film oor die oppervlak nie. Hierdie eienskap speel 'n groot rol intranspirasiebyplante.
'n Eenvoudige dog belangrike eienskap in die omgewing van water is dat sy algemene vaste vorm,ys,bo-op die vloeistof dryf. Hierdie vastestof-fase is minder dig as water in die vloeistof-vorm vanweë die geometrie van die sterk waterstofbindings wat slegs teen die laer temperature gevorm word. Bykans alle ander stowwe en vir al die 11 minder algemene fases waarin water in vaste vorm voorkom (buiten ys-XI) is die vastestof meer dig as die vloeistofvorm. Varswater is op sy digste by 4 °C en sal deur middel vankonveksiesink as dit tot by daardie temperatuur afkoel, sou dit egter van daardie temperatuur af verder afkoel sou dit eerder styg. Hierdie omkeer veroorsaak dat dieper water warmer bly as die vlakker vriesende water. Ysvorming op 'n meer sal dus op die oppervlak plaasvind terwyl die grootste hoeveelheid van die watermassa daaronder rondom 4 °C sal bly. Dit isoleer die meerbodem effektief van die uiterste koue. Byna al die ander chemiese stowwe sal van onder af vries.
Lewe op aarde het ontwikkel en aangepas by die kenmerkende eienskappe van water. Die bestaan van 'n oorvloed vloeistof-, damp- en vastevorms van water op Aarde het 'n belangrike rol gespeel in die oorvloedige lewensvorme wat bykans op elke uithoek van die Aarde en selfs in die uiterste toestande aangetref kan word.
Beskawings van die geskiedenis het tipies rondom riviere en waterweë gefloreer;Mesopotamië,die sogenaamde bakermat van die beskawing, is tussen twee groot riviere geleë. Groot stede soos Londen, Parys, Nieu York en Tokyo het hul sukses deels te danke aan hul maklike bereikbaarheid oor water en die gevolglike uitbreiding van handel. Eilande met veilige hawens, soos Singapoer en Hong Kong het gefloreer juis as gevolg van hierdie rede. In plekke soos Noord-Afrika en die Midde-Ooste waar water skaarser is, het toegang tot skoondrinkwater'n belangrike rol gespeel in menslike ontwikkeling.
Die ligging van die Aarde in die hemelruim
wysig
Die saambestaan van die vaste-, vloeistof- en gasfases van water op Aarde was noodsaaklik vir dieontstaan,ewolusieen die voortgesette bestaan van lewe op Aarde. Sou die Aarde se ligging in diesonnestelselegter net 'n klein bietjie nader of verder van dieSonaf gewees het sou die toestande wat die gelyktydige bestaan van die drie vorms van water moontlik gemaak het waarskynlik nie bestaan het nie.
Die Aarde se massa veroorsaak dat dit voldoendeswaartekraghet om dieatmosfeerte behou.Waterdampenkoolstofdioksiedin die atmosfeer veroorsaak 'nkweekhuis-effekwat help om 'n relatiewe konstante temperatuur op die oppervlak te verseker. Indien die Aarde minder massa gehad het sou die dunner atmosfeer gelei het tot uiterste temperatuurtoestande wat die versameling van water slegs by die pole sou moontlik maak.
Menslike gebruik van water
wysig
Alle bekende lewensvorme is afhanklik van water. Water is 'n noodsaaklike deel van enigemetabolieseproses in die liggaam. Noemenswaardige hoeveelhede water word verbruik tydens dieverteringvan voedsel. (Neem kennis dat daar sekerebakterieëenplantsadebestaan wat 'nkriptobiotiese toestandkan ingaan vir 'n onbepaalde tydperk wanneer dit ontwater word en weer lewendig word wanneer dit aan 'n nat omgewing blootgestel word).
Ongeveer 72% van die vetvrye massa van diemenslikeliggaam bestaan uit water. Om behoorlik te kan funksioneer vereis die liggaam tussen een en seweliterwater perdagomdehidrasiete voorkom. Die presiese hoeveelheid hang af van die vlakke van aktiwiteit, temperatuur, humiditeit en ander faktore. Dit is nie duidelik hoeveel water gesonde mense behoort in te neem nie. Dit is egter vir diegene wat nienierproblemehet nie baie moeilik om te veel water in te neem. Dit is veral gevaarlik om te min te drink wanneer 'n mens in warm, vogtige weer oefen. Dit is egter moontlik vir 'n mens om te veel water in te neem en kan lei totwatervergiftiging,wat dikwels noodlottig kan wees. Diefeitdat 'n mens agt glase water per dag moet inneem kan nie na enige wetenskaplike navorsing terugverwys word nie. Toonaangewende dieetkundiges en voedselkundiges beveel hierdie egter as die aanbevole daaglikse inname (ADI) aan[1].Die nuutste dieetkundige verslae oor aanbevole inname deur die Nasionale Navorsinginstituut van Amerika beveel 2.7literwater (insluitende water in voedselbronne) vir vrouens en 3.7 liter vir mans aan[2]Geargiveer18 Desember 2005 opWayback Machine.Water word deur die liggaam afgeskei deur dieurineenontlasting,deursweeten deur die uitaseming van waterdamp.
