Чистая вода и растворы

Когда говорят, что вода в реке или озере чистая, то имеют в виду ее прозрачность. Однако в природе совершенно чистой воды не бывает, так как в ней легко растворяются многие минеральные и органические вещества.

Вещество, в котором растворяются какие либо другие вещества (становятся невидимыми, не задерживаются на фильтре), называют растворителем, а растворитель вместе с растворенными в нем веществами — раствором.

Вода — хороший растворитель. Поэтому в реках, озерах, морях и других водоемах она представляет собой раствор различных веществ.

Вода, в 1 л которой растворено менее 1 г веществ, называется пресной. Такая вода находится в реках, в большинстве озер и прудов. Обитатели пресной воды — животные (речной рак, карась, большой прудовик, медицинская пиявка), растения (ряска, элодея, роголистник) — называются пресноводными. В морях и океанах, некоторых озерах вода горько соленая.
В ней растворено большое количество солей. Больше всего в ней поваренной соли. В 1 л морской воды в среднем растворено до 35 г солей. Соленая вода имеет большую плотность по сравнению с пресной водой. Растения и животные, обитающие в морях и океанах, называются морскими.

Прежде чем попасть в водоем, вода часто проходит через отложения мела, извести, гипса и становится жесткой. В такой воде плохо мылится мыло, долго не развариваются мясо, овощи, крупа. В чайниках, паровых котлах, трубах водяного отопления от жесткой воды на стенках образуется накипь (рис. 51).

Разрез трубы водяного отопления. Просвет почти забит накипью
Рис. 51. Разрез трубы водяного отопления. Просвет почти забит накипью

Вода, в которой растворено незначительное количество частиц извести, мела, гипса, называется мягкой. В такой воде мыло дает обильную пену, а овощи, мясо и крупа хорошо развариваются. Мягкая вода — это дождевая и талая (снеговая) вода. Большей мягкостью по сравнению с речной отличается прудовая вода.

Водоемы с жесткой или мягкой водой благоприятны для одних организмов и неблагоприятны для других. Так, речные раки лучше развиваются и достигают более крупных размеров в жесткой воде. Вещества, придающие ей жесткость, необходимы ракам для образования прочного панциря.

Растворимость веществ в значительной мере зависит от температуры. При ее возрастании растворимость твердых веществ, как правило, увеличивается. Убедиться в этом можно при растворении сахара в стакане с водой комнатной температуры и с водой, нагретой до кипения.

Исключением из этого правила является гипс. Начиная с температуры +35°С растворимость его уменьшается. Это одна из причин образования накипи этого вещества на стенках чайника, самовара, парового котла.

Раствор, в котором растворяемое вещество при повышении температуры больше не растворяется, называется насыщенным.

Растворимость газов в отличие от растворимости твердых веществ с повышением температуры снижается. Поэтому вода в водоемах в жаркую погоду содержит меньше растворенного кислорода, чем в холодную. Объяснить это можно тем, что при повышении температуры воды движение молекул газа усиливается и они улетучиваются из раствора. В этом легко убедиться на опыте: на стенках стакана с налитой холодной (водопроводной) водой через некоторое время в комнатных условиях появляются пузырьки газа (рис. 52). Вот почему рыбок из одного аквариума помещают в другой только после того, как налитая в него вода по температуре сравняется с комнатной. Иначе пузырьки воздуха появятся не только на стенках аквариума, но и на коже и жабрах рыбок, что вредно для них.

Пузырьки воздуха, образующиеся в воде из под крана в комнатных условиях
Рис. 52. Пузырьки воздуха, образующиеся в воде из под крана в комнатных условиях

Способность воды к растворению различных минеральных и органических веществ имеет большое значение в природе и жизни человека. Растения при помощи корней всасывают из почвы необходимые для их жизни растворы минеральных солей. Животные и человек используют пищу, содержащую растворы нужных им минеральных и органических веществ.

Растворенным в воде кислородом дышат организмы — обитатели водоемов.

Человек применяет растворы удобрений для подкормки выращиваемых растений, растворы различных веществ — для борьбы с вредителями и болезнями растений. Водный раствор поваренной соли используют в быту при солении огурцов, помидоров и других овощей, а водный раствор сахара — при приготовлении варенья, компотов и сиропов из ягод и фруктов. Чай, который ежедневно употребляет каждый человек, — водный раствор сахара и веществ, которые растворяются при заварке измельченных сухих листьев чая.

Различные водные растворы применяются в медицине. Водный раствор питьевой соды, например, используют при полоскании горла. Водой как растворителем различных веществ человек пользуется и для поддержания чистоты своего тела.

В большом количестве вода применяется как растворитель при производстве промышленных товаров.

  1. Почему ни в одном водоеме нет и не может быть чистой воды?
  2. Что называют раствором?
  3. Какую воду называют пресной, а какую — соленой?
  4. Почему соленая вода имеет большую плотность по сравнению с пресной?
  5. Какую воду называют жесткой, а какую — мягкой?
  6. Как изменяется растворимость твердых тел при повышении температуры?
  7. Какой водный раствор называют насыщенным?
  8. Как изменяется при повышении температуры растворимость газов?

Одно из двух одинаковых комнатных растений поливали дождевой водой, а другое — колодезной (родниковой) водой. Первое растение росло и развивалось лучше, чем второе. Как можно объяснить такое явление?

Биология: