На этот раз по-настоящему: открыто новое свойство воды

14 августа 2018 г.

• Технологии

• Алексей Алексенко Автор

Фото Getty Images

Физики обнаружили ранее неизвестное свойство воды, связанное с транспортом ионов. Открытие может найти применение в биомедицине и энергетике

Злополучные штудии на тему «молекулярной памяти воды» и других шарлатанских материй приучили просвещенную публику игнорировать научные новости, где сообщается об открытии у воды еще каких-то неизвестных науке свойств.

Между тем оказалось, что настоящая наука по-прежнему на такое способна. Речь идет о транспорте ионов — свойстве воды, которое делает ее универсальным растворителем и основой жизни на планете.

Одно из уникальных свойств воды — способность ее молекул распадаться на ионы водорода и гидроксила. Это качество делает воду уникальным ресурсом для получения энергии. На нем основана технология топливных ячеек, и это же свойство лежит в основе энергетики живой клетки. Ионы водорода и гидроксила не существуют в воде изолированно, на самом деле их окружает паутина целых молекул, которые взаимодействуют друг с другом и с ионами посредством водородных связей. На протяжении последнего столетия считалось установленным, что водородные связи взаимодействуют с протоном и гидроксилом абсолютно симметричным образом («с точностью до наоборот»). Однако последние теоретические модели предсказывали, что это, возможно, не так. Но если водород и гидроксил действительно переносятся водой по-разному, эта асимметрия открывает широкие возможности для разработки процессов, где один из ионов будет иметь преимущество перед другим.

Профессор Алексей Ершов из Нью-Йоркского университета и его коллеги поставили перед собой задачу экспериментально доказать существование такой асимметрии. Разработанная ими установка помогла достичь этой цели, о чем они и сообщают в своей статье.

Теоретически ожидалось, что свойство будет ярче всего проявляться в условиях «максимальной плотности» — при плюс четырех градусах по Цельсию, когда вода даже плотнее, чем лед. Благодаря этому качеству земные водоемы зимой покрываются льдом сверху, а не со дна, в противном случае жизнь в них не смогла бы развиться. При этой температуре с помощью метода ядерного магнитного резонанса исследователи измерили время существования ионов водорода и гидроксила. Разница в этом времени определяет различие в скорости транспорта двух ионов.

Наглядное описание процесса таково. Молекула воды Н

2О состоит из атома кислорода и двух атомов водорода. Атом водорода способен прыгать с одной молекулы на другую. Эти прыжки и составляют основу движения «иона водорода» Н⁺ или, что то же самое, «иона гидроксония» H₃O⁺. Так же движется и ион гидроксила ОН^– (молекула воды с оторванным от нее водородом), хотя направление его движения противоположно направлению прыжка. Прыжки атомов зависят от рисунка водородных связей вокруг молекулы, и именно при одной конкретной конфигурации водородных связей ион гидроксила движется заметно медленнее, чем водород. Эта конфигурация наиболее вероятна при температуре максимальной плотности. Исследователи действительно отмечали, что наблюдаемый ими эффект скачкообразно меняется при +4 ^оС.

Марк Такерман, соавтор работы и тот самый теоретик, который ранее предсказал асимметрию в поведении ионов, считает, что открытый эффект открывает дорогу для создания новых материалов, которые будут применяться в альтернативной «чистой» энергетике. Открытие может заинтересовать и биохимиков, занимающихся проблемами клеточной электрохимии и механизмами действия ферментов.

• Алексей Алексенко

  Автор

#вода #химия

Рассылка Forbes

Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях

Информация:

• Контактная информация
• Правила обработки
• Реклама в журнале
• Реклама на сайте
• Условия перепечатки

Мы в соцсетях:

• Telegram
• ВКонтакте
• Flipboard
• YouTube

Рассылка:

Наименование издания: forbes.ru

Cетевое издание «forbes.ru» зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации: серия Эл № ФС77-82431 от 23 декабря 2021 г.

Адрес редакции, издателя: 123022, г. Москва, ул. Звенигородская 2-я, д. 13, стр. 15, эт. 4, пом. X, ком. 1

Адрес редакции: 123022, г. Москва, ул. Звенигородская 2-я, д. 13, стр. 15, эт. 4, пом. X, ком. 1

Главный редактор: Мазурин Николай Дмитриевич

Адрес электронной почты редакции: [email protected]

Номер телефона редакции: +7 (495) 565-32-06

Перепечатка материалов и использование их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, возможны только с письменного разрешения редакции. Товарный знак Forbes является исключительной собственностью Forbes Media LLC. Все права защищены.

AO «АС Рус Медиа» · 2022

16+

Из чего состоит молекула воды? Выбери все правильные варианты ответа.

Физика, 25.11.2021 05:35, boltushkin01

Ответ разместил: Frapado

Вода́ (оксид водорода, гидроксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой h3O: молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью.

Систематическое наименование: Оксид водорода; Вода

Показатель преломления: 1,3945, 1,33432, 1,32612, 1,39336, 1,33298 и 1,32524

Скорость звука в веществе: (дистиллированная; вода) 1348 м/с

Спасибо

Ответ разместил: Гость

10кн и 0,2м от груза в 4кг

Ответ разместил: Гость

800/4=200 кг/м распределение веса

1,9*20=380 кг с одной стороны

800-380=420 кг с другой (l=2,1 м)

м1=м2+мчел, где м=fl

1,9/2=0,95 м до подпора масса с лева

2,1/2=1,05 м до подпора масса с права

м1=10*420*1,05=4410 нм

4410=10*380*0,95+10*80*х, х -растояние от человека до подпора

х=(4410-3610)/800=1 м от человека до подпора

1,9-1=0. 9 м от  левого конца должен стать человек массой 80 кг, чтобы оставалась в равновесии

 

Другие вопросы по: Физика

Из города выехал велосипедист со скоростью 13,4км/ч .через 2ч вслед за ним выехал другой велосипидист ,со скоростью 17,4км/ч .через сколько часов после своего выезда второй велосип…

Опубликовано: 27.02.2019 14:40

Ответов: 1

.(Расстояние между двумя — 42 км. из этих городов одновременно выехали два автобуса. первый ехал впереди со скоростью 48 км/ч, второй догонял его со скоростью 55 км/ч. через сколь…

Опубликовано: 28.02.2019 02:50

Ответов: 2

Какие из перечисленных ниже стран могут служить примерами: а) стран, имеющих руспубликанскую форму правления: болгария, польша, великобритания, франция, япония, саудовская аравия…

Опубликовано: 28. 02.2019 18:20

Ответов: 3

Рассчитайте массу осадка, который образуется при сливании 15 г 5%-го раствора хлорида бария и 10 г 8%-го раствора сульфата натрия….

Опубликовано: 28.02.2019 20:50

Ответов: 2

При посеве подсолнечника на 1 сотку расходуют 100 грамов семян. сколько потребуется семян подсолнечника, чтобы засеять участок прямоугольной формы длиной 80 метров и шириной 5 метр…

Опубликовано: 01.03.2019 08:30

Ответов: 3

Постройте прямоугольный треугольник, синус которого равен 2: 5…

Опубликовано: 01.03.2019 22:30

Ответов: 3

Знаешь правильный ответ?

Из чего состоит молекула воды?   Выбери все правильные варианты ответа.                             …

Популярные вопросы

Вравнобедренном треугольнике угол при вершине в 4 раза больше угла при основании. найдите углы треугольника…

Опубликовано: 27.02.2019 12:50

Ответов: 2

Уменьшенную в 7 раз разность чисел 1000 и 111…

Опубликовано: 28.02.2019 19:30

Ответов: 1

1) дано: 4 киломоль водорода, найти v и m 2) что тяжелее 5 л углекислого газа или 5 л so2(диоксид серы) заранее : )…

Опубликовано: 01.03.2019 19:10

Ответов: 1

Реши вычисли и запиши отовет какое наибольшее число наборов по 12 тарелок можно составить из 155 тарелок…

Опубликовано: 02.03.2019 21:00

Ответов: 2

Разложите на множители: (a+b)(c+d)+c=(c+d)…

Опубликовано: 03.03.2019 00:20

Ответов: 1

Можно ли включить в сеть с напряжением 220 в последовательно две лампы одинаковой мощности, рассчитанные на 110 в каждая?. ..

Опубликовано: 03.03.2019 01:00

Ответов: 2

7класс надо решить с уравнения произведение многочлена на многочлен. поезд проходит расстояние между за 8 часов. если он увеличит скорость на 20 км /ч ,то пройдет это расстояние…

Опубликовано: 04.03.2019 00:30

Ответов: 2

Скорее)) рассчитайте массу углерода: а) вступившего в реакцию с 0,4 моль алюминия б)который может восстановить медь из 28,8 г оксида меди (1) cu2o….

Опубликовано: 04.03.2019 02:00

Ответов: 2

Лобачевский родился 1 декабря 1792 года . сколько времени прошло с тех пор?…

Опубликовано: 04.03.2019 08:50

Ответов: 3

Как практически можно осуществить превращение: углерод-> углекислый газ-> угарный газ-> углекислый газ? напишите уравнение соответствующих рекций. …

Опубликовано: 04.03.2019 09:50

Ответов: 2

Случайные вопросы

МОЛЕКУЛА ВОДЫ

разное

жизни человека, как и в жизни всякого другого су­щества, вода играет громадную роль. Вода нужна для питья, приготовления пищи, для мытья. Давно че­ловек понял и то, что вода необходима для его полей. Поэтому нет ничего удивительного, что ещё древние на­роды, жившие тысячелетия до нас, смотрели на воду как на особое вещество, первооснову всего существую­щего.

«Вода как жидкое, подвижное, всепроникающее, яви­лась началом всего» — учил около двух с половиной ты­сяч лет назад греческий учёный Фалес Милетский. Лет двести спустя крупнейший философ древнего мира Ари­стотель насчитывал уже несколько таких первооснов, «основных элементов» мира, среди которых была и вода.

В высказываниях древних греков, какими бы эти вы­сказывания ни казались нам сейчас по-детски наивными, уже отражалось глубокое понимание значения воды во всех явлениях природы и в жизни человека.

С тех пор прошло около 20 веков. Само понятие «элемент» существенно изменилось. Химическим элемен­том стали считать такое вещество, которое уже не мо­жет быть разложено далее на более простые вещества. Число элементов всё увеличивалось и увеличивалось. В списке их оставалась вода.

И этому были причины. Ведь учёные того времени, наблюдая различные явления, в которых участвует вода, никогда не замечали, чтобы она изменялась химически. На их глазах она затвердевала в лёд, но лёд при таянии давал ту же воду. Вода нагревалась до кипения и испа­рялась, но, охлаждаясь, пары снова собирались в капли воды. Вода как вещество оставалась во всех процессах «самой собой» и её считали неразложимым, простым веществом.

Только в конце восемнадцатого столетия было сде­лано важное открытие, что вода есть сложное вещество: вода впервые была получена искусственным путём, при сжигании газа водорода в кислороде. Так было дока­зано, что вода состоит из водорода и кислорода.

Приблизительно в это же время сложный состав воды удалось доказать и обратным путём — разложением воды на составные части. Это сделал французский учё­ный Лавуазье. Через раскалённый ружейный ствол он пропускал пары воды. От действия высокой температуры вода разлагалась. Кислород соединялся с железом, и на внутренней поверхности ствола появлялась окалина (со­единение железа с кислородом), а из ствола выходил газ водород.

А несколькими годами позже вода впервые была разложена на её составные части электрическим током. Этим путём было точно установлено, что в воде по весу находится 11,11 процента водорода и 88,89 процента кислорода, по объёму же водорода выделяется из воды в два раза больше, чем кислорода.

Если оба эти выделившиеся газа смешать, то при комнатной температуре такая смесь может оставаться без изменения очень долго. Чтобы только одна шестая часть смеси превратилась в воду, нам пришлось бы ждать 54 миллиарда лет! Но стоит только поднести к этой смеси горящую спичку или пропустить через неё электрическую искру, как между кислородом и водородом моментально произойдёт химическая реакция: водород сгорит в кисло­роде, и в результате получится вода. Такой опыт надо проводить с большой осторожностью, так как горение всегда сопровождается взрывом большой силы. Поэтому смесь из двух объёмов водорода и одного объёма кисло­рода и названа гремучей смесью.

Чтобы вызвать реакцию между кислородом и водо­родом, вовсе не обязательно нагревать всю смесь. Доста­точно нагреть самый незначительный её объём. В этом объёме начнётся процесс горения водорода — соединение его с кислородом. При этом выделяется очень много тепла (десять граммов гремучей смеси при горении дают такое количество тепла, которого достаточно, чтобы вски­пятить почти пол-литра воды). Выделяющееся тепло пе­редаётся соседним участкам смеси, и процесс горения с чрезвычайной быстротой распространяется по всему

Объёму. Температура в пламени гремучего газа превы­шает 3000 градусов.

Итак, вода — сложное вещество, состоящее из кисло­рода и водорода. Как же построена молекула воды? Как располагаются в ней атомы кислорода и водорода?

Современная наука вооружена очень точными мето­дами исследования, которые позволяют проникнуть в строение вещества так глубоко, что уже теперь с полной уверенностью можно говорить не только о том, из каких атомов составлены молекулы того или другого вещества, но и о том, как располагаются атомы в молекулах. Каж­дая молекула воды состоит из трёх атомов: одного атома

Кислорода и двух атомов водорода. Все три атома расположены в молекуле таким образом, что если мысленно соединить их линиями, то образуется равнобедренный треуголь — Лтом Лтом ник, то-есть треугольник,

Водорода еодорода у которого две стороны

Рис. 3. Схема расположения ато — равны (рис. 3). В верши- мов в молекуле воды. не находится атом кисло­

Рода, а в двух углах при основании — по атому водорода. Расстояния между цен­тром атома кислорода и центрами водородных атомов оди­наковы и равны 97 десятимиллиардным долям сантиметра. Расстояние между центрами атомов водорода равно 154 десятимиллиардным долям сантиметра, а угол при вер­шине, в которой находится атом кислорода, составляет около 105 градусов. Если размер молекулы увеличить в десять миллиардов раз, этот треугольник поместится на не­большом столе.

Читатель может спросить: почему атомы в молекуле воды расположены в виде треугольника, а не по прямой линии — в середине атом кислорода, а по краям атомы водорода?

Объяснить это можно так. Всякое тело в природе стремится занять наиболее устойчивое положение. Мяч, брошенный на гладкую покатую крышу, не останется лежать на её поверхности, а под действием силы тяжести обязательно скатится вниз. Если мы привяжем к нитке какой-нибудь грузик и будем держать нитку за свобод­
ный конец,, грузик натянет нить и расположится, точно по отвесной линии. Отведём грузик немного в сторону и отпустим,. — грузик не останется в новом неустойчивом состоянии, а под действием силы тяжести быстро вер­нётся к своему первоначальному положению. Так и в мо­лекуле воды. Атомы соединены в ней друг с другом силами, которые называют силами химического сродства. Величина и направление действия этих сил таковы, что молекула воды является устойчивой именно тогда, когда атомы образуют треугольник. Всякая другая «постройка» из атомов оказывается менее устойчивой. И если по каким-либо причинам расположение атомов изменится, то по устранении этой причины атомы вновь образуют такой же треугольник.

