水的性質
水在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是罕見的,水通常多是酸、堿、鹽等物質的溶液,習慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經過幾次蒸餾取得,當然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質。水是壹種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;氣態叫水蒸汽。水汽溫度高於374.2℃時,氣態水便不能通過加壓轉化為液態水。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s·cm·K,冰的熱導率為0.023 J/s·cm·K,在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/s·cm·K。水的密度在3.98℃時最大,為1×103kg/m3,溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時,密度為0.99987×103 kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
水的熱穩定性很強,水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量離解為氫和氧,但水在通電的條件下會離解為氫和氧水。具有很大的內聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,並能產生較明顯的毛細現象和吸附現象。純水有極微弱的導電能力,但普通的水含有少量電解質而有導電能力。
水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶於水。
在-213.16℃,水分子會表現出現厭水性。
水的來源
地球是太陽系九大行星之中唯壹被液態水所覆蓋的星球。地球上水的起源在學術上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有觀點認為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結下來並形成海洋;也有觀點認為,形成地球的星雲物質中原先就存在水的成分。另外的觀點認為,原始地殼中矽酸鹽等物質受火山影響而發生反映、析出水分。也有觀點認為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至現在地球上的水還在不停增加。
水和水體的作用
對氣候的影響
水對氣候具有調節作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。
海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了雲,雲中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落於地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層裏冒出來,形成泉水,經過小溪、江河匯入大海。形成壹個水循環。
雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風性氣候中,季風帶來了豐富的水氣,形成明顯的幹濕兩季。
此外,在自然界中,由於不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態出現並影響氣候和人類的活動。
對地理的影響
地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍色的星球。水侵蝕巖石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態。
地球表層水體構成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由於註入海洋的水帶有壹定的鹽分,加上常年的積累和蒸發作用,海和大洋裏的水都是鹹水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。世界上最大的水體是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的裏海是最大的鹹水湖。
地球上水的體積大約有 1 360 000 000 立方公裏. 當中
海洋占了的1 320 000 000立方公裏(或97.2%)。
冰川和冰蓋占了25 000 000立方公裏(或1.8%)。
地下水占了13 000 000立方公裏(或者0.9%)。
湖泊,內陸海,和河裏的淡水占了250 000 立方公裏(或0.02%)。
大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都占了13 000立方公裏(或0.001%)。
對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現的。水是所有生物體的重要組成部分。人體中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。
水有利於體內化學反應的進行,在生物體內還起到運輸物質的作用。 水對於維持生物體溫度的穩定起很大作用。
水的種類
不同的學科對水有著壹些不同的稱呼:
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。
硬水:硬度高於8度的水為硬水。硬水會影響洗滌劑的效果,硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水。
鹹水
此外還有:
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
土壤水:貯存於土壤內的水
地下水:貯存於地下的水
超純水:純度極高的水,多用於集成電路工業
結晶水:又稱水合水。在結晶物質中,以化學鍵力與離子或分子相結合的、數量壹定的水分子。
重水的化學分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和壹個氧原子構成。重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴。重水可以用來做原子反應堆的減速劑和載熱劑。
超重水的化學分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和壹個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之壹。超重水的制取成本比重水還要高上萬倍。
氘化水的化學分子式為HDO,每個分子中含壹個氫原子、壹個氘原子和壹個氧原子。用途不大。
與水相關的化學反應
水的電離與溶液pH值
水是壹種極弱的電解質,它能微弱地電離: H2O+H2O?H3O++OH- 通常H3O+簡寫為H+
水的離子積 Kw=[H+][OH-]
25度時,Kw=1×10-14
pH=-log10([H+])
pH<7,溶液為酸性,pH=7,溶液為中性,pH>7,溶液為堿性。
能溶於水的酸性氧化物或堿性氧化物都能與水反應,生成相應的含氧酸或堿。酸和堿發生中和反應生成鹽和水。水在電流的作用下能夠分解成氫氣和氧氣。堿金屬和水接觸會發生燃燒。
在催化劑的作用下,無機物和有機物能夠與水進行水解反應:
有機物的水解:有機物分子中的某種原子或原子團被水分子的氫原子或羥基(-OH)代換,例如乙酸甲酯的水解:
無機物的水解:通常是鹽的水解,例如弱酸鹽乙酸鈉與水中的H+結合成弱酸,使溶液呈堿性:
此外,水本身也可以作為催化劑。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅占世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的範圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。
為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。
水文化
請參看水文化
水滴揚起水在科學、哲學、宗教、文學、美術、體育、神話等中都有所體現。
水的利用
水是人類生活的重要資源,特別是農業需要大量水進行灌溉,人類文明的起源大多都在大河流域。早期城市壹般都在水邊建立,以解決灌溉、飲用和排汙問題。在人類日常生活中,水在飲用、清潔、洗滌等方面的作用不可或缺。
隨著科學技術的發展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災害作鬥爭。因此形成了壹些專門與水有關的研究領域,如水力學,水文科學,水處理等,甚而產生了以水為生的產業水產業。
工業生產和化工生產大量使用這種廉價的原料。但未經處理的廢水的任意排放就會造成水汙染。為了解決這壹問題,汙水的處理就變得十分必要。 (見水汙染和汙水處理。)
古代世界觀中的水
在文明的早期,人們開始探討世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素說中就有水;佛教中的四大也有水;中國古代的五行學說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤濕、陰柔性質的事物。
水崇拜
在人類的童年時期,對於水兼有養育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產生了又愛又怕的感情,產生了水崇拜。通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福。
中國傳統上的龍王就是對水的神格化。凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地。祭龍王祈雨是中國傳統的信仰習俗。
[編輯本段]解釋2 壹種化妝品
壹種化妝品,H2O~ 水芝澳
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~H2O+水芝澳最享負盛名的其以“水”聞名及高度保濕的超卓功效就好像肌膚每天喝了八杯水壹樣,充份滿足肌膚的水份需要,因而得到“八杯水”的尊稱。經過通宵達旦的工作後或到外國工作時在幹燥的飛機艙中,必定會塗和保濕及滋潤程度甚高的“八杯水”,令肌膚時刻保持亮澤。隨後當~H2O+水芝澳於壹九九八年成立第壹間專門店的時候,顧客便爭先搶購,掀起壹股搶購的熱潮,並壹度創下壹日內售賣了超過六百多支的驚人紀錄。
~H2O+的含義:
H2O = 水
+ = 獨有專利的海洋礦物成分,包括多種海洋資源豐富的海藻精華,能發揮多種保濕,修護,平衡等治療功效。
~ = 以先進科技將海洋礦物及海洋精華融入每壹件產品種,令養分能真正被皮膚吸收,加速滲透和轉化。