Vand

Bøger om Vand

Vand er en kemisk stof , der er sammensat af hydrogen og ilt og er af afgørende betydning for alle kendte former for liv.[1]

I typiske brug, vand kun henviser til sin flydende form eller stat, Men stoffet har også en solid stat, is, Og en luftarter stat, vanddamp eller damp. Vand dækker 71% af Earth'S overflade.[2] På Jorden er det fundet mest i havene og andre store vandområder, med 1,6% af vand under jorden i grundvandsmagasiner og 0,001% i luft som damp, skyer (Dannet af fast og flydende vand partikler suspenderet i luft), og nedbør.[3] Oceans hold 97% af overfladevand, gletschere og polære iskapper 2,4%, og andre arealer overfladevand, såsom floder, søer og damme 0,6%. En meget lille del af Jordens vand er indeholdt i biologisk organer og forarbejdede produkter.

Vand på Jorden bevæger sig konstant gennem en cyklus af fordampning eller transpiration (evapotranspiration), nedbør, Og afstrømning, Normalt nå havet. Over jord, bidrager fordampning og transpiration på nedbør over land.

Clean drikkevand er vigtigt at menneskelige og andre Livet. Adgang til rent drikkevand er forbedret støt og væsentligt i løbet af de sidste årtier i næsten alle dele af verden.[4][5] Der er en klar sammenhæng mellem adgang til rent vand og BNP per indbygger.[6] Imidlertid har nogle observatører anslås, at i 2025 mere end halvdelen af verdens befolkning vil blive konfronteret med vandbaseret sårbarhed.[7] En nylig rapport (november 2009) tyder på, at i 2030, i nogle udviklingslande dele af verden, vil vandbehovet overstige udbuddet med 50%.[8] Vand spiller en vigtig rolle i verdensøkonomien, Da den fungerer som en opløsningsmiddel for en bred vifte af kemiske stoffer og letter industriel køling og transport. Ca. 70% af ferskvand forbruges af landbrug.

Indholdsfortegnelse 1 Kemiske og fysiske egenskaber 2 De største kemiske og fysiske egenskaber af vand er: 3 Smag og lugt 4 Vand i universet 4.1 Vanddamp er til stede i 5 Filosofi

Kemiske og fysiske egenskaber

Uddybende artikler: Vand (egenskaber), Vand (data side), Og Vand model Model af hydrogenbindinger mellem molekyler af vand Påvirkning fra en vand dråbe forårsager en opadgående "rebound" jet omgivet af cirkulære kapillarrør bølger. Snefnug af Wilson Bentley, 1902 Dew dråber overholder en spider web Kapillaritet af vand i forhold til kviksølv

Vand er det kemisk stof med kemiske formel H2O: En molekyle af vand har to hydrogen atomer kovalent fæstnede til en enkelt ilt atom.

Vand optræder i naturen i alle tre fælles stater sagen og kan antage mange forskellige former på jorden: vanddamp og skyer på himlen; havvand og isbjerge i polar oceaner; gletschere og floder i bjergeOg væsken i grundvandsmagasiner i jorden.

De største kemiske og fysiske egenskaber af vand er:

• Vand er en smagløs, lugtfri væske ved standard temperatur og tryk. Den farve af vand og is, selv en meget lille blå nuance, selv om vandet synes farveløst i små mængder. Ice vises også farveløs, og vanddamp er det væsentlige usynlige som en gas.[10]

• Vand er gennemsigtig, Og dermed vandplanter kan leve i vandet, fordi sollys kan nå dem. Kun stærk UV-lys er en anelse absorberet.

• Da vandet molekylet ikke er lineær, og iltatom har en højere elektronegativitet end brint atomer, bærer det en svag negativ ladning, mens brintatomer er lidt positive. Som et resultat, vand er en polar molekyle med en elektriske dipolmoment. Netto-interaktioner mellem dipoler på hver molekyle forårsage en effektiv hud effekt på grænsefladen mellem vand med andre stoffer, eller luft i overfladen, sidstnævnte givet anledning til vand høje overfladespænding. Denne dipolare karakter bidrager til vand molekyler har tendens til at danne hydrogenbindinger, som forårsager vand mange specielle egenskaber.[11] Den polære karakter går også ind for friktion med andre materialer.

• Hver hydrogen kerne er bundet til den centrale iltatom af et par af elektroner, som deles mellem dem; kemikere kalder det delte elektroner par kovalente kemisk binding. I H2O, er kun to af de seks ydre-shell elektroner af ilt, der anvendes til dette formål, der forlader fire elektroner, der er organiseret i to ikke-bonding par. De fire elektron par, der omgiver ilt tendens til at arrangere sig så langt fra hinanden som muligt for at minimere frastødninger mellem disse skyer af negativ ladning. Dette vil normalt resultere i en tetrahedrale geometri, hvor vinklen mellem elektron par (og dermed HOH obligationen vinkel) er 109,5 °. Men fordi de to ikke-bonding par fortsat tættere på ilt atom, disse udøver en stærkere frastødning imod de to kovalente binding par, effektivt at skubbe de to brintatomer tættere sammen. Resultatet er et forvrænget tetrahedrale arrangement, hvor HOH vinklen er 104,5 °.[12]

• Et resultat af samspillet mellem disse egenskaber, Kapillaritet refererer til den tendens vand til at gå op en smal slange mod kraft tyngdekraft. Dette hotel er påberåbes af alle karplanter, Såsom træer.

• Vand er en god opløsningsmiddel og bliver ofte omtalt som den universelle opløsningsmiddel. Stoffer, der opløses i vand, fx salte, sukker, syrer, baser, Og nogle gasser - Især ilt, kuldioxid (recarbonering) Er kendt som hydrofile (Vand-elskende) stoffer, mens de, der ikke blandes godt med vand (f.eks fedtstoffer og olier), Er kendt som hydrofobe (Vand-frygtede) stoffer.

• Alle større komponenter i celler (proteiner, DNA og polysaccharider) Er også opløst i vand.

• Rent vand har en lav elektrisk ledningsevne, Men denne stiger betydeligt med opløsningen af en lille mængde af ioniske materiale såsom natriumchlorid.

• Kogepunktet for vand (og alle andre væsker) er afhængig af barometertryk. For eksempel, på toppen af Mt. Everest vand koger ved 68 ° C (154 ° F), sammenlignet med 100 ° C (212 ° F) ved vandstand. Omvendt kan vand dybt i havet nær geotermiske væld nå temperaturer på hundredvis af grader og forbliver flydende.

• Vand har den næsthøjeste kindtand specifikke varmekapacitet af alle kendte stof, efter ammoniak, Samt en høj fordampningsvarme (40,65 kJ / mol−1), Som begge er et resultat af den omfattende hydrogenbindinger mellem molekyler. Disse to usædvanlige egenskaber tillader vand til moderate Jordens klima af bufferen store udsving i temperatur.

• Den maksimale tæthed af vand sker ved 3,98 ° C (39,16 ° F).[13] Vand bliver endnu mindre tæt på indefrysning, ekspanderende 9%. Dette resulterer i et usædvanligt fænomen, det unormale udvidelse af vand: vand solide form, is, flåd på vand, så organismer at overleve inde i en delvis frosset vandområde, fordi vandet i bunden har en temperatur på omkring 4 ° C (39 ° F).

ADR label til transport af varer farligt reagerer med vand

• Vand er blandbar med mange væsker, såsom ethanolI alle proportioner, der udgør en enkelt homogen væske. På den anden side, vand og de fleste olier er blandbare normalt danner lag efter forøgelsen af tæthed fra toppen. Som en gas, damp vand er fuldstændig blandbar med luft.

• Vand er en azeotrope med mange andre opløsningsmidler.

• Vand kan split ved elektrolyse til brint og ilt.

• Som en oxid af brint er vand dannes, når brint eller hydrogen-holdige forbindelser brænde eller reagere med ilt eller oxygen-holdige forbindelser. Vand er ikke en brændstofDet er en slutprodukt af forbrænding af brint. Den energi forpligtet til at spalte vand til brint og ilt ved elektrolyse eller på anden måde er større end de frigjorte energi, når brint og ilt rekombinere.[14]

• Elementer der er mere elektropositiv end brint som lithium, natrium, calcium, kalium og cæsium fortrænge brint fra vand, der hydroxider. At være en brændbar gas, brint givet off er farlig og reaktionen fra vandet med de mere elektropositiv af disse elementer kan være voldsomt eksplosiv.

Smag og lugt

Vand kan opløse mange forskellige stoffer, der giver det forskellig smag og lugt. Mennesker og andre dyr har udviklet sanser, der (mere eller mindre) sætte dem i stand til at vurdere potability af vand ved at undgå vand, der er for salt eller rådden. Mennesker også en tendens til at foretrække koldt vand til lunkent vand, da koldt vand er sandsynligvis indeholde færre mikrober.[redigér] Smagen annonceres i kildevand eller mineralvand stammer fra mineraler opløst i det: Pure H2O er smagløs og lugtfri. De annoncerede renhed i foråret og mineralvand henviser til manglen på toksiner, forurenende stoffer og mikrober.

Vand i universet

Meget af universets vand kan fremstilles som et biprodukt af star formation. Når stjerner fødes, er deres fødsel ledsages af en stærk ydre vind af gas og støv. Når denne udstrømning af materiale i sidste ende påvirker omkringliggende gas, chokbølger, der er oprettet komprimere og opvarmer gas. Vandet er konstateret hurtigt produceret i denne varme tætte gas.[15]

Vand er blevet påvist i interstellare skyer inden for vores galakse, Den Mælkevejen. Vand formentlig findes i overflod i andre galakser også fordi dets komponenter, brint og ilt, er blandt de mest udbredte grundstoffer i universet. Interstellare skyer i sidste ende fortættes til solar nebulae og solsystemer som vores.

Vanddamp er til stede i

• Atmosfære af Mercury: 3,4%, og store mængder vand i Merkurs exosphere[16]
• Atmosfære af Venus: 0.002%
• Jordens atmosfære: ~ 0,40% over hele atmosfæren, typisk 1-4% ved overfladen
• Mars 'atmosfære: 0.03%
• Atmosfære af Jupiter: 0.0004%
• Atmosfære af Saturn - I ICES kun
• Enceladus (Af Saturns måner): 91%
• exoplaneter kendt som HD 189733 b[17] og HD 209458 b.[18]

Flydende vand er til stede på

• Earth - 71% af overfladen
• Moon - små mængder vand er blevet fundet (i 2008) på indersiden af vulkansk perler bragt fra Månen til Jorden af Apollo 15 besætning i 1971.[19] NASA rapporterede afsløring af vandmolekyler ved NASA's Moon Mineralogi Mapper ombord på indiske Space Research Organization's Chandrayaan-1 rumfartøj i september 2009.[20]

Stærke tyder på, at flydende vand er til stede lige under overfladen af Saturns måne Enceladus og på Jupiters måne Europa hvor den kan eksistere som en 100 km dyb hav, der dækker hele månen, der ville beløbe sig til mere vand, end det er i alle Jordens oceaner.

Vand isen er til stede på

• Jorden - hovedsagelig som iskapper
• polare iskapper på Mars
• Moon
• Titan
• Europa (måne)
• Saturns ringe[21]
• Enceladus
• Pluto og Charon[21]
• Kometer og komet kildepopulationer (Kuiper bæltet og Oort sky objekter).

Vand is kan være til stede på Ceres og Tethys. Vand og andre volatiles sandsynligvis omfatter en stor del af de interne strukturer i Uranus og Neptune. Vand og beboelige zone Den Solar System langs midterste række forskellige mulige beboelige zoner af varierende stjerne størrelser.

Eksistensen af flydende vand, og i mindre grad dens luftarter og fast form, på Jorden er afgørende for eksistensen af liv på Jorden som vi kender det. Jorden er beliggende i beboelige zone af solsystemOg hvis det var lidt tættere på eller længere fra Sol (Ca. 5% eller omkring 8 millioner kilometer), de betingelser, som giver mulighed for tre former for at være til stede samtidig ville være langt mindre sandsynligt, at eksistere.[22][23]

Jordens tyngdekraft gør det muligt at afholde en atmosfære. Vanddamp og kuldioxid i atmosfæren giver en temperatur buffer (drivhuseffekten), Som bidrager til at opretholde en forholdsvis stabil overflade temperatur. Hvis Jorden var mindre, ville en tyndere atmosfære tillader ekstreme temperaturer, hvilket forhindrer ophobning af vand undtagen i polare iskapper (Som på Mars).

