水都是含有什么成分
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。 人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,五行之一;西方古代的四元素说中也有水。水的性质水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界,纯水是非常罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水。 纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质...全部
水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。
人类很早就开始对水产生了认识,东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素,五行之一;西方古代的四元素说中也有水。水的性质水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界,纯水是非常罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水。
纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰;气态叫水蒸气。水汽温度高于374。2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水。
在20℃时,水的热导率为0。006 J/s cm K,冰的热导率为0。023 J/s cm K,在雪的密度为0。1×103 kg/m3时,雪的热导率为0。00029 J/s cm K。水的密度在3。
98℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于3。98℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~3。98℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为0。99987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为0。
9167×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但水在通电的条件下会离解为氢气和水。具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。
纯水有极微弱的导电能力,但普通的水含有少量电解质而有导电能力。水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水。在-213。16℃,水分子会表现出现厌水性。水的来源地球是太阳系八大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。
地球上水的起源在学术上存在很大的分歧,目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期,原始大气中的氢、氧化合成水,水蒸气逐步凝结下来并形成海洋;也有观点认为,形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。
另外的观点认为,原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反应、析出水分。也有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上的水还在不停增加。对气候的影响水对气候具有调节作用。
大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%,保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云,云中的水通过降水落下来变成雨,冬天则变成雪。
落于地表上的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层里冒出来,形成泉水,经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中,季风带来了丰富的水气,形成明显的干湿两季。
此外,在自然界中,由于不同的气候条件,水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。对地理的影响地球表面有71%被水覆盖,从空中来看,地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲淤河道,搬运泥沙,营造平原,改变地表形态。
地球表层水体构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分,加上常年的积累和蒸发作用,海和大洋里的水都是咸水,不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。
世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里。 当中海洋占了的1 320 000 000立方公里(或97。
2%)。冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或1。8%)。地下水占了13 000 000立方公里(或者0。9%)。湖泊,内陆海,和河里的淡水占了250 000 立方公里(或0。02%)。
大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0。001%)。对生命的影响地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%;而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。
