Теплоемкость воды
Количество тепла, необходимое для повышения температуры единицы массы воды на один градус, слегка изменяется в зависимости от интервала температур, при котором происходит нагрев.
Одна сотая доля количества тепла, необходимого для повышения температуры 1 г воды от 0 до 100° С, называется средней калорией.
Эта величина очень близка количеству тепла, нужного для повышения температуры 1 г воды с 15 до 16°.
Теплота плавления и
парообразования
Если давление постоянное, изменение состояния вещества происходит при постоянной температуре.
Количество тепла, необходимое для превращения вещества из твердого состояния в жидкое, называется
теплотой плавления. При атмосферном давлении для воды эта величина составляет 79,7 кал/г или .
Теплота, нужная для превращения воды из жидкого в газообразное состояние, называется теплотой парообразования, для воды эта величина при атмосферном давлении равна 539,6 кал/г или .
Вязкость воды
Сопротивление жидкости течению называется вязкостью.
Вязкость обычно измеряют единицами, называемыми пуазами, или их сотыми долями — сантипуазами. 1 пуаз равен 1 дина·сек/см2.
Поскольку вязкость вызвана межмолекулярным притяжением, которое уменьшается при интенсификации теплового движения, вязкость жидкости зависит от температуры.
Для воды вязкость составляет 1 спз при 20° С и 0,28 спз при 100° С.
Диссоциация воды
В чистой воде содержатся в очень низких концентрациях диссоциированные ионы Н+
иОН-.
Для обозначения концентрации водородных ионов в воде, например 10-5 молей Н+ в 1 л, пользуются отрицательным десятичным логарифмом этой величины, обозначая ее символом рН, при этом отрицательный знак отбрасывают.
В данном случае концентрация водородных ионов будет рН = 5,0. При 25°С рН чистой воды равен 7,0.
Моль – единица количества вещества (т.е. кол-во молекул), равное количеству молекул, содержащемуся в 1 г изотопа С12.
Диссоциация воды
Когда какое-либо вещество растворяется в воде, ее рН обычно изменяется вследствие соединения некоторых ионов этого вещества
сионом Н+ или ОН- воды, что нарушает химическое равновесие раствора.
При растворении хлористого натрия равновесие раствора нарушается незначительно.
Если растворяется углекислый кальций, концентрация водородных ионов уменьшается, и реакция будет щелочной.
Соли алюминия и железа, которые редко растворяются в достаточно больших количествах, тем не менее значительно влияют на величину рН природной воды, вызывая ее кислую реакцию.
Диссоциация воды
Растворы, рН которых обычно остается постоянным при добавлении небольших количеств кислоты или щелочи, называются буферными.
Эта неизменность концентрации водородных ионов объясняется тем, что кислоты и основания слабо диссоциированы.
При поступлении ионов Н+ или ОН- в буферный раствор они начинают изменять химическое равновесие раствора, в результате чего кислота или основание превращается в соль. До завершения этой реакции величина рН раствора остается относительно постоянной.
Диссоциация воды
Природные воды обычно содержат растворенный углекислый газ и бикарбонатные ионы, которые образуют буферную систему с угольной кислотой. По этой причине природные величины рН в большинстве случаев изменяются в ограниченном диапазоне.
Хотя рН подземных вод изменяется от 11,0 для щелочных вод источников до 1,8 для кислых вод термальных источников, все же для большинства подземных вод рН находится в пределах 5-8.
Диссоциация воды. Общие
тенденции кислотности
Оченьприродныхвысокие величиныводрН (более 8,5) обычно свойственны содовым водам.
Средние величины рН характерны для вод с высоким содержанием бикарбонатов.
Очень низкие величины рН (менее 4) имеют воды, содержащие свободные кислоты, образующиеся при окислении сульфидных минералов (обычно пирита), либо воды, контактирующие с вулканическими газами, содержащими сероводород, соляную кислоту и другие летучие вещества.
Относительно низкие величины рН вода может иметь при нахождении в ней небольших количеств неорганических кислот, образовавшихся из сульфидов, или органических кислот, возникших в результате разложения растений.
В общем у вод осадочных пород, богатых глиной, рН более низкий, чем у вод известняков.
Формы выражения
результатов химического
Чащеанализавсего анализыводыводы проводятся на пробах, где общее количество растворенных твердых веществ составляет лишь небольшую долю одного процента от общего веса пробы воды.
Минерализацию воды при проведении химического анализа удобнее выражать в частях на миллион, а не в процентах. Это означает, что на 1 млн. весовых частей раствора приходится одна весовая часть растворенного вещества.
Например 1 кг растворенного вещества в 1 млн. кг воды или 1 т растворенного вещества в 1 млн. т воды.
Такая форма выражения концентрации вещества не зависит от единиц измерения.
Иногда общую минерализацию или соленость выражают в частях на тысячу или промилле – ‰.
Формы выражения
результатов химического
Другаяанализамера концентрацииводы раствора - 1 мг/л.
Эта мера наиболее часто применяется в лабораторных исследованиях, когда проба воды измеряется в долях литра, а химические компоненты воды – в миллиграммах.
Численно части на миллион и миллиграммы на литр почти равны, если концентрация водного раствора низка, а удельный вес воды близок 1.