Нужно сказать, что силы, удерживающие атомы водо­рода и. кислорода в молекуле воды, весьма велики. Не­обходима очень большая энергия, чтобы связь между атомами «разорвалась». Мы можем нагреть воду до 1400 градусов, и из миллиона молекул воды при этой температуре только около ста молекул окажутся разложенными на водород и кислород. Даже при 3092 градусах разрушается только 13 процентов всех молекул воды.

Любая вода, откуда бы она ни была взята, — из; Се­верного Ледовитого океана или из глубокой шахты Дон­басса, была заключена в снежинке или: сверкала ранним утром — в капельке росы на цветке, — любая вода состоит из одинаково построенных молекул. Однако взаимное расположение отдельных молекул друг относительно друга в жидкой воде, снежинке или в паре из парового котла оказывается неодинаковым.

Пары воды, нагретые градусов до трёхсот, при атмо­сферном давлении подобны обычным газам: в них рас­стояния между молекулами достаточно велики, так что каждая отдельная молекула может существовать более или менее самостоятельно, не испытывая существенного воздействия со стороны своих соседей, за исключением, конечно, тех случаев, когда молекулы в результате*, бес­порядочного теплового движения сталкиваются: друг с другом.

В снежинке или кусочке льда молекулы сближены и закреплены в определённых местах кристаллической ре­шётки; движения молекул в большинстве своём ограни­чиваются колебанием около некоторых средних поло­жений.

А как располагаются молекулы в жидкой воде?

В науке до сих пор ещё нет строгой, твёрдо установ­ленной теории строения жидкостей, в частности воды. Предполагается, что жидкая вода по своему строению представляет нечто среднее между кристаллами льда и паром. Изучение строения воды с помощью инфра­красных и рентгеновых лучей дало возможность счи­тать, что при температурах, близких к точке замерза­ния, молекулы жидкой воды собираются в небольшие группы и «упаковываются» в пространстве приблизи­тельно так, как в кристаллах, а при температурах, близ­ких к точке кипения воды, при нормальном давлении, они располагаются более свободно. Однако «каркас», состав­ленный в жидкой воде из отдельных молекул, должен быть очень гибким. Иначе трудно было бы объяснить подвижность воды, способность её участвовать в самых различных процессах, начиная от процессов растворения и кончая переносом питательных веществ по тончайшим сосудам живых организмов.

Повидимому, и в водяном паре при невысоких тем­пературах часть молекул воды объединена или, как го­ворят, ассоциирована.

Вода — самая распространённая в природе и как будто самая обыкновенная жидкость. Многие свойства воды положены в основу нашей измерительной системы. Температуру таяния льда мы считаем за нуль граду­сов, а температуру кипения за сто градусов (по приня­той теперь почти всюду шкале Цельсия). Массу воды в объёме одного кубического сантиметра при 4 градусах Цельсия мы принимаем за меру массы — один грамм. Количество тепла, которое поглощает один грамм воды при нагревании на один градус, мы называем единицей теплоты — калорией. Многие измерительные при­боры физиков и химиков градуируются по воде, и вели­чины, измеренные для других веществ, в этом случае сравниваются с числами, полученными для воды. Но если мы внимательно присмотримся к поведению воды в различных условиях и сравним его с поведением большинства других жидкостей, то обнаружим, что наша «обыкновенная» жидкость ведёт себя очень стран­но, если этими словами можно выразить своеобраз­ный характер воды, резко отличающий её от всех других жидкостей.

Теперь мы и расскажем о некоторых самых важных и интересных свойствах воды и её отступлениях от общих «правил поведения» жидкостей.

4 обращения в день по рекламе в метро – много это или мало? Расчет количества контактов с рекламой и конверсии при трафике 41,3 тысяч человек в сутки.

привет ты на канале о бизнесе сегодня 00:02 поговорим о пяти бизнес идеях которые 00:05 будут актуальны в 2021 году и на что 00:09 следует обратить внимание чтобы начать 00:11 …

Рождение малыша знаменует становление нового, уникального, постоянно растущего и преобразующегося мира — личности человека. Этот мир взрослые творят, общаясь и играя с ребенком, ведь природа подарила великолепный, потрясающе результативный и …

Вода, молекула жизни

К Международному дню водных ресурсов наш ученый, доктор Катя Николет, рассказала о воде, этой чудесной волшебной молекуле, которая занимает столь важное место в нашей жизни, что мы воспринимаем ее как должное. Но мы определенно не должны. Узнайте больше о воде сегодня и никогда больше не смотрите на высокий стакан с водой так, как раньше.

Саргассум в Атлантическом океане

© Energy Observer Productions I Francine Kreiss

Молекула жизни

Молекула воды обладает некоторыми уникальными свойствами, которые делают возможной жизнь на Земле, или, точнее, жизнь развилась на основе этих особых качеств воды. В любом случае вода является синонимом жизни на нашей Голубой планете. Вода состоит из одного атома кислорода (O) и двух атомов водорода (H), вместе они образуют в целом стабильную и электрически нейтральную молекулу (она не заряжена). Однако, и здесь все становится интереснее, поскольку электроны предпочитают быть ближе к атому кислорода, чем атомы водорода, молекула в конечном итоге имеет Y-конфигурацию, при этом два атома водорода сближаются с одной стороны.

В результате одна сторона молекулы заряжена слегка положительно, а другая — слегка отрицательно. Эта полярность (небольшой положительный/отрицательный заряд) позволяет молекуле вести себя как магнит, который «притягивается» к другим молекулам воды или другим поляризованным молекулам. Слабые связи между водородом одной молекулы воды и кислородом другой молекулы воды называются водородной связью, и это делает воду почти волшебной.

© Wikimedia Commons

Из-за своей полярности вода является сильным растворителем! Например, молекула соли (NaCl) разрывается водой, потому что Na+ притягивается к отрицательной стороне, а CL- притягивается к положительной стороне. Таким образом, соль растворяется в воде, учитывая соленость нашего океана. Точно так же вода может растворять минералы в горных породах и отложениях и становиться важным источником минералов для людей, животных и растений. Например, 20% нашего ежедневного потребления кальция и магния поступает из питьевой воды (Olivares M. & Uauy R., 2005, 9).0019 Основные питательные вещества в питьевой воде , Всемирная организация здравоохранения).

Лед плавает, ничего страшного, верно?

Водородные связи между молекулами воды приводят к еще одному свойству, называемому когезией. Когезия означает, что молекулы воды слипаются, что, в свою очередь, обеспечивает капиллярность. А капиллярность — это то, как вода будет счастливо течь по тканям растений и кровеносным сосудам даже вопреки силе гравитации. Волшебный. Или физика. Вам решать. Сцепление также отвечает за поверхностное натяжение, причина, например, в том, что вода образует купол на поверхности слегка переполненного стакана или что водомерки (насекомые) могут ходить по воде, не нарушая ее поверхности.

Но самое безумное: эта дополнительная липкость означает, что вода при комнатной температуре является жидкостью, а не газом из-за водородных связей! Хотя водородные связи постоянно формируются и разрушаются по мере движения молекул воды, липкости достаточно, чтобы удерживать молекулы воды близко друг к другу и не допускать превращения ее в газ при 20°C. Кроме того, связи в жидкой воде удерживают молекулы очень близко друг к другу, но когда вода замерзает, молекулы выстраиваются в кристалл, создавая больше промежутков между молекулами. Вот почему жидкая вода более плотная, чем твердая вода.

Ледник на Шпицбергене

© Energy Observer Productions I Antoine Drancey

И это чрезвычайно важно. Мы всегда видели, как лед плавает в воде, поэтому мы никогда не задавались этим вопросом, но можете ли вы представить себе какой-либо другой элемент, который является более плотным, чем жидкость, а не твердое тело? Плавает ли твердый свинец на жидком свинце? Растворяется ли твердое масло (жир) на жидком масле? Нет!, потому что жидкое состояние обычно означает, что молекулы более возбуждены, больше перемещаются и, таким образом, между ними больше пространства. Но не вода. Самая плотная вода на самом деле имеет температуру 4°C, а наименее плотная – как вы уже догадались – 0°C. Волшебно, опять же.

Жизнь и смерть из-за льда

Итак, лед занимает больше места, чем вода. Вы, наверное, сталкивались с этим, когда взорвалась бутылка с водой, которую вы оставили в морозильной камере, или когда зимой прорвало водопроводную трубу. Это свойство льда имеет важные последствия для выветривания вещества и образования отложений в результате эрозии. По этой же причине большинство организмов умирает при замерзании, потому что лед, образующийся внутри клеток, пробивает клеточную мембрану. Лишь немногие животные и растения с белками-антифризами могут пережить понижение температуры тела ниже 0°C. И это также причина, почему, если бы вы были криогенизированы, вы бы превратились в лужу крови и тканей после оттаивания. Если только вы не крутая антарктическая рыба.

Однако менее плотный лед также означает жизнь. Если бы твердая вода была плотнее жидкой, озера, реки и океаны замерзали бы снизу вверх. Как только образовывались кристаллы льда, они опускались и скапливались на дне, пока все не замерзло. Все разнообразие бактерий, растений, беспозвоночных, рыб и амфибий, обитающих в озерах и полярных океанах, будет ежегодно вымирать, что сильно повлияет на водное биоразнообразие. Вместо этого лед образуется на поверхности, создавая умеренно холодный слой (0°C) между водой и часто более холодными условиями окружающей среды. Таким образом, водные организмы защищены от низких температур и могут дожить до весны.

