7. जल संबंधी विसंगतियाँ

रासायनिक रूप से शुद्ध पानी में कई गुण होते हैं जो इसे अन्य प्राकृतिक निकायों और रासायनिक एनालॉग्स (मेंडेलीव आवधिक प्रणाली के समूह 6 के तत्वों के हाइड्राइड्स) और अन्य तरल पदार्थों से अलग करते हैं। इन विशेष गुणों को जल विसंगतियों के रूप में जाना जाता है।

पानी और विशेष रूप से इसके जलीय समाधानों का अध्ययन करते हुए, वैज्ञानिक बार-बार आश्वस्त हो गए हैं कि पानी में असामान्य - असामान्य गुण निहित हैं, महामहिम - जल, जिसने हमें जीवन और सोचने की क्षमता दी। हमें इस बात पर संदेह भी नहीं है कि प्रकृति में, विभिन्न प्रौद्योगिकियों में और अंततः हमारे रोजमर्रा के जीवन में पानी के ऐसे परिचित और प्राकृतिक गुण अद्वितीय और अद्वितीय हैं।

घनत्व

संपूर्ण जीवमंडल के लिए, पानी की एक अत्यंत महत्वपूर्ण विशेषता जमने पर इसकी मात्रा को कम करने के बजाय बढ़ाने की क्षमता है, अर्थात। घनत्व कम करें. दरअसल, जब कोई भी तरल ठोस अवस्था में परिवर्तित हो जाता है, तो अणु एक-दूसरे के करीब स्थित होते हैं, और पदार्थ स्वयं, मात्रा में घटते हुए, सघन हो जाता है। हाँ, बहुत भिन्न तरल पदार्थों में से किसी के लिए, लेकिन पानी के लिए नहीं। यहां पानी एक अपवाद है। ठंडा होने पर, पानी शुरू में अन्य तरल पदार्थों की तरह व्यवहार करता है: धीरे-धीरे सघन होता जाता है, इसकी मात्रा कम हो जाती है। इस घटना को +3.98°C तक देखा जा सकता है। फिर, तापमान में 0°C की और कमी होने पर, सारा पानी जम जाता है और आयतन में फैलने लगता है। परिणामस्वरूप, बर्फ का विशिष्ट गुरुत्व पानी से कम हो जाता है और बर्फ तैरने लगती है। यदि बर्फ तैरती नहीं, बल्कि डूब जाती, तो सभी जल निकाय (नदियाँ, झीलें, समुद्र) नीचे तक जम जाते, वाष्पीकरण तेजी से कम हो जाता, और सभी मीठे पानी के जानवर और पौधे मर जाते। पृथ्वी पर जीवन असंभव हो जाएगा। पृथ्वी पर पानी ही एकमात्र ऐसा तरल पदार्थ है जिसकी बर्फ नहीं डूबती क्योंकि इसका आयतन पानी के आयतन से 1/11 अधिक है।

सतह तनाव

इस तथ्य के कारण कि पानी की गोल गेंदें बहुत लचीली होती हैं, बारिश होती है और ओस गिरती है। वह कौन सी अद्भुत शक्ति है जो ओस की बूंदों को संरक्षित करती है और किसी भी पोखर में पानी की सतह परत को लोचदार और अपेक्षाकृत टिकाऊ बनाती है?

यह ज्ञात है कि यदि स्टील की सुई को तश्तरी में डाले गए पानी की सतह पर सावधानी से रखा जाए, तो सुई नहीं डूबती है। लेकिन धातु का विशिष्ट गुरुत्व पानी की तुलना में बहुत अधिक होता है। पानी के अणु सतह तनाव के बल से बंधे होते हैं, जो उन्हें गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाते हुए केशिकाओं से ऊपर उठने की अनुमति देता है। जल के इस गुण के बिना पृथ्वी पर जीवन भी असंभव होगा।

ताप की गुंजाइश

दुनिया में कोई भी पदार्थ पानी जितनी गर्मी को अवशोषित या उत्सर्जित नहीं करता है। पानी की ताप क्षमता स्टील की ताप क्षमता से 10 गुना और पारे की ताप क्षमता से 30 गुना अधिक है। जल पृथ्वी पर गर्मी बरकरार रखता है।

समुद्रों, महासागरों और भूमि की सतह से, प्रति वर्ष 520,000 क्यूबिक किलोमीटर पानी वाष्पित हो जाता है, जो संघनित होने पर ठंडे और ध्रुवीय क्षेत्रों में बहुत अधिक गर्मी छोड़ता है।

मानव शरीर में 70-90% पानी होता है। शरीर के वजन से. यदि पानी में इतनी ऊष्मा क्षमता नहीं होती जितनी अब है, तो गर्म और ठंडे रक्त वाले जीवों में चयापचय असंभव होता।

पानी सबसे आसानी से गर्म होता है और मानव शरीर के तापमान +37°C के अनुरूप एक प्रकार के "तापमान गड्ढे" में सबसे तेज़ी से ठंडा होता है।

पानी के और भी कई असामान्य गुण हैं:

कोई भी तरल पानी जितनी लालच से गैसों को अवशोषित नहीं करता है। लेकिन वह उन्हें आसानी से छोड़ भी देती है। बारिश से वातावरण की सारी जहरीली गैसें घुल जाती हैं। पानी एक शक्तिशाली प्राकृतिक फिल्टर है, जो वातावरण को सभी हानिकारक और जहरीली गैसों से शुद्ध करता है। पानी का एक और अद्भुत गुण तब प्रकट होता है जब वह चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आता है। चुंबकीय उपचार के अधीन पानी में लवण की घुलनशीलता और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर बदल जाती है।

लेकिन पानी का सबसे आश्चर्यजनक गुण लगभग सार्वभौमिक विलायक का गुण है। और यदि कुछ पदार्थ इसमें नहीं घुलते हैं, तो इसने जीवन के विकास में भी बहुत बड़ी भूमिका निभाई है: सबसे अधिक संभावना है, जलीय वातावरण में जीवन की उपस्थिति और विकास प्राथमिक जैविक झिल्लियों के हाइड्रोफोबिक गुणों के कारण होता है।

जल ज्ञात और अज्ञात। जल की स्मृति

ब्रोमीन जल, जल में Br2 का एक संतृप्त घोल है (वजन Br2 के अनुसार 3.5%)। ब्रोमीन जल एक ऑक्सीकरण एजेंट है, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में एक ब्रोमिनेटिंग एजेंट है। जब कच्चे कोक ओवन की गैस पानी के संपर्क में आती है तो अमोनिया पानी बनता है...

पानी एक अभिकर्मक के रूप में और एक रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम के रूप में (पानी के असामान्य गुण)

आधुनिक विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी में जल की भूमिका बहुत महान है। यहां कुछ ऐसे क्षेत्र हैं जहां पानी का उपयोग किया जा सकता है। 1. कृषि में पौधों को पानी देने और जानवरों को खिलाने के लिए 2. रासायनिक उद्योग में अम्ल, क्षार, कार्बनिक पदार्थ पैदा करने के लिए। 3...

जल जो जीवन देता है

जल सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिक है जो पृथ्वी पर जीवन की संभावना को निर्धारित करता है। एक व्यक्ति की दैनिक पीने के पानी की खपत औसतन लगभग 2 लीटर है...

हाइड्रोजन - भविष्य का ईंधन

अगली समस्या जहां भारहीनता फिर से सामने आई वह ईंधन सेल में बने पानी को निकालने की समस्या थी। यदि इसे हटाया नहीं जाता है, तो यह इलेक्ट्रोड को एक फिल्म से ढक देगा और गैस का उस तक पहुंचना मुश्किल हो जाएगा...

जल की सूचना-संरचनात्मक स्मृति

पानी का अणु एक छोटा द्विध्रुव होता है जिसके ध्रुवों पर धनात्मक और ऋणात्मक आवेश होते हैं। चूँकि ऑक्सीजन नाभिक का द्रव्यमान और आवेश हाइड्रोजन नाभिक से अधिक होता है, इलेक्ट्रॉन बादल ऑक्सीजन नाभिक की ओर खिंच जाता है...

कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक विधि का उपयोग करके पानी की कठोरता का निर्धारण

कैल्शियम की व्यापक मात्रा में मौजूदगी के कारण, इसके लवण लगभग हमेशा प्राकृतिक जल में पाए जाते हैं। प्राकृतिक कैल्शियम लवणों में से केवल जिप्सम ही पानी में कुछ हद तक घुलनशील है, हालाँकि, यदि पानी में कार्बन डाइऑक्साइड है...

वाष्पीकरण संयंत्र की गणना और चयन

Gv कंडेनसर के थर्मल संतुलन से निर्धारित होता है: Gv=W3(hbk-svtk)/cv(tk-tn), जहां hbk बैरोमीटरिक कंडेनसर में वाष्प की एन्थैल्पी है; tн = 200С - ठंडे पानी का प्रारंभिक तापमान; सीवी =4...

दोहरे प्रभाव वाले वाष्पीकरण संयंत्र की गणना और डिज़ाइन

शीतलन जल प्रवाह दर GВ कंडेनसर के तापीय संतुलन से निर्धारित होती है: , जहां IБК बैरोमीटरिक कंडेनसर में वाष्प की एन्थैल्पी है, J? kg; tн - ठंडे पानी का प्रारंभिक तापमान, 0С...

सोरप्टिव जल शोधन

उत्पादन में इसे तकनीकी प्रक्रिया की आवश्यकताओं के आधार पर स्थापित किया जाता है। उत्पादन में प्रयुक्त जल...

सोरप्टिव जल शोधन

हीट एक्सचेंजर्स के साथ-साथ पाइपलाइनों में जीवाणु जैविक दूषण के विकास को रोकने के लिए, समय-समय पर दिन में 3-4 बार पानी के क्लोरीनीकरण का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, प्रत्येक अवधि 40-60 मिनट तक चलती है...

सोरप्टिव जल शोधन

जल कंडीशनिंग के सबसे आम प्रकारों में से एक इसका नरम होना है। कठोरता वाले लवणों को हटाने की पहली औद्योगिक विधि सोडा-चूना थी...

कैल्शियम सल्फेट, क्रिस्टल हाइड्रेट और निर्जल नमक

अद्भुत पदार्थ है- जल

जल विज्ञान एक विज्ञान है जो प्राकृतिक जल, वायुमंडल और स्थलमंडल के साथ उनकी बातचीत, साथ ही उनमें होने वाली घटनाओं और प्रक्रियाओं (वाष्पीकरण, ठंड, आदि) का अध्ययन करता है। जल विज्ञान के अध्ययन का विषय महासागरों में जलमंडल के सभी प्रकार के जल हैं...