Overfladetemperaturen af Jorden har været relativt konstant gennem geologisk tid trods de forskellige indgående solstråling (solindstråling), Hvilket indikerer, at en dynamisk proces regulerer Jordens temperatur via en kombination af drivhusgasser og overflade eller atmosfærisk albedo. Dette forslag er kendt som Gaia hypotese.

Staten vand på en planet afhænger af den omgivende tryk, som bestemmes af planetens tyngdekraft. Hvis en planet er tilstrækkelig massiv, kan vandet på det solide selv ved høje temperaturer på grund af det høje tryk forårsaget af tyngdekraften, da det blev observeret på exoplaneter Gliese 436 b[24] og GJ 1214 b[25].

Der er forskellige teorier om oprindelsen af vand på Jorden. Vand på Jorden Uddybende artikler: Hydrologi og Vandforsyningen på Jorden En grafisk fordeling af placeringen af vand på Jorden. Vand dækker 71% af jordens overflade; verdenshavene indeholder 97,2% af Jordens vand. Den Antarktis indlandsis, Som indeholder 90% af alt ferskvand på Jorden, er synlig i bunden. Condensed atmosfæriske vand kan ses som skyer, Der bidrager til Jordens albedo.

Hydrologi er studiet af den bevægelse, distribution, og kvaliteten af vand i hele Jorden. Undersøgelsen af fordelingen af vand er hydrografi. Undersøgelsen af fordelingen og flytning af grundvandet er hydrogeologiAf gletschere er GlaciologiAf indre farvande er Limnology og distribution af havene er oceanografi. Økologiske processer med hydrologi er i fokus ecohydrology.

Den kollektive masse af vand fundet på, under og over overfladen på en planet kaldes hydrosfæren. Jordens omtrentlige vandmængden (den samlede vandforsyning i verden) er 1.360 millioner kilometer3 (326 millioner mi3).

Grundvand og ferskvand er nyttige eller potentielt nyttige for mennesker, som vandressourcer.

Flydende vand findes i vandmasser, Sådan som et ocean, havet, sø, flod, stream, kanalen, dam, Eller pyt. Hovedparten af vand på Jorden er havvand. Vand er også til stede i atmosfæren i fast, flydende og damp stater. Det findes også som grundvand i grundvandsmagasiner.

Vand er vigtigt i mange geologiske processer. Grundvandet er allestedsnærværende i sten, Og presset fra dette grundvand påvirker mønstrene for Fejlagtigt. Vand i kappe er ansvarlig for smelte, der producerer vulkaner på subduktionszoner. På overfladen af jorden, vandet er vigtig i både kemisk og fysisk vejrlig processer. Vand og til en mindre, men stadig i vid udstrækning, is, er også ansvarlige for en stor mængde sediment transport , der opstår på overfladen af jorden. Deposition af transporteret sediment former mange typer af sedimentære bjergarter, Der udgør den geologiske record af Earth historie. Vandkredsløbet Uddybende artikel: Vandkredsløbet Vandkredsløbet

Den vandkredsløbet (Kendt videnskabeligt som hydrologiske cyklus) Henviser til løbende udveksling af vand inden for hydrosfæren, Mellem atmosfære, jord vand, overfladevand, grundvand, Og planter.

Vand bevæger sig konstant gennem hver af disse regioner i vandkredsløbet bestående af følgende overførsel processer:

   * fordampning havene og andre vandområder i luften og transpiration fra jord planter og dyr i luften.
   * nedbør, Fra vanddamp kondenserende fra luften og falder til jorden eller havet.
   * afstrømning fra jorden normalt nå havet.

De fleste af vanddamp over verdenshavene vender tilbage til verdenshavene, men vinden bære vanddamp over land i samme tempo som afstrømningen i havet, omkring 36 Tt per år. Over jord, bidrager fordampning og transpiration anden 71 Tt året. Nedbør, med en hastighed på 107 Tt året over land, har flere former: hyppigst regn, sne, Og hagl, Med nogle bidrag fra tåge og dug. Kondenserede vand i luften kan også bryder sollys til at producere regnbuer.

Vandafstrømning ofte indsamler over vandskel flyder i floderne. En matematisk model, der benyttes til at simulere flod eller strøm flow og beregne kvalitetsparametre er hydrologiske transport model. Nogle af vand er flyttet til kunstvanding for landbruget. Floder og have give muligheder for rejse og handel. Gennem erosion, Afstrømning figurer miljøet skabe floden dale og deltaer som giver rig jord og plant underlag for etablering af befolkningen centre. A oversvømmelse opstår, når et land, som regel lavtliggende, er dækket af vand. Det er, når en flod løber over sine bredder eller oversvømmelse fra havet. A tørke er en udvidet periode på flere måneder eller år, når en region bemærker en mangel i sin vandforsyning. Dette sker, når en region modtager konsekvent under gennemsnittet nedbør. Ferskvand opbevaring Bay of Fundy High Tide.jpgBay of Fundy Low Tide.jpg Højvande (venstre) og lavvande (til højre) Uddybende artikel: Vandressourcer

Nogle afstrømning vand er fanget i perioder, for eksempel i søer. I stor højde, om vinteren, og i nord og syd, sne indsamler i iskapper, sne pack og gletsjere. Vand også infiltrerer jorden og går i grundvandsmagasiner. Dette grundvand senere strømmer tilbage til overfladen i fjedreEller mere spektakulært i varme kilder og gejsere. Grundvandet er også udvindes kunstigt i brønde. Dette vand oplagring er vigtig, da ren, frisk vand er af afgørende betydning for menneskers og andre landbaserede liv. I mange dele af verden, er det en mangelvare. Havvand Uddybende artikel: Havvand

