Naar boven

Betekenis van water

Wat is water?
  • 2012 (16
    jan
    )

Inleiding

Water (H2O; aqua of aq.; zelden diwaterstofoxide of oxidaan genoemd is de chemische verbinding van twee waterstofatomen en een zuurstofatoom. Water komt in de natuur voor in de drie verschillende hoofdfasen: als vloeistof, vaste stof en als gas. Bij kamertemperatuur is water een vloeistof zonder specifieke kleur en geur. Al het leven op aarde bestaat grotendeels uit water en is afhankelijk van water. Water bedekt 71% van het aardoppervlak.

Aggregatietoestanden

Water kan in drie hoofdfasen of aggregatietoestanden bestaan: ijs, vloeibaar water en waterdamp. Ofwel: vaste stof, vloeistof en gas. De temperatuurschaal van Celsius is gebaseerd op de overgang tussen deze toestanden: ijs smelt (wordt vloeibaar) bij 0 °C en water kookt bij 100 °C (bij normale atmosferische druk). Water kan zowel vanuit vaste stof als vloeistof verdampen. Als water verdampt vanuit vaste stof (ijs) heet dat sublimeren. Ook omgekeerd kan waterdamp overgaan tot de vloeibare toestand, dit noemt men condenseren, en overgaan tot de vaste toestand, dit noemt men rijpvorming. Het kook- en ook het smeltpunt is afhankelijk van de druk: het kookpunt ligt lager bij lagere druk en het smeltpunt ligt lager bij hogere druk. Het eerste betekent dat de aardappelen niet gaar worden als ze op de top van de Mount Everest worden gekookt; het tweede dat bij het schaatsen een laagje water tussen de ijzers en het ijs ontstaat, zonder welk het schaatsen een stuk minder snel zou gaan. De vaste toestand van water kent overigens tenminste elf verschillende ijsfasen, optredend bij verschillende drukken en temperaturen, elk met hun eigen kristalstructuur.[2] Het fasediagram van water is buitengewoon ingewikkeld.

Er is ook een toestand waarbij ijs, vloeibaar water en waterdamp tegelijk voorkomen. Dit heet het tripelpunt van water, dat optreedt bij een bepaalde druk en temperatuur (0,01 °C).

Bij normale atmosferische druk kunnen ook "oververhit water" en "onderkoeld water" voorkomen. Dat is water dat respectievelijk warmer dan 100 °C of kouder dan 0 °C is, maar nog steeds in de vloeistoffase is. Dit komt onder andere voor als water verhit wordt in een zeer schoon en effen vat, bijvoorbeeld in een bekerglas, bij de geringste fysische verstoring begint het water te koken onder explosieve verschijnselen. Dit verschijnsel wordt kookvertraging genoemd. Onderkoeld water kan plotseling overgaan in de vaste toestand door bij voorbeeld een trilling, er wordt dan zeer snel ijs gevormd.

Dichtheid

Bij standaard atmosferische druk heeft water zijn grootste dichtheid (999,972 kg/m³) bij een temperatuur van circa 3,984 °C boven het smeltpunt. Hierdoor heeft water de uitzonderlijke eigenschap dat de vaste stof minder dicht is dan de vloeistof en dus op de vloeistof kan drijven; kouder water zet uit en warmer water ook. Daardoor bevriest een watermassa in de natuur van boven naar beneden. Het ijs isoleert daarbij het vloeibare water eronder. Dit effect speelt een grote rol bij het leven in sloot en plas. Mogelijk heeft deze eigenschap ook een grote rol gespeeld bij het ontstaan van leven op aarde, immers zowel diep onder extreem dikke ijslagen als diep onder warm oppervlaktewater kan zich vloeibaar water met een stabiele temperatuur van 4 °C bevinden.

Soortelijke warmte

Water heeft een buitengewoon grote soortelijke warmte; voor de vloeistof is dit 4186 joule per kilogram per kelvin. Dat wil zeggen dat er 4186 joule nodig is om een liter water een graad in temperatuur te laten stijgen. Hierdoor hebben systemen die veel water bevatten, zoals levende wezens, maar ook de aarde als geheel een nogal stabiele temperatuur; de invloed op het klimaat is vooral zichtbaar in gebieden met een zeeklimaat.

Wat is water nu eigenlijk:

Water is een geurloze, kleurloze materie die een vloeibare eigenschap heeft en opgebouwd is door een hoeveelheid moleculen uit hetzelfde type. Een watermolecule wordt aangegeven met H2O. H staat voor water en O staat voor zuurstof. Een watermolecule bestaat dus uit 2 wateratomen en 1 zuurstofatoom die met elkaar verbonden zijn. Zuurstofatomen zijn veel groter dan een wateratoom. Water zelf in een hoeveelheid bestaat dus uit een grote hoeveelheid watermoleculen. Water heeft de eigenaardige eigenschap nooit in zuivere vorm voor te komen. Het is steeds verrijkt met mineralen, (calcium, magnesium,...) wat we dan grondwater noemen, omdat het dan water betreft dat zijn oorsprong vindt in diepe ondergrondse bronnen, wat meteen de naam verklaart. Wanneer het is verrijkt met chloor, sulfaten, stikstof, enz. dan spreken we van oppervlaktewater. Oppervlaktewater kan van kwaliteit zeer verschillen, denk maar aan stof en vuil dat opwaait en in uw vijver terecht komt, uitwerpselen, afstervende planten en dergelijke,... . Daarbuiten kan de waterkwaliteit nog eens sterk verschillen in de ph-waarde (zuurtegraad), hardheid (zouten, kalk), verontreiniging (pesticiden, sulfaten, chloor, stikstof,...)

Eigenschappen

1. Water heeft een sterke adhesieve (klevende) wering. Het zet zich vast op vrijwel elke stof met uitzondering van parafine. Denk maar aan enkele regendruppels op gelijk wel oppervlak.

2. Water heeft als tweede specifieke eigenschap aan zichzelf te blijven hangen. Het heeft een rekbare eigenschap hoewel het niet samen te persen is tot een kleiner volume. Denk maar eens aan een druppeltje uit een lekkende kraan. Je ziet de druppel gestaag groter en dikker worden voor ie zichzelf loslaat van de kraan, en dat doet ie alleen maar omdat hij onderhevig is aan de zwaartekracht. Deze eigenschap noemen we cohesie.

Water- duiken en fysica

Als men gaat duiken wordt dit uiteraard altijd in het water gedaan :-).
Men kan twee soorten water onderscheiden die belangrijk zijn voor het duiken.

Zoet water.
Zout water.

Terug