पानी के घनत्व में विसंगति के लिए एक स्पष्टीकरण यह है कि इसका कारण इसके अणुओं के आपस में जुड़ने की प्रवृत्ति है, जो विभिन्न समूह बनाते हैं [H2O, (H2O) 2, (H2O) 3], जिसकी विशिष्ट मात्रा

अलग-अलग तापमान पर अलग-अलग होता है और इन समूहों की सांद्रता अलग-अलग होती है, इसलिए, उनकी कुल विशिष्ट मात्रा अलग-अलग होती है।

इनमें से पहले का मतलब है कि आंदोलन के परिणामस्वरूप होने वाली घनत्व विसंगतियां निचले ग्रोव के माध्यम से गर्मी का प्रवाह नहीं बनाती हैं। ऊपरी सीमा पर, घनत्व निर्दिष्ट किया गया है, और किनारे पर (x 0) क्षैतिज ताप प्रवाह का सामान्य घटक शून्य के बराबर माना जाता है। प्रवाह न होने तथा चिपकने की स्थिति के कारण किनारे पर वेग तथा तथा तथा का लोप हो जाना चाहिए। हालाँकि, हाइड्रोस्टैटिक सन्निकटन, गतिशीलता को इतना सरल बना देता है कि और के लिए नो-स्लिप स्थिति; पूरा नहीं किया जा सकता.

तृतीयक और द्वितीयक अल्कोहल को उच्च तापमान पर वाष्प घनत्व में एक विसंगति की विशेषता होती है (बी के अनुसार निर्धारण। तृतीयक अल्कोहल (सीजे 2 तक) पानी में उनके अपघटन के कारण नेफ़थलीन (218e) के क्वथनांक पर केवल आधा आणविक भार देते हैं और एल्काइलीन; द्वितीयक अल्कोहल (C9 तक) समान विसंगति प्रदर्शित करते हैं, लेकिन।

कार्य के सकारात्मक संकेत का श्रेय जल घनत्व में विसंगति को दिया जाना चाहिए।

यदि, जैसा कि ग्रीबे का दावा है, सैंटे-क्लेयर डेविल के काम ने, एक ओर, वाष्प घनत्व में देखी गई विसंगतियों की व्याख्या में योगदान दिया और इस तरह, अप्रत्यक्ष रूप से, एवोगैड्रो के सिद्धांत की पुष्टि की, तो दूसरी ओर,

दूसरी ओर, इन कार्यों ने रासायनिक आत्मीयता के अध्ययन के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया, क्योंकि उन्होंने कुछ प्रतिक्रियाओं की प्रकृति को स्पष्ट करने में योगदान दिया।

पानी के लिए, समीकरण (64) तापमान 4 तक सही परिणाम देता है, क्योंकि यह घनत्व विसंगति के लिए जाना जाता है। 4 पर, पानी का घनत्व सबसे अधिक होता है; 4 से नीचे, एक जटिल घनत्व वितरण देखा जाता है, जिसे इस समीकरण में ध्यान में नहीं रखा जाता है।

(8.3.56) के आधार पर, पैरामीटर एल

अंतर्निहित स्तरीकरण की उपस्थिति में, कतरनी हवा के तनाव का सकारात्मक रोटर और आंतरिक क्षेत्र में संबंधित ऊर्ध्वाधर गति उस पूरे क्षेत्र में एक सकारात्मक घनत्व विसंगति पैदा करती है, जिसमें सतह पर गर्मी बढ़ने के कारण घनत्व विसंगति जुड़ जाती है।

यदि पॉलीहेड्रा के अंदर के बंधन पॉलीहेड्रा के बीच की तुलना में अधिक मजबूत हैं, तो केवल बाद वाले ही पिघल में अव्यवस्थित होंगे, जिससे पॉलीहेड्रा के रूप में इकाइयां पिघल में मौजूद रहेंगी। तरल अल-फ़े मिश्रधातु में कुछ घनत्व विसंगतियाँ इस परिकल्पना का समर्थन करती प्रतीत होती हैं।

ऐसी जमीनी स्थिति की स्थिरता के लिए समस्या का सूत्रीकरण वायुमंडल में आंचलिक प्रवाह के मामले में दिया जाएगा। समस्या के निरूपण के सभी संदर्भों में महासागर के मामले को वायुमंडल के लिए समस्या का एक विशेष मामला माना जा सकता है और इसे मानक घनत्व प्रोफ़ाइल पीएस (जेड) को घनत्व के निरंतर मान के साथ प्रतिस्थापित करके प्राप्त किया जाता है। समुद्र के घनत्व की विसंगति में वायुमंडलीय संभावित तापमान की विसंगति, ऋण चिह्न के साथ ली गई है।

बढ़ता दबाव पानी के अधिकतम घनत्व को कम तापमान की ओर स्थानांतरित कर देता है। इस प्रकार, 50 एटीएम पर, अधिकतम घनत्व 0 सी के आसपास देखा जाता है। 2000 एटीएम से ऊपर, पानी घनत्व विसंगति गायब हो जाती है।

इस प्रकार, एक विस्तृत तापमान सीमा पर, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का सबसे ऊर्जावान रूप से स्थिर यौगिक पानी है। यह पृथ्वी पर महासागरों, समुद्रों, बर्फ, भाप और कोहरे का निर्माण करता है; यह वायुमंडल में बड़ी मात्रा में पाया जाता है; चट्टान की परतों में, पानी केशिका और क्रिस्टलीय हाइड्रेट रूपों में दर्शाया जाता है। ऐसी व्यापकता और असामान्य गुण (पानी और बर्फ के घनत्व में विसंगति, अणुओं की ध्रुवीयता, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण की क्षमता, हाइड्रेट्स, समाधान आदि का निर्माण)

पानी को एक सक्रिय रासायनिक एजेंट बनाएं, जिसके संबंध में आमतौर पर बड़ी संख्या में अन्य यौगिकों के गुणों पर विचार किया जाता है।

गर्म करने पर तरल पदार्थ स्पष्ट रूप से फैलने लगते हैं। कुछ पदार्थों (उदाहरण के लिए, पानी) में आइसोबैरिक विस्तार गुणांक के मूल्यों में एक विशिष्ट विसंगति होती है। उच्च दबाव पर, अधिकतम घनत्व (न्यूनतम विशिष्ट आयतन) कम तापमान की ओर स्थानांतरित हो जाता है, और 23 एमपीए से ऊपर के दबाव पर, पानी में घनत्व विसंगति गायब हो जाती है।

यह अनुमान उत्साहजनक है क्योंकि बा का मान प्रेक्षित थर्मोकलाइन गहराई के साथ अच्छा मेल खाता है, जो मध्य अक्षांशों में 800 मीटर से लेकर उष्णकटिबंधीय और ध्रुवीय क्षेत्रों में 200 मीटर तक भिन्न होता है। चूँकि गहराई 50 समुद्र की गहराई से काफी कम है, इसलिए थर्मोकलाइन को सीमा परत मानना ​​उचित लगता है; इसके अनुसार, निचली सीमा पर सीमा की स्थिति निर्धारित करते समय, हम मान सकते हैं कि बीओ से अधिक गहराई पर तापमान स्पर्शोन्मुख रूप से कुछ क्षैतिज रूप से सजातीय वितरण की ओर जाता है। चूँकि z का पैमाना पहले से ही D के बराबर है, इसलिए मूल को सतह पर ले जाना और समुद्र की सतह से z को मापना सुविधाजनक है। इस प्रकार, z पर - - घनत्व विसंगति का क्षय होना चाहिए और एक अभी तक अज्ञात स्पर्शोन्मुख मूल्य की ओर जाना चाहिए, जैसे कि एकमैन परत की निचली सीमा पर बनाए गए ऊर्ध्वाधर वेग को प्राथमिकता निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है।

स्थायी यूई का निर्धारण ज़मीनी स्थितियों से किया जाना चाहिए। हाइड्रोस्टैटिक परत में, ऊर्ध्वाधर गति (ला एस / ई) द्वारा निर्मित बड़े घनत्व ग्रेडिएंट के कारण, y परिमाण में vj से बहुत बड़ा है। उसी समय, v को f x O के लिए नो-स्लिप शर्त को पूरा करना होगा। Vn शून्य के बराबर है और, इसलिए, स्वयं। यह कठिनाई हल हो जाती है यदि हम याद रखें कि आंतरिक क्षेत्र में, घनत्व का ऊर्ध्वाधर मिश्रण ऊर्ध्वाधर आंदोलन के प्रभाव को संतुलित करता है, और हाइड्रोस्टैटिक परत में, ऊर्ध्वाधर आंदोलन द्वारा बनाई गई घनत्व विसंगति केवल क्षैतिज मिश्रण के प्रभाव से संतुलित होती है। इस प्रकार, आंतरिक क्षेत्र और हाइड्रोस्टैटिक परत के बीच एक मध्यवर्ती क्षेत्र होना चाहिए, जिसमें ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज प्रसार समान रूप से महत्वपूर्ण हैं। जैसा कि (8.3.20) से पता चलता है, इस क्षेत्र में एक क्षैतिज पैमाना Lff है, ताकि इस पैमाने से गणना की गई A इकाई के बराबर हो।

जैसा कि ज्ञात है, पानी, जब शून्य तापमान से गरम किया जाता है, सिकुड़ता है, अपनी सबसे छोटी मात्रा तक पहुंचता है और, तदनुसार, 4 सी के तापमान पर इसका उच्चतम घनत्व होता है। टेक्सास विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक स्पष्टीकरण प्रस्तावित किया है जो न केवल बातचीत को ध्यान में रखता है आस-पास के पानी के अणुओं के साथ-साथ अधिक दूर के अणुओं का भी। बर्फ और पानी के सभी 10 ज्ञात रूपों में, आस-पास के अणुओं की परस्पर क्रिया एक ही तरह से होती है। अधिक दूर के अणुओं की परस्पर क्रिया से स्थिति भिन्न होती है। तरल चरण में, तापमान सीमा में जहां घनत्व में विसंगति होती है, उच्च घनत्व वाली स्थिति अधिक स्थिर होती है। वैज्ञानिकों ने जिस घनत्व-तापमान वक्र की गणना की, वह पानी के लिए देखे गए घनत्व-तापमान वक्र के समान है।