Havvand indeholder omkring 3,5% salt i gennemsnit, plus mindre mængder af andre stoffer. Den fysiske egenskaber af havvand adskiller sig fra frisk vand i en række væsentlige punkter. Det fryser ved en lavere temperatur (ca. -1,9 ° C) og dens massefylde øges med faldende temperatur til frysepunktet, i stedet for at nå maksimale massefylde ved en temperatur over frysepunktet. Saltholdighed af vand i store hav varierer fra omkring 0,7% i Baltic Sea til 4,0% i Røde Hav. Tides Uddybende artikel: Tide

Tides er den cykliske stigende og faldende i Jordens havoverflade forårsaget af tidevandskræfterne af Månen og Solen, der handler på verdenshavene. Tides forårsage ændringer i dybden af hav-og flodmundinger vandområder og producere oscillerende strømninger kendt som tidevandsenergi streams. De skiftende tidevand produceret på en given lokalitet, er resultatet af de skiftende holdninger Moon og Sun i forhold til Jorden sammen med virkningerne af Jordens rotation og de lokale bathymetri. Den stribe strand, der er ved højvande og udsat ved lavvande, det tidevandszonen zone, Er en vigtig økologisk produkt af havet tidevand. Virkninger på livet En oase er et isoleret vandkilde med vegetation i ørken Oversigt over fotosyntese og respiration. Vand (til højre) sammen med kuldioxid (CO2), Form ilt og organiske forbindelser (til venstre), som kan respirationsgasser til vand og (CO2).

Fra et biologiske standpunkt, vand har mange forskellige egenskaber, der er afgørende for spredning af liv , der adskiller den fra andre stoffer. Det udfører denne rolle ved at tillade organiske forbindelser til at reagere på måder, i sidste ende giver replikation. Alle kendte former for liv afhænger af vand. Vand er af afgørende betydning både som opløsningsmiddel hvor mange af kroppens opløste stoffer opløses og som en væsentlig del af mange metabolisk processer i kroppen. Metabolisme er summen af anabolismen og katabolisme. I anabolismen er vand fjernes fra molekyler (gennem energi kræver enzymatiske kemiske reaktioner) med henblik på at vokse sig større molekyler (f.eks stivelse, triglycerider og proteiner til oplagring af brændstoffer og information). I katabolisme, er vand, der bruges til at bryde obligationer med henblik på at generere mindre molekyler (f.eks glucose, at fedtsyrer og aminosyrer kan anvendes til brændstof til energi eller andre formål). Vand er derfor helt centrale for disse metaboliske processer. Derfor uden vand, ville disse metaboliske processer ophører med at eksistere, forlader os til muse om hvilke processer ville være i hans sted, såsom gas absorption, støv indsamling, etc.

Vand er også et centralt fotosyntese og respiration. Fotosyntetiserende celler bruge solens energi til at udskille vandets brint fra ilt. Hydrogen er kombineret med CO2 (Absorberes fra luft eller vand) til at danne glukose og frigivelse ilt. Alle levende celler bruge disse brændstoffer og oxidere hydrogen og kulstof til fange solens energi og reform vand og CO2 i processen (cellulære respiration).

Vand er også central for syre-base neutralitet og enzym-funktion. En syre, en hydrogen ion (H+, Det vil sige en proton) donor, kan neutraliseres af en base, en proton acceptor som hydroxid ion (OH−) Og danner vand. Vand anses for at være neutral, med en pH (Den negative log af hydrogen ion koncentration) af 7. Syrer har pH-værdier mindre end 7, mens baser har værdier større end 7. Nogle af de biodiversitet af en koralrev

Mavesyre (HCl) er nyttig til fordøjelsen. Kan dog sin ætsende virkning på spiserøret i løbet af refluks midlertidigt neutraliseres ved indtagelse af en base som aluminiumhydroxid til at producere den neutrale molekyler vand og salt aluminiumchlorid. Human biokemi, der involverer enzymer normalt udfører optimalt omkring en biologisk neutral pH-værdi på 7,4.

For eksempel, en celle af Escherichia coli indeholder 70% vand, en menneskekrop 60-70%, plante krop op til 90%, og kroppen af en voksen vandmand består af 94-98% vand. Aquatic livsformer Uddybende artikler: Hydrobiology og Vandplante Nogle marine kiselalger - En nøgle fytoplankton gruppe

Jordens vand er fyldt med liv. De tidligste livsformer dukkede op i vand; næsten alle fisk udelukkende lever i vand, og der er mange typer af marine pattedyr, såsom delfiner og hvaler , som også lever i vandet. Nogle arter af dyr, såsom padder, Tilbringer dele af deres liv i vand og portioner på land. Planter som søgræs og alger vokse i vandet og er grundlaget for nogle undersøiske økosystemer. Plankton er generelt grundlaget for havets fødevarekæden.

Vanddyr skal have ilt for at overleve, og de gør det på forskellige måder. Fisk har gæller i stedet for lungerne, Selv om nogle arter af fisk, såsom Lungefisk, Have begge dele. HavpattedyrSåsom delfiner, hvaler, oddere, Og sæler behovet for at flade jævne mellemrum for at indånde luft. Mindre livsformer er i stand til at absorbere ilt gennem huden. Virkninger på den menneskelige civilisation Vand springvand

Civilization har historisk blomstret omkring floder og større vandløb; Mesopotamien, Var den såkaldte civilisationens vugge, som ligger mellem de store floder Tigris og Eufrat; Den gamle samfundet i Egypterne afhang helt på Nile. Stor metropoler gerne Rotterdam, London, Montreal, Paris, New York City, Buenos Aires, Shanghai, Tokyo, Chicago, Og Hong Kong skylder deres succes i anden del på deres let adgang via vand og den deraf følgende udvidelse af samhandelen. Øer med rent vand havne, ligesom Singapore, Har blomstret af samme grund. På steder som Nordafrika og Middle East, Hvor vandet er mere sparsomme, adgang til rent drikkevand var og er en vigtig faktor i menneskets udvikling. Sundhed og forurening Environmental Science Program, Iowa State University studerende prøvetagning vand.

Vand er egnet til konsum kaldes drikkevand eller drikkevand. Vand, der ikke er drikkevand kan foretages drikkevand ved filtrering eller destillation (opvarmning, indtil den bliver vanddamp, og derefter fanger dampene uden nogen af de urenheder, det efterlader), eller ved andre metoder (kemisk eller varmebehandling, der dræber bakterier) . Nogle gange udtrykket rent vand anvendes til drikkevand af en lavere kvalitet tærskel (dvs. det bruges effektivt for ernæring hos mennesker, der har ringe adgang til vand rengøring processer og gør mere godt end skade). Vand, der ikke er egnet til at drikke, men er ikke skadelig for mennesker når de bruges til at svømme eller bade kaldes af forskellige navne end drikkevand eller drikkevand, og kaldes undertiden rent vand, Eller "sikker til badning". Klor er en hud og slimhinder lokalirriterende, der bruges til at gøre vand sikkert til badning eller drikke. Dens anvendelse er meget teknisk og er normalt overvåges af offentlig regulering (typisk 1 del per million (ppm) for drikkevand, og 1-2 ppm af klor endnu ikke reageret med urenheder i badevand).

Denne naturlige ressourcer bliver færre visse steder, og dets tilgængelighed er en vigtig social og økonomisk bekymring. I øjeblikket er omkring en milliard mennesker verden over rutinemæssigt drikke usundt vand. De fleste lande har accepteret målet om inden 2015 at halvere antallet af mennesker verden over, der ikke har adgang til rent vand og sanitet i løbet af 2003 G8 Evian-topmødet.[26] Selv om dette svære mål er opfyldt, vil det stadig give mere end en anslået en halv milliard mennesker uden adgang til rent drikkevand og over en milliard uden adgang til ordentlige sanitære forhold. Dårlig vandkvalitet og dårlige sanitære forhold er dødbringende, omkring fem millioner dødsfald om året er forårsaget af forurenet drikkevand. Den Verdenssundhedsorganisationen anslår, at rent vand kunne forhindre 1.400 tusind børnedødsfald fra diarré hvert år.[27] Vand er imidlertid ikke en udtømmelig ressource, men snarere recirkuleret som drikkevand i nedbør i mængder mange grader af størrelsesorden højere end konsum. Derfor er det forholdsvis lille mængde vand i reserve i jorden (ca. 1% af vores drikkevand vandforsyning, Hvilket er genopfyldt i grundvandsmagasiner omkring hver 1 til 10 år), som er en ikke-fornyelig ressource, og det er snarere fordelingen af drikkevand og vand til overrisling, der er sjælden, snarere end den faktiske mængde af det, der findes på jorden. Vand-fattige lande brug indførsel af varer som den primære metode til at importere vand (til at forlade nok til lokale konsum), da fremstillingsprocessen bruger omkring 10 til 100 gange produkternes masse i vand.

I udviklingslandene, 90% af alle spildevand stadig går ubehandlet ind i de lokale floder og vandløb.[28] Omkring 50 lande, med omtrent en tredjedel af verdens befolkning, lider også af medium eller høj vandbelastning, og 17 af disse uddrag mere vand årligt, end det er genoplades via deres naturlige vandkredsløb.[29] Den stamme, der ikke kun påvirker overfladen ferskvandsområder som vandløb og søer, men også nedbryder grundvandsressourcer. Menneskers anvendelse Landbrug Vanding af markafgrøder

Den vigtigste anvendelse af vand i landbrug er for kunstvanding, Hvilket er et centralt element at producere fødevarer nok. Vanding tager op til 90% af vandet tilbage i nogle udviklingslande[30] og en betydelig del i mere økonomisk udviklede lande (USA, 30% af ferskvand skik er for kunstvanding).[31] Vand som en videnskabelig standard

Den 7. april 1795, den gram blev defineret i Frankrig at være lig med "den absolutte vægt af en mængde rent vand svarende til en kube på en hundrededel af en meter, og at temperaturen på den smeltende is."[32] Af praktiske årsager dog en metallisk reference standard var påkrævet, tusind gange mere massive, at kilogram. Arbejdet blev derfor bestilt til at bestemme præcist massen af et liter af vand. På trods af den omstændighed, at dekreterede definitionen af gram vand med ved 0 ° C-en meget reproducerbar temperatur-Forskerne har valgt at omdefinere standard og til at udføre deres målinger på temperaturen af højeste vand tæthed, Der blev målt på det tidspunkt, som 4 ° C (39 ° F).[33]

Den Kelvin temperatur skala af SI-systemet er baseret på tripelpunkts af vand, der defineres som netop 273,16 K eller 0,01 ° C. Skalaen er en mere præcis udvikling af Celsius temperaturskalaen, som oprindeligt var fastlagt i henhold til kogepunkt (Indstillet til 100 ° C) og smeltepunkt (Sat til 0 ° C) vand.

Naturligt vand består hovedsagelig af isotoper brint-1 og ilt-16, men der er også små mængder af tungere isotoper, såsom brint-2 (deuterium). Mængden af deuterium oxider eller tungt vand er meget lille, men det rammer stadig vandets egenskaber. Vand fra floder og søer tendens til at indeholde mindre deuterium end havvand. Derfor er standard vand defineret i Wien Standard Mean Ocean Water specifikation. For drikkevand Uddybende artikel: Drikkevand En ung pige drikke flaske vand Vandkvalitet: den del af befolkningen, der bruger forbedret vandkilder efter land

Den menneskelige krop er alt fra 55% til 78% vand afhængigt af kropsstørrelse.[34] For at kunne fungere ordentligt, det organ, kræver mellem en og syv liter vand pr dag for at undgå dehydrering; Det nøjagtige beløb afhænger af aktivitetsniveau, temperatur, fugtighed og andre faktorer. Det meste af dette er indtaget gennem fødevarer eller andre drikkevarer end drikkevand straight vand. Det er ikke klart, hvor meget vand indtag er brug af raske personer, selvom de fleste fortalere enige om, at 6-7 glas vand (ca. 2 liter) dagligt er minimum for at bevare en korrekt hydrering.[35] Medicinske litteratur går ind for en lavere forbrug, typisk 1 liter vand til et gennemsnitligt mand, bortset fra ekstra krav som følge af væsketab fra at udøve eller varmt vejr.[36] For dem, der har raske nyrer, er det ret svært at drikke for meget vand, men (især i varmt fugtigt vejr og under træning), er det farligt at drikke for lidt. Folk kan drikke langt mere vand end nødvendigt, mens udøvelsen dog at sætte dem i fare for vand forgiftning (Overhydrering), som kan være fatal. Den "kendsgerning", at en person bør bruge otte glas vand om dagen, ikke kan spores tilbage til en videnskabelig kilde.[37] Der er andre myter såsom virkningen af vand på vægttab og forstoppelse, der er blevet fjernet.[38] Faresymbol for Ingen drikkevand