水有利于体内化学反应的进行,在生物体内还起到运输物质的作用。 水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。水的种类不同的学科对水有着一些不同的称呼:根据水质的不同,可以分为:软水:硬度低于8度的水为软水。
硬水:硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢。饮用水根据氯化钠的含量,可以分为:淡水。咸水此外还有:生物水:在各种生命体系中存在的不同状态的水。天然水:土壤水:贮存于土壤内的水地下水:贮存于地下的水超纯水:纯度极高的水,多用于集成电路工业结晶水:又称水合水。
在结晶物质中,以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。重水的化学分子式为D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二,通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。
重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。
氘化水的化学分子式为HDO,每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。与水相关的化学反应水的电离与溶液pH值水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离: H2O H2O H3O OH- 通常H3O 简写为H 水的离子积 Kw=[H ][OH-]25度时,Kw=1×10-14pH=-log10([H ])pH7,溶液为碱性。
能溶于水的酸性氧化物或碱性氧化物都能与水反应,生成相应的含氧酸或碱。酸和碱发生中和反应生成盐和水。水在电流的作用下能够分解成氢气和氧气。碱金属和水接触会发生燃烧。在催化剂的作用下,无机物和有机物能够与水进行水解反应:有机物的水解:有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换,例如乙酸甲酯的水解:无机物的水解:通常是盐的水解,例如弱酸盐乙酸钠与水中的H 结合成弱酸,使溶液呈碱性:此外,水本身也可以作为催化剂。
淡水短缺问题与对策地球上水总储量约为1。36x1018m3,但除去海洋等咸水资源外,只有2。5%为淡水。淡水又主要以冰川和深层地下水的形势存在,河流和湖泊中的淡水仅占世界总淡水的0。3%。世界气象组织于1996年初指出:缺水是全世界城市面临的首要问题,估计到2050年,全球有46%的城市人口缺水。
对于水资源稀少的地区来说,水已经超出生活资源的范围,而成为战略资源,由于水资源的稀有性,水战争爆发的可能性越来越高。为让全世界都关心淡水资源短缺的问题,第47届联合国大会确定每年3月22日为世界水日。
水的利用水是人类生活的重要资源,特别是农业需要大量水进行灌溉,人类文明的起源大多都在大河流域。早期城市一般都在水边建立,以解决灌溉、饮用和排污问题。在人类日常生活中,水在饮用、清洁、洗涤等方面的作用不可或缺。
随着科学技术的发展,人们兴修水利,与水涝害和洪水等自然灾害作斗争。因此形成了一些专门与水有关的研究领域,如水力学,水文科学,水处理等,甚而产生了以水为生的产业水产业。工业生产和化工生产大量使用这种廉价的原料。
但未经处理的废水的任意排放就会造成水污染。为了解决这一问题,污水的处理就变得十分必要。 (见水污染和污水处理。)水和农业的发展公元前3000年,中国已知的最古老的灌溉技术是用于水稻种植。农夫构筑起四边有着堤埂、类似于浅浅的池塘的水田,然后从附近的小溪引来水,灌到里面。
这一古老的技术直到现在还在东南亚、东亚和南亚被广泛采用。公元前2000年,埃及埃及的农夫发明了从尼罗河提水的方法。他们采用的工具被叫做桔槔,即利用一根横杆来方便地从河里提升水桶。从河里提上来的水通过水渠灌溉农田。
这种桔槔目前依然在埃及、印度和其他一些国家使用。公元前700年,亚述亚述是古代东方的一个国家。它的国王塞纳雪利伯在首都尼尼微城四周种满了果树、棉花和其他珍稀植物。为了灌溉这些植物,他修建了一条10千米长的运河和一个石制的水槽,用来从附近的山里引水。
公元500年,墨西哥在墨西哥前首都特诺奇幕特兰城的周围有许多沼泽湖,阿兹特克人在沼泽湖里建造台田。他们将湖底出来的沃土铺在台田上,再种上玉米。台田周围网状的沟渠确保了农作物的用水,农夫也可以驾着小船在台田间穿行。
公元1870年,美国美国中部干涸的大平原的农业用水只能依靠地下水。当分得政府公有地的定居移民来到那里时,他们利用风车的动力抽取地下水,再挖掘沟渠,将抽取的地下水引入农田进行灌溉。公元1990年,以色列水是沙漠地区的生存之本。
滴灌是一种在输水管上打小孔,让水直接滴注到每株植物根旁土壤的灌溉方法。这种方法能使灌溉用水的损耗量降到最小。饮用水的处理1。 第一次过滤:从河流等引入的水流经过滤网滤去鱼、树叶和垃圾等;2。 吸附:在第一次过滤的水中加入明矾以形成黏性絮状物,泥土、细菌和其他微粒都黏附到矾花上,然后水流经沉淀盆,滤除矾花;3。
第二次过滤:水慢慢流过沙或沙砾,滤除了海藻、细菌和一些化学成分;4。 氯化:在水中加入氯来杀死剩下的有机生物;5。 通风:迫使空气进入处理水,赶出由氯产生的气体,减少令人不适的气味和味道;6。
追加处理:可以加入钠或石灰来软化硬水。有些社区加入氟化物来防止氯对牙齿产生腐蚀。(家庭)废水处理1。 初步处理:废水流经处理设备,流速放慢,大的一些固状物沉淀下来。水经过沉淀槽时,小一些的微粒沉入底部,形成矿泥;2。
再处理:在滴流过滤系统中,废水通过沙砾得以过滤,沙砾表面也可铺一层细菌群落,以分解污水中的废物;3。 追加处理:水被排入露天池塘,在那里,阳光、空气使它天然净化。进入大气后形成纯净水蒸气。氯一般在处理水的再次排放前加入。
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