शुद्ध जल पारदर्शी एवं रंगहीन होता है। इसमें न तो गंध है और न ही स्वाद. पानी का स्वाद और गंध उसमें घुले अशुद्ध पदार्थ देते हैं। शुद्ध जल में कई भौतिक गुण और उनके परिवर्तन की प्रकृति विसंगतिपूर्ण होती है। यह इन प्रक्रियाओं के पिघलने और उबलने के तापमान, एन्थैल्पी और एन्ट्रॉपी को संदर्भित करता है। पानी के घनत्व में परिवर्तन में तापमान भिन्नता भी असामान्य है। पानी का अधिकतम घनत्व 4 C पर होता है। इस तापमान से ऊपर और नीचे पानी का घनत्व कम हो जाता है। जमने के दौरान, घनत्व में और भी तेज कमी आती है, इसलिए बर्फ की मात्रा समान तापमान पर पानी की समान मात्रा से 10% अधिक होती है। इन सभी विसंगतियों को तापमान परिवर्तन और चरण संक्रमण के साथ अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड के गठन और विनाश से जुड़े पानी में संरचनात्मक परिवर्तनों द्वारा समझाया गया है। जमे हुए जल निकायों में रहने वाले जीवित प्राणियों के जीवन के लिए जल घनत्व में विसंगति का बहुत महत्व है। 4 C से नीचे के तापमान पर, पानी की सतही परतें नीचे तक नहीं डूबतीं, क्योंकि ठंडा होने पर वे हल्की हो जाती हैं। इसलिए, पानी की ऊपरी परतें सख्त हो सकती हैं, जबकि जलाशयों की गहराई में तापमान 4 C पर रहता है। इन परिस्थितियों में, जीवन जारी रहता है।

"जल ही जीवन है" - यह कहावत हम बचपन से जानते हैं, लेकिन हम हमेशा उस चीज को महत्व नहीं देते जो हमारे आसपास लगातार मौजूद रहती है, जिसके बिना हम नहीं रह सकते।

क्या आप जानते हैं "पानी" क्या है?

"पानी, तुम्हारे पास कोई स्वाद नहीं है, कोई रंग नहीं है, कोई गंध नहीं है, तुम्हारा वर्णन नहीं किया जा सकता है, वे यह जाने बिना कि तुम क्या हो, तुम्हारा आनंद लेते हैं।"

ओंत्वान डे सेंट - एक्सुपरी।

सबसे पहले, मैं इतिहास से कुछ उदाहरण दूंगा ताकि आप समझ सकें कि यह प्रश्न इतना सरल नहीं है!

इतिहास के अनुसार, 1472 में, मठाधीश चार्ल्स हेस्टिंग्स को एक निश्चित सम्मानित महिला को बीमारी के लिए उकसाने की झूठी निंदा के आधार पर पकड़ लिया गया और उनसे पूछताछ की गई। कैद मठाधीश को प्रतिदिन केवल सूखी रोटी का एक टुकड़ा और सड़ा हुआ, बदबूदार पानी का एक करछुल दिया जाता था। 40 दिनों के बाद, जेलर ने देखा कि इस दौरान भिक्षु चार्ल्स न केवल हारे, बल्कि स्वास्थ्य और शक्ति भी प्राप्त की, जिसने केवल जिज्ञासुओं को मठाधीश के बुरी आत्माओं के साथ संबंध के बारे में आश्वस्त किया। बाद में, गंभीर यातना के तहत, कार्ल हेस्टिंग्स ने स्वीकार किया कि जो सड़ा हुआ पानी उनके पास लाया गया था, उसके ऊपर उन्होंने एक प्रार्थना पढ़ी, जिसमें उन्हें भेजे गए परीक्षणों के लिए भगवान को धन्यवाद दिया गया। जिसके बाद पानी स्वाद में नरम, ताजा और साफ हो गया।

इतिहास में, विचार के प्रभाव से पानी की संरचना को बदलने के ज्ञात मामले हैं। उदाहरण के लिए, 1881 की सर्दियों में, लारा जहाज़ लिवरपूल से सैन फ्रांसिस्को की उड़ान पर था। यात्रा के तीसरे दिन जहाज में आग लग गयी। जहाज छोड़ने वालों में कैप्टन नील कैरी भी थे। संकट में पड़े लोगों को प्यास की पीड़ा का अनुभव होने लगा, जो हर गुजरते घंटे के साथ बढ़ती गई। फिर, जब, समुद्र के पार एक दर्दनाक भटकने के बाद, वे सुरक्षित रूप से किनारे पर पहुँचे, तो कप्तान, जो वास्तविकता के प्रति बहुत ही शांत दृष्टिकोण वाला व्यक्ति था, ने निम्नलिखित शब्दों में वर्णन किया कि किस चीज़ ने उन्हें बचाया: “हमने ताजे पानी का सपना देखा। हम कल्पना करने लगे कि नाव के चारों ओर का पानी नीले समुद्र से हरा-भरा ताज़ा कैसे हो गया। मैंने अपनी ताकत इकट्ठी की और उसे इकट्ठा किया। जब मैंने इसे आज़माया तो यह नीरस था।"

जैवरासायनिक दृष्टिकोण से जल के बारे में संक्षेप में

जल पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला पदार्थ है। इसकी मात्रा 1018 टन तक पहुंचती है, और यह पृथ्वी की सतह के लगभग चार-पांचवें हिस्से को कवर करती है। पृथ्वी की सतह के 70% भाग पर जल व्याप्त है। इतनी ही मात्रा (70%) मानव शरीर में होती है। भ्रूण में लगभग पूरी तरह से (95%) पानी होता है, जबकि नवजात शिशु के शरीर में यह 75% होता है। केवल बुढ़ापे में मानव शरीर में पानी की मात्रा 60% होती है। यह एकमात्र रासायनिक यौगिक है जो प्राकृतिक परिस्थितियों में तरल, ठोस (बर्फ) और गैस (जल वाष्प) के रूप में मौजूद होता है। उद्योग और रोजमर्रा की जिंदगी में पानी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; जीवन को बनाए रखने के लिए यह नितांत आवश्यक है। पृथ्वी पर 1018 टन पानी में से केवल 3% ताज़ा पानी है, जिसमें से 80% अनुपयोगी है क्योंकि यह बर्फ है जो ध्रुवीय टोपी बनाती है। जल विज्ञान चक्र, या प्रकृति में जल चक्र में भागीदारी के परिणामस्वरूप मनुष्यों को ताज़ा पानी उपलब्ध होता है। हर साल, लगभग 500,000 किमी 3 पानी वाष्पीकरण और बारिश या बर्फ के रूप में वर्षा के परिणामस्वरूप जल चक्र में शामिल होता है। सैद्धांतिक रूप से, उपयोग के लिए उपलब्ध ताजे पानी की अधिकतम मात्रा लगभग 40,000 किमी 3 प्रति वर्ष है। हम उस पानी के बारे में बात कर रहे हैं जो पृथ्वी की सतह से बहकर समुद्रों और महासागरों में जाता है।