En original indstilling vandindtag i 1945 af de Mad og Ernæring Board af National Research Council læses: "En almindelig standard for diverse personer er 1 ml for hver kalorieindhold mad. meste af denne mængde er indeholdt i tilberedte fødevarer."[39] De seneste kosten referencetilførslerne rapport fra USA National Research Council generelt anbefales (herunder fødevarer kilder): 2,7 liter vand i alt for kvinder og 3,7 liter for mænd.[40] Konkret gravid og amning kvinder har brug for yderligere væske for at forblive hydreret. Ifølge Institute of Medicine-Der anbefaler, at kvinder i gennemsnit bruger 2,2 liter og mænd 3,0 liter-det anbefales at være 2,4 liter (10 kopper) for gravide kvinder og 3 liter (12 kopper) for ammende kvinder, da en særlig stor mængde væske er tabt under amning.[41] Bemærkede også, at normalt, omkring 20% af vandindtaget kommer fra fødevarer, mens resten kommer fra drikkevand og drikkevarer (koffeinholdige inkluderet). Vand udskilles fra kroppen i flere former; gennem urin og fæcesGennem svedtendens, Og ved udånding af vanddamp i ånde. Med fysisk anstrengelse og varme eksponering, vil vandtab øge og daglige væske behov kan stige så godt.

Mennesker kræver vand, som ikke indeholder alt for mange urenheder. Fælles urenheder omfatter metalsalte og oxider (herunder kobber, jern, calcium og bly)[42] og / eller skadelige bakterier, Såsom Vibrio. Nogle opløste stoffer er acceptabelt og endda ønskeligt, smag ekstraudstyr og giver behov for elektrolytter.[43]

Den største ferskvandsressourcer egnet til drikkevand er Lake Baikal i Sibirien, der har en meget lav salt og calcium indhold og er derfor meget ren. Hygiejne

Evne til vand for at lave løsninger og emulsioner bruges til vask. Mange industrielle processer er afhængige af reaktioner ved hjælp af kemikalier opløst i vand, suspension af faste stoffer i vand slam eller ved hjælp af vand til at opløse og ekstrakt stoffer. Kemisk bruger

Vand er almindeligt anvendt i kemiske reaktioner som et opløsnings-eller reaktant og mindre almindeligt som en opløste stof eller katalysator. I uorganiske reaktioner, er vand en fælles opløsningsmiddel, opløse mange ionforbindelser. I økologisk reaktioner, er det ikke normalt anvendes som en reaktion opløsningsmiddel, fordi det ikke opløses reaktanter godt og er amfotere (Sure og grundlæggende) og nukleofile. Ikke desto mindre er disse egenskaber er til tider ønskeligt. Også acceleration af Diels-Alder reaktioner af vand er blevet observeret. Superkritisk vand har for nylig været et emne for forskning. Ilt-mættede superkritisk vand forbrænder organiske miljøgifte effektivt. Som en varmeoverførselsvæske Ice anvendes til køling.

Vand og damp anvendes som varme overførsel væske i forskellige varmevekslingen systemer på grund af sin ledighed og høj varme kapacitet, både som kølemiddel og til opvarmning. Koldt vand kan endda være naturligt tilgængelige fra en sø eller havet. Kondenserende damp er en særlig effektiv opvarmning væske på grund af den store fordampningsvarme. En ulempe er, at vand og damp er noget ætsende. I næsten alle elektriske kraftværker, Vand er det kølemiddel, der fordamper og driver damp vindmøller at køre generatorer. I USA er afkøling kraftværker den største brug af vand.[31]

I atomkraft industrien, kan vand også bruges som en neutron moderator. I de fleste atomreaktorerVand er både en kølevæske og en moderator. Dette giver noget af en passiv sikkerhedsforanstaltning, som fjerner vand fra reaktoren også forsinker kernereaktion ned - Men andre metoder er stillede til at stoppe en reaktion, og det er at foretrække at holde reaktorkerne dækket af vand for at sikre tilstrækkelig køling. Slukke brande Vand bruges til kampe skovbrande.

Vand har en høj fordampningsvarme og er relativt inaktiv, hvilket gør det til en god brandslukning væske. Fordampning af vand bærer varme væk fra branden. Men kan vand ikke bruges til at bekæmpe brande i elektrisk udstyr, fordi urent vand er elektrisk ledende, eller af olier og organiske opløsningsmidler, fordi de flyder på vand og den eksplosive kogende vand har tendens til at sprede den brændende væske.

Brug af vand til brandslukning bør også tage hensyn til farerne ved en dampeksplosion, Som kan opstå, når der anvendes vand på meget varme brande i lukkede rum, og en brint eksplosion, når stoffer, der reagerer med vand, såsom visse metaller eller varm grafit, nedbrydes vandet, der producerer hydrogen gas.

