voda

Voda nebo aqua (chemický vzorec H2O, podle tradičního názvu oxid vodní, novější systémový název oxidán [1]) je chemická sloučenina vodíku a kyslíku. Je základní podmínkou pro existenci života na Zemi. Za normální teploty a tlaku je to bezbarvá, čirá kapalina bez zápachu a chuti. V přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích: v pevném (sníh, led), v kapalném (voda) a v plynném (vodní pára).

Je nejrozšířenější látkou na povrchu Země. Je podstatnou složkou biosféry a má vedle půdu prvořadý význam pro zajištění výživy lidstva. Tvoří 70% lidského těla a je nezbytná pro rostliny a živočichy.

Je základní složkou biomasy, hlavním prostředkem pro transport živin, pro jejich přijímání a vylučování.
Pro rostliny je významné nejen její celkové množství za rok, ale také výskyt a rozdělení ve vegetačním období vzhledem k jejich růstovým fázím.
Pro mnohé živočichy je voda přímo životním prostředím

Struktura vody
Voda představuje chemickou sloučeninu dvou atomů vodíku (H) a jednoho atomu kyslíku (O). Atomy v molekule vody jsou vázány jednoduchou polární kovalentní vazbou. Intermolekulové vodíkové můstky jsou příčinou např. vysoké teploty varu vody 100 °C.
Voda se v přírodě vyskytuje v plynném, kapalném a v tuhém skupenství.
Pro svůj dipólový charakter je voda dobrým rozpouštědlem iontových sloučenin.
Druhy vod
Podle obsahu rozpuštěných minerálních látek
Pitná - obsahuje malé množství rozpustných minerálních látek
Destilovaná – je zbavena minerálních látek
Měkká – obsahuje málo minerálních látek
Tvrdá – z podzemních pramenů, obsahuje více minerálních látek
Minerální – Podle obsahu celkových rozpuštěných tuhých látek (RL) se přírodní minerální vody člení na:
velmi nízko mineralizované (s obsahem RL do 50 mg/l)
nízko mineralizované (s obsahem RL 50 – 500 mg/l)
středně mineralizované (s obsahem RL 500 – 1500 mg/l)
vysoce mineralizované (s obsahem RL 1 500 – 5 000 mg/l)
velmi vysoce mineralizované (s obsahem RL 5 000 – 15000 mg/l)
solanky (s obsahem RL nad 15000 mg/l)[2].
Podle účelu použití
Užitná – v průmyslových závodech (sníží se tvrdost vody a ta se zbaví Ca2+ a Mg2+), v potravinářství se vyžaduje dezinfikovaná voda (chlorování, ozonizace, ozařování ultrafialovým zářením)
Napájecí – voda pro parní kotle, zbavená minerálních solí, aby nevznikl kotlový kámen, který zanáší potrubí
Pitná – je vhodná ke každodennímu použití, je zbavena nečistot, obsahuje vyvážené množství minerálních látek tak, aby neškodily zdraví
Odpadní voda - Odpadní voda je znečištěná voda, která vzniká v průmyslu, v zemědělství, v domácnostech, nemocnicích, laboratořích atp. Čistí se v čistírnách odpadních vod. Velké závody mají vlastní čistírny odpadních vod. Obce odvádějí odpadní vodu do nejbližších čistíren odpadních vod
Podle výskytu
povrchová (jezera,moří,oceány,...)
podzemní - minerální
srážková (déšť, sníh,...)
Vlastnosti
Fyzikální
Povrchové napětí – je příčinou kapilárních jevů, jako je vzlínavost vody v kapilárách půdy a hornin, smáčecí schopnost, tvorba pěny, atp.
Hustota – se zvětšuje od 0 °C po teplotu 3,98 °C, poté se při vyšší teplotě zmenšuje
Viskozita – spolu s hustotou podstatně ovlivňuje hydraulické chování vody. Na její hodnotě závisí např. rychlost filtrace vody pískem, rychlost sedimentace. Zmenšuje se se zvyšováním teploty.
Elektrická vodivost – závisí na koncentraci iontů, na jejich pohyblivosti a teplotě. Obsah rozpuštěných solí a plynů zvyšuje vodivost vody.
Tepelná kapacita – velké vodní plochy jako jezera, moře, oceány se podílejí na regulaci teploty na Zemi.
Další vlastnosti
Absorpce světla
Radioaktivita vody
Změny skupenství vody

Chemické
Jsou podmíněny obsahem rozpuštěných látek ve vodě.

Senzorické
Můžeme je zjistit lidskými smyslovými orgány. Teplota, barva, zákal, průhlednost, pach a chuť.

Zajímavosti
Anomálie vody – při teplotě 3,98 ° Celsia má nejvyšší hustotu. Na základě této vlastnosti mohou vodní živočichové přežít zimu pod hladinou, protože voda nezamrzne až ke dnu.
Při přechodu z kapalného do plynného skupenství zvětší svůj objem 1700násobně, čímž vykoná objemovou práci.
22. březen je vyhlášen jako Světový den vody (World Water Day)
Voda v přírodě
Výskyt
Voda se v přírodě volně vyskytuje ve všech třech skupenstvích.

Tuhé
Voda se v podobě ledu a sněhu vyskytuje ve velkých nadmořských výškách, přičemž výška, v jaké se led se sněhem přirozeně nachází se směrem k pólům postupně snižuje. Téměř celá plocha Antarktidy a Arktidy je většinu roku zaledněná. Také se sníh a led ve velkém množství vyskytují v mírném pásmu v období zimní doby, kdy kapalná voda samovolně zamrzá a srážky jsou v podobě sněhu.

Kapalné
V kapalném skupenství se na Zemi voda vyskytuje v největším množství. Běžně se vyskytuje v podobě jezer, řek, potoků, oceánů a moří, nachází se v půdě iv močálech. Většina vody se nachází v oceánech v podobě slané vody, přičemž pokrývá 71 % světového povrchu.

Plynné
Vodní pára se nachází v atmosféře a její zastoupení se pohybuje od 1 do 4 procent.

Kvantové (dočasné pojmenování)
Nejnovější objevené skupenství vody, které vykazuje známky kvantového systému. V přírodě se našlo v supermalých kanálcích šestiúhelníkového průřezu uvnitř minerálu beryl, jehož odrůdami jsou také drahokamy akvamarín a smaragd.

Zjednodušeně můžeme říci, že tunelování spočívá v tom, že částice (v tomto případě celá molekula vody) může překonat bariéru, tzn. j. přetunelovat se přes ni a být současně na jejích obou stranách, resp. leckde uvnitř bariéry.[3]

Koloběh vody v přírodě
Země přijímá záření ze Slunce, zemský povrch se zahřívá, voda se přeměňuje na páru, která vystupuje do atmosféry. V chladnějším prostředí atmosféry se vodní páry kondenzují, tvoří oblaky, v kapalné nebo tuhé formě padají na zemský povrch a začnou po něm ihned stékat nebo do něj vnikat. Část spadlých srážek se vypaří a pokračuje nadále v oběhu.

Znečištění vody
Voda se znehodnocuje chemickými látkami, ropnými produkty, těžkými kovy, radioaktivním odpadem, splaškovými vodami. Mezi největší zdroje znečišťování patří výroba celulózy a papíru, zpracování ropy – ropné uhlovodíky způsobují pachové a chuťové závady vod.

Využití člověkem
Člověk pro svoji denní potřebu využívá pitné vody. Na pitnou vodu se musí upravovat povrchová voda (ve vodárnách). Nejprve se nechají usadit tuhé látky, poté se do vody přidávají chemické látky. Tyto s nečistotami tvoří sraženinu, vznikají vločky, které se usazují na dno. Takto upravená voda se přefiltruje přes pískový filtr. Filtr zachytí neusazené vločky a jiné nečistoty. Nezachytí však např. oleje, barvy.

Funkce vody
biologická – výživa lidstva, fauny, flóry, podnebný a půdní činitel
zdravotní – osobní a veřejná hygiena člověka, čištění, odstraňování odpadků, vytápění, klimatizace, atp.
kulturní a estetická – zkrášlení země