जल के गुण अद्वितीय हैं। एक पारदर्शी तरल, गंधहीन, स्वादहीन और रंगहीन (आणविक भार - 18.0160, घनत्व - 1 ग्राम/सेमी3; एक अद्वितीय विलायक, लगभग सभी धातुओं को ऑक्सीकरण करने और कठोर चट्टानों को नष्ट करने में सक्षम)। किसी भी कंटेनर की गेंदों की तरह, पानी के अणुओं की घनी पैकिंग के साथ एक संबद्ध तरल के रूप में पानी की कल्पना करने का प्रयास, प्राथमिक तथ्यात्मक डेटा के अनुरूप नहीं था। इस मामले में, पानी का विशिष्ट घनत्व 1 ग्राम/सेमी3 नहीं, बल्कि 1.8 ग्राम/सेमी3 से अधिक होना चाहिए।

गोलाकार पानी की बूंदों की सतह सबसे छोटी (इष्टतम) आयतन वाली होती है। पृष्ठ तनाव 72.75 डायन/सेमी है। पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता अधिकांश पदार्थों की तुलना में अधिक होती है। पानी बड़ी मात्रा में ऊष्मा को अवशोषित करता है, जबकि गर्म कम होता है।

पानी के अणु की विशेष संरचना के पक्ष में दूसरा महत्वपूर्ण साक्ष्य यह था कि, अन्य तरल पदार्थों के विपरीत, पानी - यह पहले से ही ज्ञात था - में एक मजबूत विद्युत क्षण होता है, जो इसकी द्विध्रुवीय संरचना बनाता है। इसलिए, ऑक्सीजन परमाणु के सापेक्ष दो हाइड्रोजन परमाणुओं की सममित संरचना में पानी के अणु के एक बहुत मजबूत विद्युत क्षण की उपस्थिति की कल्पना करना असंभव था, इसमें शामिल सभी परमाणुओं को एक सीधी रेखा में रखना, यानी। एन-ओ-एन.

जीवित जीव में पानी की संरचना कई मायनों में बर्फ के क्रिस्टल जाली की संरचना के समान होती है। और यह वही है जो अब पिघले पानी के अद्वितीय गुणों की व्याख्या करता है, जो लंबे समय तक बर्फ की संरचना को संरक्षित रखता है। पिघला हुआ पानी सामान्य पानी की तुलना में विभिन्न पदार्थों के साथ अधिक आसानी से प्रतिक्रिया करता है, और शरीर को अपनी संरचना के पुनर्गठन पर अतिरिक्त ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता नहीं होती है।

तरल रूप में, पड़ोसी पानी के अणुओं के बंधन अस्थिर और क्षणभंगुर संरचनाएं बनाते हैं। जमने पर, प्रत्येक बर्फ का अणु चार अन्य से कसकर बंध जाता है।

डॉक्टर ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज एस.वी. ज़ेनिन ने स्थिर दीर्घकालिक जल समूहों की खोज की। यह पता चला कि पानी नियमित वॉल्यूमेट्रिक संरचनाओं का एक पदानुक्रम है। वे 57 अणुओं से बनी क्रिस्टल जैसी संरचनाओं पर आधारित हैं। और इससे 912 पानी के अणुओं से युक्त हेक्साहेड्रोन के रूप में उच्च क्रम की संरचनाओं की उपस्थिति होती है। गुच्छों के गुण सतह पर उभरे ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के अनुपात पर निर्भर करते हैं। कॉन्फ़िगरेशन किसी भी बाहरी प्रभाव और अशुद्धियों पर प्रतिक्रिया करता है। कूलम्ब आकर्षक बल क्लस्टर तत्वों के चेहरों के बीच कार्य करते हैं। यह हमें एक विशेष सूचना मैट्रिक्स के रूप में पानी की संरचित स्थिति पर विचार करने की अनुमति देता है।