Effekten af disse eksplosioner blev set i Tjernobyl-katastrofenSelv de involverede vand ikke kom fra brandslukning på det tidspunkt, men reaktoren eget vandkølingssystem. En damp eksplosion skete, da ekstrem overophedning af de centrale forårsaget vand til at blinke til damp. En hydrogen eksplosion kan være sket som følge af reaktion mellem damp og varmt zirconium. Fritid Uddybende artikel: Vand sport (fritid)

Mennesker bruger vand til mange rekreative formål, samt for at udøve og til sport. Nogle af disse omfatter svømning, vandski, sejlsport, surfing og dykning. Desuden kan nogle sportsgrene, som ishockey og Skøjtebane, Spilles på is. Søbredder, strande og waterparks er populære steder for folk til at gå at slappe af og nyde rekreation. Mange finder lyden og udseendet af strømmende vand, der skal beroligende, og springvand og andre vand funktioner i offentlige eller private ordener .. Nogle holder fisk og andet liv i akvarier eller damme for at vise, sjov, og kammeratskab. Mennesker bruger også vand til sne sport dvs skiløb, slæde, snowmobiling eller snowboarding, Som kræver, at vandet skal indefryses. Folk kan også bruge vand til spille kampe såsom med snebolde, vand kanoner eller vand balloner. Vand industri En vand-luftfartsselskab i Indien, 1882. I mange steder, hvor rindende vand ikke var til rådighed, havde vand til at blive transporteret af mennesker. En manual vand pumpe i Kina Vandrensning facilitet Uddybende artikler: Vand industri og : Kategori: Vandforsyning og sanitet efter land

Den vand industri giver drikkevand og spildevand tjenester (herunder rensningsanlæg) Til husstande og industrien. Vandforsyning faciliteter inkluderer brønde Cisternerne for opsamling af regnvand, vandforsyningsnettet, vandrensning faciliteter, vandtanke, vandtårne, vandledninger herunder gamle akvædukter. Atmosfærisk vand generatorer er i udvikling.

Drikkevand er ofte indsamles på fjedre, Udvundet af kunstige boringer (Brønde) i jorden, eller pumpes fra søer og floder. Building mere brønde i passende steder er således en mulig vej til at producere mere vand, forudsat de vandførende lag kan levere en tilstrækkelig flow. Andre vandkilder omfatter regnvand. Vand kan kræve rensning til konsum. Dette kan indebære fjernelse af uopløst stoffer, opløste stoffer og skadelige mikrober. Populære metoder er filtrering med sand, der kun fjerner uopløst materiale, mens kloring og kogende dræbe skadelige mikrober. Destillation ikke alle tre funktioner. Mere avancerede teknikker findes, såsom omvendt osmose. Afsaltning af rigelige havvand er en dyrere løsning, der bruges i kystnære aride klimaer.

Fordelingen af drikkevand sker gennem kommunale vand-systemer, Tankskib levering eller som flaske vand. Regeringerne i mange lande har programmer til at distribuere vand til de trængende uden beregning. Andre hævder, at den marked mekanisme og frie initiativ er bedst til at håndtere denne sjældne ressource og til at finansiere den kedelige brønde eller opførelse af dæmninger og reservoirer.

Reduktion adfærd ved brug drikkevand (drikkevand) kun vand til konsum er en anden mulighed. I nogle byer såsom Hong Kong, Havvand benyttes flittigt til toiletskyl hele byen for at spare på ferskvandsressourcer.

Forurenende vand kan blive det største enkeltbidrag misbrug af vand i det omfang, et forurenende grænser andre anvendelser af vandet, bliver det et spild af ressourcer, uanset fordele for forureneren. Ligesom andre former for forurening, er dette ikke træder standard bogføring af markedet omkostninger, der opfattes som eksternaliteter , hvor markedet ikke kan forklare. Således andre mennesker betaler prisen for vandforurening, mens den private virksomheders overskud ikke er omfordelt til den lokale befolkning offer for denne forurening. Pharmaceuticals fortæres af mennesker ofte ender i vandløb og kan have skadelige virkninger for akvatiske liv, hvis de bioakkumuleres og hvis de ikke er bionedbrydeligt.

Spildevand faciliteter er storm kloakker og renseanlæg. En anden måde at fjerne forureningen fra overflade afstrømning Vandet er bioswale. Industrielle anvendelser

Vand bruges i elproduktion. Vandkraft er elektricitet, der leveres fra vandkraft. Vandkraft kommer fra vand køre en vandturbine tilsluttet en generator. Vandkraft er en low-cost, ikke-forurenende, vedvarende energikilde. Energien leveres af solen. Varme fra solen fordamper vandet, der kondenserer som regn i de højere luftlag, hvorfra det løber ned. Tre Gorges Dam er største hydroelektriske kraftværk.

Trykvandsanlæg bruges i vand sprængning og vandstråle kuttere. Desuden er meget højt tryk vand kanoner benyttes til præcise snit. Det fungerer rigtig godt, er forholdsvis sikker, og er ikke skadeligt for miljøet. Det bruges også i køling af maskiner for at forhindre overophedning, eller forhindre savklinger fra over-opvarmning.

Vand er også brugt i mange industrielle processer og maskiner, såsom dampturbine og varmevekslerUd over dets anvendelse som en kemisk opløsningsmiddel. Udledning af urenset spildevand fra industrielle anvendelser forurening. Forurening omfatter udledning opløste stoffer (kemisk forurening) Og aflades kølemiddel vand (termisk forurening). Industrien kræver rent vand til mange applikationer og bruger en bred vifte af oprensningsteknikker både i vandforsyning og decharge. Forarbejdning af levnedsmidler Vand kan bruges til at tilberede fødevarer såsom nudler.

Vand spiller mange kritiske roller indenfor fødevarevidenskab. Det er vigtigt for en fødevare videnskabsmand for at forstå den rolle, som vand spiller inden for fødevare-behandling for at sikre succes for deres produkter.

Opløste stoffer såsom salte og sukker i vand påvirker de fysiske egenskaber af vand. Den kogende og frysning point af vand påvirkes af opløste stoffer. One muldvarp af saccharose (sukker) per kilogram af vand rejser vands kogepunkt ved 0,51 ° C, og et mol salt per kg rejser kogepunkt ved 1,02 ° C, ligeledes, at øge antallet af opløst partikler sænker vandets frysepunkt.[44] Opløste stoffer i vand påvirker også vandaktivitet der påvirker mange kemiske reaktioner og væksten af mikrober i fødevarer.[45] Vand aktivitet kan beskrives som en andel af damptryk af vand i en løsning på damptryk rent vand.[44] Opløste stoffer i vand lavere vandaktivitet. Dette er vigtigt at vide, fordi de fleste bakterievækst ophører på et lavt niveau af vandaktivitet.[45] Ikke alene mikrobiel vækst påvirker fødevaresikkerheden, men også at bevare og holdbarhed af fødevarer.