Голубая планета

Погружение под саргассум

© Energy Observer Productions I Francine Kreiss

Теперь вам, наверное, ясно, что вода — уникальная молекула и что жизнь на Земле зависит от нее. На самом деле 70% планеты покрыто океанами! Но для нас, неморских организмов, соленая вода не пригодна для питья. Если бы мы пили соленую воду, вода в наших клетках попыталась бы растворить соленую воду посредством процесса, называемого осмосом, и в итоге мы серьезно обезвоживались бы. То же самое для неморских растений и животных. В результате наземные и пресноводные организмы зависят от пресной воды. А пресной воды на земле на удивление мало!

Из всей воды на Земле 97,5% составляет соленая вода! На этой планете остается всего лишь 2,5% пресной воды (примерно 34 650 000 км3). Но ждать! Около 69% всей пресной воды хранится в ледниках, ледяных шапках и мерзлых грунтах (вечная мерзлота; цифры округлены). Таким образом, только 31 % пресной воды на Земле фактически доступен для жизни, подавляющее большинство из которых (30 %) составляют подземные воды, и только 1 % всей пресной воды в мире составляют поверхностные воды (435 100 км3).

Важность подземных вод

Подземные воды – это все воды, которые просачиваются и просачиваются сквозь землю, достигая подземных водоносных горизонтов. Эти водоносные горизонты состоят из различных материалов (песок, гравий, проницаемые осадочные породы, вулканические и кристаллические породы), которые улавливают воду из поверхностных осадков и таяния снега. Даже если поверхностные воды — это то, что мы можем видеть и испытывать каждый день, подземные воды на самом деле обеспечивают большую часть воды, используемой населением мира (сельское хозяйство, сельское хозяйство, промышленность) и напитков. В некоторых засушливых регионах это единственный доступный источник пресной воды, в результате чего 2,5 миллиарда человек зависят исключительно от грунтовых вод как от источника ежедневной воды.

Это хранилище подземных вод также чрезвычайно важно для среды обитания и растительности, обитающей на поверхности. Он играет ключевую роль в поддержании уровня воды и стока в реки, озера и водно-болотные угодья, особенно в засушливые месяцы. Этот поток воды через землю необходим для дикой природы и растительности, и только устойчивые к высыханию растения могут жить на участках, удаленных от грунтовых вод (некоторые возвышенности).

Потребление и загрязнение подземных вод

Наши потребности в воде трудно понять, но для поддержания рациона среднего американца путем выращивания сельскохозяйственных культур и разведения животных требуется 5 000 литров воды в день! Во всем мире на орошение приходится более 70% общего водозабора, как поверхностных, так и подземных. И около 45% от общего объема используемой оросительной воды приходится на подземные воды. И это только для нужд населения, животным и экосистемам требуется большое количество пресной воды для поддержания биоразнообразия и жизни. Пресноводные экосистемы являются домом для множества растений и животных, и в настоящее время скорость вымирания этих экосистем в 15 раз превышает скорость вымирания морских экосистем! По всем этим причинам пресная вода чрезвычайно важна.

Шпицберген

© Energy Observer Productions I Antoine Drancey

К сожалению, системам пресной воды, и особенно подземным водам, угрожает чрезмерное потребление, деградация и загрязнение. Колодцы опустошили целые водоносные горизонты там, где потребности населения в воде превышали поступление воды с осадками. Снижение уровня некоторых водоносных горизонтов вблизи океана иногда приводит к просачиванию соленой воды в пористую почву, что делает грунтовые воды непригодными для питья и использования для сельскохозяйственных культур. Наконец, всевозможные антропогенные загрязнители могут проникать в землю вместе с осадками и загрязнять водоемы подземных вод. Неполный список включает пестициды и удобрения с полей, соли с дорог, химические вещества со свалок, органические загрязнения из протекающих септических и канализационных систем и т. д.

Лучшее управление

Пресная вода — это ограниченный ресурс на нашей планете, и мы и сотни тысяч видов полагаемся на нее для выживания. По мере ухудшения климата подземные воды станут еще более важными. Нам необходимо более устойчивое управление системами подземных вод во всем мире. В этот Международный день водных ресурсов нам необходимо «сделать невидимое видимым» и сделать так, чтобы подземные воды, хотя и были вне поля зрения, не оставались без внимания.

Молекула, которая сделала нас

PBS отправляет зрителей в путешествие, чтобы исследовать взаимосвязь между водой и жизнью на Земле.

В замедленном темпе, крупный план капли воды, стекающей по листу. © Киноснабжение

История, которую стоит рассказать.

H₂O, молекула, которая нас создала — это знаковый сериал из трех частей от PBS и WGBH, рассказывающий историю человечества через наше отношение к воде. Вода была в центре человеческой истории с самого начала, и теперь мы столкнулись с кризисом беспрецедентных масштабов: мы больше не можем воспринимать воду как должное.

The Nature Conservancy сотрудничает, чтобы расширить влияние науки и решений, представленных в H₂O, молекула, которая сделала нас . Здесь вы найдете каждый эпизод шоу в паре с историями TNC, посвященными проблемам воды. Мы надеемся, что вы вдохновитесь на то, чтобы помочь переписать следующую главу в нашей истории о воде. Ведь природа невероятно жизнестойка, если дать ей шанс…

видео

Почему эта серия имеет значение

Джулио Боккалетти попал в природу благодаря мощному повествованию документальных фильмов. Подобные сериалы могут вселить надежду благодаря бесконечным решениям, которые предлагает природа.