जल के अनसुलझे गुण

पानी हमेशा से मानव मस्तिष्क के लिए एक महान रहस्य रहा है। पानी के गुणों और कार्यों के बारे में बहुत कुछ हमारे दिमाग में समझ से परे है। पानी की बहती या बहती धारा को देखकर व्यक्ति अपने तंत्रिका और मानसिक तनाव को दूर कर सकता है। इसका क्या कारण है? जहाँ तक ज्ञात है, जल में ऐसा कोई भी पदार्थ नहीं होता जो ऐसा प्रभाव दे सके। वैज्ञानिकों का दावा है कि पानी में किसी भी जानकारी को प्राप्त करने और प्रसारित करने, उसे बरकरार रखने की क्षमता होती है। भूत, वर्तमान और भविष्य जल में घुले हुए हैं। पानी के इन गुणों का जादू और उपचार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है और किया जाता है। अभी भी पारंपरिक चिकित्सक और चिकित्सक हैं जो "पानी में फुसफुसाते हैं" और इस तरह बीमारियों का इलाज करते हैं। बहता पानी लगातार ब्रह्मांड की ऊर्जा लेता है और इसे अपने शुद्ध रूप में आसपास के निकट-पृथ्वी अंतरिक्ष में छोड़ता है, जहां यह प्रवाह की पहुंच के भीतर स्थित सभी जीवित जीवों द्वारा अवशोषित होता है, क्योंकि बहते पानी से बनने वाला बायोफिल्ड लगातार बढ़ रहा है। जारी ऊर्जा के कारण. पानी का बहाव जितना तेज होगा, यह क्षेत्र उतना ही मजबूत होगा। इस बल के प्रभाव में, जीवित जीवों का ऊर्जा खोल संरेखित होता है, सामान्य लोगों के लिए अदृश्य शरीर के खोल (आभा) में "टूटना" बंद हो जाता है, और शरीर ठीक हो जाता है।

जल के असामान्य गुण

जल का प्रथम विषम गुण है क्वथनांक और हिमांक विसंगति: यदि पानी - ऑक्सीजन हाइड्राइड - एच 2 ओ एक सामान्य मोनोमोलेक्युलर यौगिक था, जैसे कि, उदाहरण के लिए, तत्वों की आवर्त सारणी के छठे समूह में इसके एनालॉग डी.आई. मेंडेलीव सल्फर हाइड्राइड एच 2 एस, सेलेनियम हाइड्राइड एच 2 एसई, टेल्यूरियम हाइड्राइड एच 2 टी, तो तरल अवस्था में पानी माइनस 90 ओ सी से माइनस 70 ओ सी तक मौजूद होगा। पानी के ऐसे गुणों के साथ, पृथ्वी पर जीवन अस्तित्व में नहीं होगा.

पानी के "असामान्य" पिघलने और उबलने का तापमान पानी में एकमात्र विसंगतियों से बहुत दूर है। संपूर्ण जीवमंडल के लिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है पानी की एक विशेष विशेषता यह है कि जमने पर इसकी मात्रा घटने के बजाय बढ़ने की क्षमता होती है, अर्थात। घनत्व कम करें. यह दूसरी जल विसंगति है, जिसे कहा जाता है घनत्व विसंगति. पानी के इस विशेष गुण को सबसे पहले जी. गैलीलियो ने देखा था। जब कोई भी तरल (गैलियम और बिस्मथ को छोड़कर) ठोस अवस्था में परिवर्तित हो जाता है, तो अणु एक-दूसरे के करीब स्थित होते हैं, और पदार्थ स्वयं, मात्रा में घटते हुए, सघन हो जाता है। कोई भी तरल, लेकिन पानी नहीं। पानी यहां भी एक अपवाद है। ठंडा होने पर, पानी शुरू में अन्य तरल पदार्थों की तरह व्यवहार करता है: धीरे-धीरे सघन होता जाता है, इसकी मात्रा कम हो जाती है। इस घटना को +4°C (अधिक सटीक रूप से +3.98°C तक) तक देखा जा सकता है। +3.98°C के तापमान पर पानी का घनत्व सबसे अधिक और आयतन सबसे कम होता है। पानी के और अधिक ठंडा होने से धीरे-धीरे कमी नहीं होती, बल्कि मात्रा में वृद्धि होती है। इस प्रक्रिया की सुचारुता अचानक बाधित हो जाती है और 0°C पर मात्रा में लगभग 10% की तीव्र वृद्धि होती है! इस समय पानी बर्फ में बदल जाता है। शीतलन और बर्फ निर्माण के दौरान पानी का अनोखा व्यवहार प्रकृति और जीवन में अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पानी की यही विशेषता है जो पृथ्वी पर सभी जल निकायों - नदियों, झीलों, समुद्रों को सर्दियों में पूरी तरह जमने से बचाती है, और इस तरह जीवन बचाती है।

ताजे पानी के विपरीत, ठंडा होने पर समुद्र का पानी अलग तरह से व्यवहार करता है। यह 0°C पर नहीं, बल्कि शून्य से 1.8-2.1°C पर जमता है - यह इसमें घुले लवणों की सांद्रता पर निर्भर करता है। इसका अधिकतम घनत्व +4°C पर नहीं, बल्कि -3.5°C पर होता है। इस प्रकार, यह अपने अधिकतम घनत्व तक पहुंचे बिना ही बर्फ में बदल जाता है। यदि ताजे जल निकायों में ऊर्ध्वाधर मिश्रण तब बंद हो जाता है जब पानी का पूरा द्रव्यमान +4 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा हो जाता है, तो समुद्री जल में ऊर्ध्वाधर परिसंचरण 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर भी होता है। ऊपरी और निचली परतों के बीच आदान-प्रदान की प्रक्रिया लगातार होती रहती है, जिससे जानवरों और पौधों के जीवों के विकास के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ बनती हैं।

पानी के सभी थर्मोडायनामिक गुण अन्य पदार्थों से स्पष्ट या तीव्र रूप से भिन्न होते हैं।

उनमें से सबसे महत्वपूर्ण है विशिष्ट ताप विसंगति. पानी की असामान्य रूप से उच्च ताप क्षमता समुद्रों और महासागरों को हमारे ग्रह का विशाल तापमान नियामक बनाती है, जिसके परिणामस्वरूप सर्दी और गर्मी, दिन और रात में तापमान में कोई तेज बदलाव नहीं होता है। समुद्र और महासागरों के पास स्थित महाद्वीपों की जलवायु हल्की होती है, जहाँ वर्ष के अलग-अलग समय में तापमान में परिवर्तन नगण्य होता है।

