Физични и химични свойства на чистата вода

Тази статия е за физичните и химичните свойства на чистата вода.


Вода (H2O)

Вода (H2O) е най-богата смес на повърхността на Земята, като обхваща около 70% от планетата. В природата, водата съществува в течни, твърди и газообразни състояния.
Тя е в динамично равновесие между течност и газове при стандартна температура и налягане. При стайна температура, водата е течност, почти безцветена с оттенък за синьо.
Много вещества се разтварят във вода, обикновено се нарича универсален разтворител. Поради това, водата в природата рядко е чиста и някои от нейните свойства могат да се различаватмалко от тези на чистото вещество вода. Въпреки това, има и много съединения, които по същество са, ако не и напълно, неразтворими във вода.
Водата е единственото вещество на земята, което се намира естествено в трите агрегатни състояния на материята, водата е важна за целия живот на Земята.
Водата обикновено от 55% до 78% от състава на човешкото тяло.


Водата има много висок специфичен топлинен капацитет - вторият най-висок сред всички хетероатомични видове (след амоняка), както и висока температура на изпаряване (40.65 кДж / мол или 2257 кДж / кг в нормалната точка на кипене).
Тези две необичайни свойства позволяват на водата, за да се намира в умерения климат на Земята при големи колебания в температурата. Според Джош Уилис от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, океаните поглъщат хиляди пъти повече топлина, отколкото атмосферата (въздуха).


Плътността на водата е около един грам на кубичен сантиметър. Плътността по-точно зависи от нейната температура, но връзката не е линейна и е еднаква, а монотонна (виж таблицата).

Density of liquid water Temp (°C) Density (kg/m3)
+100 958.4
+80 971.8
+60 983.2
+40 992.2
+30 995.6502
+25 997.0479
+22 997.7735
+20 998.2071
+15 999.1026
+10 999.7026
+4 999.9720
0 999.8395
−10 998.117
−20 993.547
−30 983.854


Когато се охлажда водата, течността става все по-гъста, както и при други вещества. Но около 4 ° C (39 ° F), чистата вода достига максималната си плътност.

Твърда форма на повечето вещества е по-плътна от течната фаза, като по този начин блок от най-твърдите вещества ще потъват в течността. Въпреки това, леден блок плува във вода, която е в течно състояние, тъй като ледът има по-малка плътност от течното състояние на водата.
При замразяване, плътността на водата се намалява с около 9%. Причината за намаляване на плътността е в "охлаждането" на междумолекулните вибрации, позволяващи на молекулите формиращи стабилни водородни връзки със съседите си.
Други вещества, които разширяват обема си при замразяване са силиций, галий, германий, антимон, бисмут, плутоний и други съединения, които образуват "обширни" кристални решетки стетраедърна координация.

Състав на отпадъчните води при производство на риба

За всеки 100 тона риба се отделят около 30-40 тона твърди отпадъци, 4 тона амоняк и 0,9 тона фосфор. По време на разлагането на твърдите отпадъци, напр. от бактерии, се консумират около 60 тона кислород. Количеството кислород, необходим за разпад на органичен материал в отпадъчните води, е мярка на замърсяването. Ако 10 милиграма кислород са необходими за да се обработи органичен материал в 1 литър вода, така наречената биологична потребност от кислород или БПК е 10 мг / л. В случай на годишно производство от 100 тона, общият БПК е 74 тона, които също така се използват и за необходимата нитрификация на амоняка.



Измерване на "Биологична Потребност от Кислород" (БПК) съдържанието на отпадъчни води от рибното стопанство в пречиствателни станции отнема време (5 дни за отглеждането на проби). COD приблизително се равнява на 1,5-2,5 пъти по БПК съдържание (степента на биологично разграждане зависи от основата и продукта на разлагането). След пречистването на тези води от пречиствателни станции горе посочените показатели на замърсяване са драстично по-малки.

Основните химични съединения в отпадъчните води са:

Органична материя. Размера на кислород (O2) необходим да се разлагат органичните съединения, ХПК и / или БПК5, се използва като мярка за съдържание на органични вещества.

Възможно е да преобразувате треска или БПК в стандартни единици като референция, като 60 грама кислород, се предполага, че са необходими за биологичното разлагане на органичните съединения от един човек на ден (БПК изискване). 74 тона на БПК от годишно производство от 100 тона риба за

74.000кгBOD/(0.060кгBOD/PU x 365дни) = 3400PU/ден

Органична материя от такава операция, се равнява на сумата отпадъци идващи от село с 3400 жители.



Азота (TN) в отпадъчните води идва предимно от белтъчните елементи. Елементите азот са основни в процеса на растеж и на цъфтеж на водораслите. Азота може да е необходим за премахване или намаляване на отпадъчните води, за защита на реки или езера от цъфтеж на водорасли.

Фосфор (ТР) е от съществено значение за растежа на водораслите и други биологични организми в повърхностните води. Вредни с цъфтежа си водорасли могат да се появят в повърхностните води и има голямо значение контролирането на количеството на фосфорни съединения, които навлизат в повърхностните води.

Отпадъчни води от рибовъдните стопанства третирани от пречиствателни станции обикновено са с ниско съдържание на бактерии и количеството на следи от метали е много слаб.

Мътни води в България

В домовете на над 140 000 човека от градовете Шумен, Велики Преслав, Търговище и селата около тях тече тъмна вода. Тази година "зелевата чорба" от чешмите текна бележито рано още на 11 януари и в скоро време няма изгледи за избистряне. По-високата цена, обаче е налице.



Мътността се прочявява между 20 и 24 милиграма на литър, при норма за зимния сезон 5 мг. "В понеделник във ВиК-Шумен се зарадвахме, защото пробите отчетоха 16 мг, но във вторник мътността отново се повиши до старото ниво. В Търговище обаче има подобрение до 10 мг./л.

Ощетените абонати се водоснабдяват от шуменския язовир "Тича" и причина за преждевременната мътност тази година е интензивното снеготопене, преди да започнат студовете. При бързото разтопяване на сняга, водата носи мръсотия и тя нахлува във водоема. Заради липса на пречиствателни станции неволите за клиентите са от десетилетия.

От Районната здравна инспекция напътствуват за употреба на изворна или минерална вода, защото преваряването не променя качествата на мътната вода. Затова магазините в града регистрират скок на продаваните бутилки с 30%. Хората купуват и възнегодуват. "За пиене осигурихме, а къпането и миенето на съдилища го правим с мръсната вода".



Официалното съобщение на ВиК-Шумен гласи, че тъй като няма изградени пречиствателни станции за питейни води на водовземането от яз. „Тича", не може да се повлияе за намаляване на мътността. Процесът на утаяване и избистряне на водата в язовира е много бавен... През 2010 г. притежаваше висока мътност от 40 мг на литър. Заради липсата на пречиствателни станции в средата на м. февруари водата в Шумен беше заразена и от колибактерии.

Произход на отпадните води нуждаещи се от пречистване в пречиствателни станции

Канализация се генерира от жилищни, институционални и търговски и промишлени обекти. Отпадните води включват течност от битови отпадъци от тоалетни, бани, душове, кухни, мивки и т.н., които се изхвърлят в канализацията. В много области, канализацията включва и течни отпадъци от индустрията и търговията. Разделението и източването на битовите отпадъци чрез пречиствателни станции в сива и в черна вода става все по-често в развития свят, със сива вода е разрешено да се поливат на растения или почистване на тоалетни.



Канализация може да включва и дъждовния отток, канализационни системи, способни да се отвеждат дъждовни води, те са известни като комбинирани системи. Комбинирани канализационни системи обикновено се избягват, защото валежите предизвиква различни потоци, намалявайки ефективността на пречиствателната станция на отпадъчни води. Комбинираната канализацията изисква много по-големи и по-скъпи пречиствателни станции за третиране на водата от санитарни канализация. При голяма буря може да се повреди системата за обработка на отпадните води, което води до разливи или до препълване. Санитарните канализации са обикновено много по-малки от комбинираните канализации. Те не са предназначени за транспортиране на дъждовни води.



Съвременните развитити канализации са склонни да бъдат снабдени с отделни водосточни системи за дъждовна вода. При движение на водата върху земята, водата може да поеме различни замърсители, включително почвени частици и други седименти, тежки метали, органични съединения, животински отпадъци и масла и мазнини. Някои юрисдикции изискват дъждовните води, да получат някакво ниво на пречистване чрез пречиствателни станции, преди да се заустват във водни пътища. Пречиствателни процеси използвани за дъждовни води включват ретензионни басейни, влажни зони, заровени сводове с различни видове филтри, разбърква сепаратори за отстраняване на едрите твърди частици.