Смотреть видео

Сериал из трех частей исследует, насколько важна вода для нашего существования.

Полные серии Смотрите здесь полные эпизоды сериала h3O: Молекула, которая нас создала.

Кета на Аляске Лосось в ручье недалеко от Хайдабурга, Аляска. Сообщества здесь полагаются на реки и ручьи Тонгасса, и каждый житель потребляет в среднем 75 фунтов лосося в год. © Крис Крисман

Вода повсюду. Это жизненная сила природы. Это то место, откуда мы пришли.

Эпизод 1: Пульс:   Откуда взялась вода? Почему на Земле? Как он формирует природу? Как это сформировало нас? Вода — это молекула, которая делает Землю уникальной. В этом выпуске рассматриваются некоторые из этих фундаментальных вопросов.

Компания TNC усердно работает над защитой впечатляющих водных систем по всему миру, от могучей реки Колорадо до реки Окаванго в Африке и Амазонки. Узнайте о нашей работе по защите природных систем, которые поддерживают пульс Земли для всех нас.

 

Защитить место, откуда берется вода Защищая водные источники, такие как реки и водоносные горизонты, говорит Даниэль Шеми из TNC, мы не только улучшаем системы водоснабжения наших сообществ, но и инвестируем в естественную среду обитания исчезающей флоры и фауны.

---

Наши истории и решения

Узнайте, как TNC защищает воду:

Защищая источник воды, мы не только улучшаем водную безопасность и устойчивость наших систем водоснабжения, но и инвестируем в харизматичный ландшафт, который является естественной средой обитания исчезающей флоры и фауны.

Дэниел Шеми

Заместитель управляющего директора по водным фондам, The Nature Conservancy

Горизонт над Ист-Ривер Закат в розовато-лиловых тонах над Нижним Манхэттеном, вид из-за Ист-Ривер в парке Бруклин-Бридж, Дамбо, Нью-Йорк. © Gallogly/TandemStock

Вода — это сила.

Это основа цивилизации, экономики и нашего собственного выживания.

Эпизод 2: Цивилизации:   От колыбели человечества до великих цивилизаций долины реки наше общество развивалось вместе с водой. Этот эпизод показывает, что наша способность использовать воду позволяет нам производить продукты питания, поддерживать города и развивать экономику.

TNC работает с фермерами, градостроителями и производителями энергии, чтобы убедиться, что мы создаем общество, в котором люди и природа процветают вместе. От защиты водосборных бассейнов для обеспечения городов чистой водой до помощи в защите рек от беспрепятственного строительства плотин — TNC работает по всему миру, чтобы защитить природу, в которой мы нуждаемся.

Природа — корень города ЛаТресс Снид, директор стратегии TNC Building Healthy Cities, обсуждает важность стабильного снабжения городов водой и то, как решение проблемы водной безопасности в городах часто начинается с близлежащих лесов.

---

Наши истории и решения

Узнайте, как TNC защищает воду:

Когда вы идете по улице, вы можете видеть инфраструктуру и бетон, но на самом деле основа и корень города — это природа.

h3O: молекула, которая нас создала

ЛаТресс Снид, директор по строительству здоровых городов, TNC

Переполнение штата Миссисипи Затопленные берега реки Миссисипи в Сент-Фрэнсисвилле, штат Луизиана. © Дэвид Ю. Ли

Только примирив наши потребности с потребностями природы, мы сможем поддерживать силу молекулы воды.

Эпизод 3: Кризис:  В этом эпизоде ​​исследуются глубокие корни, связывающие водную безопасность с конфликтами по всему миру. Вода «добывается» из водоносных горизонтов быстрее, чем ее можно заменить. Растущее экономическое неравенство усиливает опасность нехватки воды во всем мире. И все же есть надежда.

Узнайте, как TNC работает с сообществами по всему миру для решения серьезных проблем водной безопасности, от помощи Кейптауну в предотвращении «нулевого дня» до помощи западным Соединенным Штатам в решении водного кризиса.

Дайте природе шанс решить водные проблемы Многие решения по обеспечению водной безопасности исходят от природы, и все мы должны сыграть свою роль в обеспечении защиты природы во всем мире.

Episode 3: Civilizations перенесет вас в мир Менделя. На этих портретах наводнения являются фактором, уравновешивающим некоторые из самых бедных и самых богатых сообществ на Земле.