Mense vereis water wat nie te veel soute en ander onsuiwerhede bevat nie. Algemene onsuiwerhede sluit chemikalieë en/of skadelikebakterieë,soos kripto sporidium in. Sommige opgeloste stowwe is aanvaarbaar en kan selfs wenslik wees om die smaak te bevorder en om die nodigeelektrolietete verskaf.
Water as 'n beperkte hulpbron
wysig- Sienwaterbronnevir meer inligting oorvarswatervoorsiening.
As gevolg van die groei in diewêreldbevolkingen ander faktore is die beskikbaarheid van drinkwaterper kapitabesig om te kwyn. Die kwessie van watertekorte kan opgelos word deur meer te vervaardig, beter verspreiding en deur minder vermorsing daarvan. Om hierdie rede is water 'n strategiese hulpbron in baie lande. Baie oorloë, soos onder ander dieSesdaagse Oorlogin dieMidde-Oosteis geveg om toegang daartoe te verseker. Kenners voorspel meer probleme vorentoe as gevolg van die groeiendebevolking,toenemendebesoedelingenaardverwarming.
UNESCOse waterontwikkelingsverslag (2003) wat volg uit hul wêreldwye waterwaarderingsprogram dui aan dat die hoeveelheid water aan mense beskikbaar met 30% gaan krimp. 40% van die wêreld se inwoners het reeds onvoldoende toegang om basiesehigiënete verseker. Meer as 2.2 miljoen mense het in2000gesterf as gevolg van siektes wat verband hou met besoedelde water ofdroogte.In 2004 het dieliefdadigheidsorganisasie,Water Aidin dieVerenigde Koninkrykin hul verslag beweer dat daar 'n kind elke 15 sekondes sterf weens maklik voorkombare waterverwante siektes.
Beheer oor waterverspreiding
wysigDrinkwater word dikwels versamel byfonteineof onttrek uitboorgateof putte in die grond. Die bou van meer putte of voorsiening van meer boorgate is dus 'n moontlike manier om meer water te verskaf op voorwaarde dat die ondergrondse bron voldoende vloei kan lewer. Ander waterbronne is reën- en rivierwater. Hierdie oppervlakwater moet dikwels gesuiwer word om dit geskik te maak vir menslike verbruik. Gewilde metodes vanwatersuiweringsluit infiltrering,kookendistillasie.Meer gevorderde metodes bestaan ook soostru-osmose.Ontsoutingvan oorvloedigeseewateris 'n duur oplossing wat soms in droëklimatelangs die kuslyn gebruik word.
Die verspreiding van drinkwater in stede word deurmunisipale waterwerkegedoen. Regerings in baie lande het programme om water aan behoeftiges teen geen koste te verskaf. Ander redeneer datmarkmeganismesen dievrye markstelseldie beste manier is om hierdie skaars hulpbron te beheer en te bestuur en om voorsiening te maak vir die finansiering van boorgate of die bou vandammeenopgaartenke.
Die vermindering van watervermorsing is ook 'n ander opsie om te verseker dat die beskikbare bronne sover moontlik vir menslike verbruik aangewend word. In sommige stede soosHong Kong,word daar uitgebreid gebruik gemaak van seewater om toilette te spoel om varswater te bespaar.Waterbesoedelingis waarskynlik die grootste wanverbruik van water; tot so 'n mate dat die besoedeling daarvan ander verbruike daarvan kan uitsluit en verteenwoordig 'n vermorsing van die hulpbron ongeag van die voordeel wat die besoedelaar daaruit put.Farmaseutiese middelswat deur mense verbruik word vind ook hul weg na die waterweë en kan nadelige invloede opwaterlewehê indien hulle in organismesakkumuleeren as hulle nievergaanbaaris nie.
Die impak van water op kultuur
wysigWater word in die meeste godsdienste, insluitend dieChristelike gelowe,Islam,JudaïsmeenSjintoïsme,as reiniger beskou. In Christelike kerke word water byvoorbeeld gebruik vir diedoop.Dis ook gebruiklik in baie gelowe om die dooies 'n rituele bad in suiwer water te gee (Judaïsme en Islam). In Islam word die daaglikseSalahslegs gedoen na reiniging (Wodoo), wat die skoonwas van sekere liggaamsdele in water behels. InSjintoword water in bykans alle reinigingsrituele gebruik. In van die swart kulture inSuid-Afrikawas alle gaste by 'nbegrafnishulle hande in gemeenskaplike water.
Daar word dikwels allerhande magiese kragte aan water toegeskryf. In diekeltiese mitologie,isSulisdie plaaslikegodinvan warmwaterbronne; inHindoeïsme,word dieGangaook as godin verpersoonlik. Die gode word ook soms as beskermhere vir sekere fonteine, riviere of mere gesien: in dieGriekseenRomeinsemitologiewasPeneus'n riviergod.
DieGrieksefilosoof,Empedokleshet beweer dat water een van die vier basiese elemente saam metvuur,aardeenlugwas en is deurylemgesien as die basiese boustof vir die heelal. Water is ook beskou as een van dieVyf Elementein die tradisioneleChinese filosofie,saam met aarde, vuur, hout en metaal.
Eienskappe
wysigDigtheid
wysigOmdat water baie min saampersbaar is, is die digtheid van water nie 'n sterk funksie van druk nie, maar meer van temperatuur. Die volgende tabel gee die digtheid van water as 'n funksie van temperatuur by versadigde toestandeː
| Temperatuur (°C) | Digtheid (kg/m3) |
|---|---|
| 0 | 1004.8 |
| 20 | 1002.8 |
| 40 | 996.6 |
| 60 | 987.5 |
| 80 | 976.1 |
| 100 | 962.8 |
| 120 | 947.8 |
| 140 | 931.2 |
| 160 | 912.9 |
| 180 | 892.9 |
| 200 | 871.1 |
| 220 | 847.1 |
| 240 | 820.5 |
| 260 | 790.7 |
| 280 | 756.4 |
| 300 | 715.4 |
(Bronː Aspen sagteware, "STEAMTA" )
Kyk ander bronne soos Engineering Toolbox[1]wat die digtheid van water as gee ingesluit die invloed van druk.
Die volgende formule vir die digtheid van water kan ook gebruik word (afgelei van die data hierbo)ː
- Digtheid = -0.00271019T2- 0.132312T + 1004.9
Dierelatiewe digtheidof spesifieke graviteit (SG) van 'n stof word uitgedruk in terme van die digtheid van water by 4°C, wat vir alle praktiese doeleindes 1000 kg/m3is. Relatiewe digtheid isdimensieloos.
Sien ook
wysig
Bronne
wysig- OA Jones, JN Lester and N Voulvoulis, Pharmaceuticals: a threat to drinking water? TRENDS in Biotechnology 23(4): 163, 2005
- Waterjaar 1970. In: Lantern. Tydskrif vir Kennis en Kultuur. Jaargang 19, nr. 3, Maart 1970
Verwysings
wysigEksterne skakels
wysig| Wikimedia Commons bevat media in verband metWater. |
| Sienwaterin Wiktionary, die vrye woordeboek. |
- Wetenskaplike feite oor waterontsmettingsmiddels
- Wêreld Waterforum
- Die Verenigde Volke se Wêreldwye Waterbepalingsprogram
- Die Verenigde Volke se Wêreldwye Waterontwikkelingsverslag
- United Nations GEMS/Water ProgrammeGeargiveer9 Februarie 2005 opWayback Machine
- Water Structure and Behaviour
- WaterAid
- SAHRA—Global Water Newswatch
- Stockholm International Water Institute(SIWI)
- California Water Impact Network (C-WIN)
- BBC: The water debate
- Tap Water Vs Bottled Water- Interesting site providing facts about tap and bottled water.
- E the Environmental Magazinepiece on bottled water(Oct 2003).
- International Association for the Properties of Water and Steam
- US Geological Survey: Comprehensive discussion of the water cycle, in many languagesGeargiveer8 Januarie 2014 opWayback Machine
- Why is water blue?Geargiveer3 April 2012 opWayback Machine
- Water requirements in adultsGeargiveer30 Augustus 2005 opWayback Machine
- Water Kidz ArticlesGeargiveer5 Maart 2016 opWayback Machine:DieWater Research Council’sWater Wheel magazine[dooie skakel]verken die wonders van water in die gereelde Water Kidz-rubriek.