Vandets hårdhed er også en kritisk faktor ved forarbejdning af levnedsmidler. Det kan dramatisk påvirke kvaliteten af et produkt samt at spille en rolle i sanitet. Vandets hårdhed er klassificeret baseret på størrelsen af flytbare calciumcarbonat salt den indeholder per gallon. Vandets hårdhed er målt i korn 0,064 g calciumcarbonat svarer til én kerne af hårdhed.[44] Vand er klassificeret som blødt, hvis det indeholder 1 til 4 kerner, medium, hvis det indeholder 5 til 10 kerner og hårdt, hvis det indeholder 11 til 20 kerner.[vagt] [44] Hårdheden af vandet kan ændres eller behandles ved hjælp af en kemisk ionbytning system. Hårdheden af vandet også påvirker dens pH balance, der spiller en afgørende rolle i forarbejdning af fødevarer. For eksempel forhindrer hårdt vand vellykket produktion af klare drikkevarer. Vandhårdhed påvirker også sanitet, med stigende hårdhed, er der et tab af effektivitet til dets anvendelse som en renser.[44]

Boiling, dampende, Og ulmende er populære madlavning metoder, der ofte kræver fordybe mad i vand eller dets gasformig tilstand, damp. Vand er også anvendes til opvask. Vand lov, vand politik og vandkrise Et skøn over andelen af mennesker i udviklingslandene med adgang til drikkevand 1970-2000 Uddybende artikler: Vand lov, Vand til højre, Vand politik, Og Vandkrise Se også: Vandressourcer

Vand politik er politik påvirkning af vand og vandressourcer. Af denne grund er vand en strategisk ressource i verden, og et vigtigt element i mange politiske konflikter. Det forårsager sundhedsvirkninger og skader på biodiversiteten.

1,6 milliarder mennesker har fået adgang til en sikker vandkilde siden 1990.[46] Andelen af mennesker i udviklingslandene med adgang til rent vand er beregnet til at have forbedret fra 30% i 1970[4] til 71% i 1990, 79% i 2000 og 84% i 2004. Denne tendens ventes at fortsætte.[5] At halvere i 2015, var andelen af mennesker uden bæredygtig adgang til rent drikkevand er et af de Millennium Development Goals. Dette mål forventes at blive nået.

A 2006 FN Rapporten fastslog, at "der er vand nok til alle", men at adgangen til det er hæmmet af dårlig ledelse og korruption.[47]

Den FN's World Water Development Report (WWDR, 2003) fra World Water Assessment Program indikerer, at der i de næste 20 år, er den mængde vand til rådighed for alle forventes at falde med 30%. 40% af verdens indbyggere har i øjeblikket utilstrækkelig frisk vand til minimal hygiejne. Mere end 2,2 millioner mennesker døde i 2000 fra vandbårne sygdomme (Relateret til forbruget af forurenet vand) eller tørke. I 2004, Det Forenede Kongerige velgørenhed WaterAid rapporterede, at et barn dør hvert 15 sekund fra let kan forebygges vandbårne sygdomme, og ofte betyder det manglende spildevand bortskaffelse, se toilet.

Berørte organisationer med beskyttelse af vandområder omfatter International Water Association (Iwa), WaterAid, Vand 1:a, American Water Resources Association. Vand relaterede konventioner FN's konvention om bekæmpelse af ørkendannelse (UNCCD), International konvention om forebyggelse af forurening fra skibe, FN's konvention om havretten og Ramsar-konventionen. Vandets Dag finder sted den 22. marts og World Ocean Day den 8. juni.

Vand, der anvendes i produktionen af en vare eller tjenesteydelse virtuelt vand. Vand i kultur Religion Uddybende artikel: Vand og religion

Vand betragtes som en purifier i de fleste religioner. Major trosretninger at optage ritual vask (ablution) Omfatter Kristendommen, Hinduisme, Rastafari bevægelse, Islam, Shinto, Taoisme, Og Jødedom. Immersion (eller bagtalelse eller affusion) Af en person i vand er en central nadveren af kristendommen (hvor det kaldes dåb), Det er også en del af praksis i andre religioner, herunder Jødedom (mikvah) Og Sikhisme (Amrit Sanskar). Desuden er et ritual bad i rent vand udføres for de døde i mange religioner, herunder jødedom og islam. I Islam kan de fem daglige bønner gøres i de fleste tilfælde (se Tayammum) Efter at have afsluttet vask visse dele af kroppen med rent vand (wudu). I Shinto, er vand, der anvendes i næsten alle ritualer for at rense en person eller et område (f.eks i ritualet Misogi). Vand er nævnt i Bibelen 442 gange i New International Version og 363 gange i King James Version: 2 Peter 3:05 (b) har udtalt: "Jorden var dannet ud af vandet og ved vand" (NIV). I Koranen hedder det, at "Living tingene er lavet af vand", og det er ofte bruges til at beskrives Paradise.

Filosofi

Den oldgræsk filosof Empedokles fastslået, at vand er en af de fire klassiske elementer sammen med brand, Jord og luft, Og blev betragtet som ylemEller basisstof af universet. Vand blev anset for kold og fugtig. I teorien om fire kropslig humørVar vand i forbindelse med slim. Den klassisk element af vand var også en af de fem elementer i traditionelle Kinesisk filosofiSammen med Jorden, brand, træ, Og metal.

Vand er også taget som en rollemodel i nogle dele af traditionelle og populære asiatiske filosofi. James Legge's 1891 oversættelse af Dao De Jing hedder "Den højeste kvalitet er som (at) vand. Excellence af vand findes i sin fordel for alle ting, og i sine besættelsestropper, uden stræber (det modsatte), den lave sted, som alle mænd ikke lide. Derfor (vej) er tæt på (at) Tao "og" Der er intet i verden mere bløde og svage end vand, og dog for at angribe ting, der er fast og stærkt der er intet, der kan tage forrang for det-for der er intet (så effectual), for hvilke det kan ændres. "[48] Litteratur

Vand bruges i litteraturen som et symbol på renselse. Som eksempler kan nævnes den afgørende betydning af en flod i As I Lay Dying af William Faulkner og druknede Ophelia i Hamlet.

Sherlock Holmes fastslog, at "Fra en dråbe vand, kunne en logiker udlede muligheden for en Atlantic eller en Niagara uden at have set eller hørt om det ene eller det andet.