Адлен Пьер Саванн Десоле, Гонаив, Гаити, сентябрь 2008 г. © Гидеон Мендель Анчали Кояма Район Тавиваттана, Бангкок, Таиланд, ноябрь 2011 г. © Гидеон Мендель Дуглас Пратт McNeil Chapel Road, Лонгс, Южная Каролина, США, сентябрь 2018 г. © Гидеон Мендель Супарат Тадди Сообщество Чумчон Руамджай, Бангкок, Таиланд, ноябрь 2011 г. © Гидеон Мендель Дж. Б. Сингх Джавахар Нагар, Шринагар, Кашмир, Индия, октябрь 2014 г. © Гидеон Мендель Венуша Люксум Винита Chemin des Pêcheurs, Вильнев-Сен-Жорж, Франция, февраль 2018 г. © Гидеон Мендель Северин Лебёф Rue de Belle Place, Вильнёв-Сен-Жорж, Франция, февраль 2018 г. © Гидеон Мендель Лукас Уильямс Плантация Лоуше, Южная Каролина, США, октябрь 2015 г. © Гидеон Мендель Кингсли Исиакпере/Эдна Сайлас Игбогене, штат Байелса, Нигерия, ноябрь 2012 г. © Гидеон Мендель Кимберли и Руди Фраликс Highway 917, Маллинз, Южная Каролина, США, сентябрь 2018 г. © Гидеон Мендель

×

×

×

×

×

×

×

×

×

×

---

Наши истории и решения

Узнайте, как TNC защищает воду:

Водная безопасность является основой функционирующего общества, и мы все должны внести свой вклад в обеспечение того, чтобы природа могла обеспечить ее для нас.

Джулио Боккалетти

Бывший директор по стратегии The Nature Conservancy

Ресурсы для студентов

Учителя, ученики и семьи могут исследовать мир воды в своих классах или гостиных с помощью множества учебных материалов, включая видео, интерактивные материалы и планы уроков, адаптированные для разных классов.

Лаборатория природы ТНК PBS LearningMedia

TOP 9 что представляет собой молекула воды из ЛУЧШИХ и НОВЕЙШИХ

Вы задаетесь вопросом из чего состоит молекула воды из но в настоящее время нет ответа, поэтому позвольте kienthuctudonghoa.com обобщить и перечислить верхние статьи с вопросом. ответьте на вопрос из чего состоит молекула воды, что поможет вам получить максимально точный ответ. Следующая статья призвана помочь вам сделать более правильный выбор и получить больше полезной информации

Краткое содержание

• 1 1.Водная молекула – BIOdotEDU
• 2 2.вода | Определение, химическая формула, структура, молекула и факты
• 3 3. Из чего состоит вода? – DrinkTap.org
• 4 4.Структура и схема молекулы воды – видео и стенограмма урока
• 5 5.Молекула воды – химические и физические свойства
• 6 6.Из чего состоит молекула воды? – Quora
• 7 7. Молекула воды – Science Learning Hub
• 8 8. Из чего состоит вода? – город Форт-Уэрт
• 9 9. Химия воды: молекулы воды | NSF

1. Молекула воды — Biodotedu

• Автор: www.brooklyn.cuny.edu
• : 26 вчера
• . 5
• Низкий рейтинг: 1
• Резюме: Молекула воды состоит из двух атомов водорода, связанных ковалентными связями с одним и тем же атомом кислорода. Атомы кислорода электроотрицательны и притягивают …

Подробнее

2.вода | Определение, химическая формула, структура, молекула и факты

• Автор: www.britannica.com
• Дата поста: 24 вчера
• . 5
• Низкий рейтинг: 3
• Краткое описание: Молекула воды состоит из двух атомов водорода, каждый из которых связан одной химической связью с атомом кислорода. Большинство атомов водорода имеют ядро, состоящее из …

Подробнее

3. Из чего состоит вода? — Drinktap.org

• Автор: Drinktap.org
• Дата после: 7 вчера
• .
• Резюме: Все состоит из атомов. Атом — это мельчайшая частица элемента, такого как кислород или водород. Атомы объединяются, образуя молекулы. Молекула воды …

См. Подробности

4. Структура и диаграмма молекулы воды — видео и транскрипт урока

• Автор: .
• Высшая оценка: 4
• Низкая оценка: 3
• Сводка:

Подробнее

5. Молекула воды — химические и физические свойства 9008

• Автор: www.worldofmolecules.com
• Дата поста: 0 вчера
• . Резюме: Имеет химическую формулу h3O, означающую, что одна молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вода встречается почти везде …

Подробнее

6.Из чего состоит молекула воды? — Кора

• Автор: www.quora.com
• Дата: 24 вчера
• . Резюме: Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Связь между атомом водорода и атомом кислорода называется ковалентной …

См. подробности

7. Молекула воды – Science Learning Hub

• Автор: www. sciencelearn.org.nz
• Дата поста: 13 вчера
• : 1 (1527 Обзоры)
• 6667.
• Резюме:

Подробнее

8. Из чего состоит вода? – город Форт-Уэрт

• Автор: www.fortworthtexas.gov
• Дата публикации: 9 вчера
• Рейтинг: 5(1061 отзыв)
• Самый высокий рейтинг: 5
• Низкий рейтинг: 1
• Резюме: Все сделано из атомов. Атом — это мельчайшая частица элемента, такого как кислород или водород. Атомы объединяются, образуя молекулы. Вода …

Подробнее

9. Химия воды: молекулы воды | NSF

• Автор: www.nsf.gov
• Дата публикации: 0 вчера
• Рейтинг: 1(1063 отзыва)
• Самый высокий рейтинг: 4
• Низкий рейтинг: 3
• Динамические взаимодействия молекул воды.