शक्तिशाली वायुमंडलीय धाराएँ जिनमें वाष्पीकरण की प्रक्रिया के दौरान भारी मात्रा में ऊष्मा अवशोषित होती है, विशाल महासागरीय धाराएँ हमारे ग्रह पर मौसम बनाने में असाधारण भूमिका निभाती हैं।

ताप क्षमता विसंगति इस प्रकार है:
जब किसी भी पदार्थ को गर्म किया जाता है तो उसकी ऊष्मा क्षमता सदैव बढ़ जाती है। हाँ, कोई भी पदार्थ, लेकिन पानी नहीं। पानी एक अपवाद है; यहां भी वह मौलिक होने का अवसर नहीं चूकता: बढ़ते तापमान के साथ, पानी की ताप क्षमता में परिवर्तन असामान्य है; 0 से 37°C तक यह घट जाती है और केवल 37 से 100°C तक ताप क्षमता हर समय बढ़ती रहती है। 37°C के करीब तापमान के भीतर, पानी की ताप क्षमता न्यूनतम होती है। ये तापमान मानव शरीर की तापमान सीमा, हमारे जीवन का क्षेत्र हैं। 35-41 डिग्री सेल्सियस (मानव शरीर में संभावित, सामान्य रूप से होने वाली शारीरिक प्रक्रियाओं की सीमा) के तापमान रेंज में पानी की भौतिकी पानी की एक अद्वितीय स्थिति प्राप्त करने की संभावना बताती है, जब क्रिस्टलीय और थोक पानी का द्रव्यमान बराबर होता है एक-दूसरे से और एक संरचना की दूसरे में रूपांतरित होने की क्षमता अधिकतम होती है। पानी का यह उल्लेखनीय गुण मानव शरीर में प्रतिवर्ती और अपरिवर्तनीय जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की समान संभावना निर्धारित करता है और उन पर "आसान नियंत्रण" प्रदान करता है।

पानी की किसी भी पदार्थ को घोलने की असाधारण क्षमता सर्वविदित है। और यहां पानी एक तरल के लिए असामान्य विसंगतियों को प्रदर्शित करता है, और सबसे पहले पानी के ढांकता हुआ स्थिरांक की विसंगतियाँ . यह इस तथ्य के कारण है कि इसका ढांकता हुआ स्थिरांक (या ढांकता हुआ स्थिरांक) बहुत अधिक है और इसकी मात्रा 81 है, जबकि अन्य तरल पदार्थों के लिए यह 10 से अधिक नहीं है। कूलम्ब के नियम के अनुसार, पानी में दो आवेशित कणों के बीच परस्पर क्रिया का बल होगा उदाहरण के लिए, हवा की तुलना में 81 गुना कम हो, जहां यह विशेषता एकता के बराबर है। इस मामले में, इंट्रामोल्युलर बॉन्ड की ताकत 81 गुना कम हो जाती है और, थर्मल गति के प्रभाव में, अणु आयन बनाने के लिए अलग हो जाते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अन्य पदार्थों को घोलने की अपनी असाधारण क्षमता के कारण, पानी कभी भी पूरी तरह से शुद्ध नहीं होता है।

एक और आश्चर्यजनक जल विसंगति का उल्लेख किया जाना चाहिए - असाधारण रूप से उच्च सतह तनाव। सभी ज्ञात तरल पदार्थों में से केवल पारे का पृष्ठ तनाव अधिक होता है। यह गुण इस तथ्य में प्रकट होता है कि पानी सदैव अपनी सतह को छोटा करने का प्रयास करता है। क्वांटम यांत्रिक कारणों से उत्पन्न पानी की बाहरी (सतह) परत की असंतुलित अंतर-आणविक ताकतें एक बाहरी लोचदार फिल्म बनाती हैं। फिल्म की बदौलत, कई वस्तुएँ, पानी से भारी होने के कारण, पानी में नहीं डूबती हैं। यदि, उदाहरण के लिए, एक स्टील की सुई को सावधानी से पानी की सतह पर रखा जाए, तो सुई नहीं डूबेगी। लेकिन स्टील का विशिष्ट गुरुत्व पानी के विशिष्ट गुरुत्व से लगभग आठ गुना अधिक होता है। पानी की बूंद का आकार हर कोई जानता है। उच्च सतह तनाव पानी को मुक्त रूप से गिरने पर गोलाकार आकार देने की अनुमति देता है।

सतह का तनाव और गीलापन पानी और जलीय घोल के विशेष गुणों का आधार है, जिन्हें केशिकात्व कहा जाता है।वनस्पतियों और जीवों के जीवन, प्राकृतिक खनिजों की संरचनाओं के निर्माण और पृथ्वी की उर्वरता के लिए केशिकात्व का बहुत महत्व है। मनुष्य के बाल से भी कई गुना अधिक संकरी नालियों में पानी अद्भुत गुण प्राप्त कर लेता है। यह अधिक चिपचिपा हो जाता है, 1.5 गुना गाढ़ा हो जाता है और माइनस 80-70 डिग्री सेल्सियस पर जम जाता है।

केशिका जल के सुपरनोमली का कारण अंतर-आणविक अंतःक्रिया है, जिसके रहस्य अभी भी उजागर होने से बहुत दूर हैं।

वैज्ञानिक और विशेषज्ञ तथाकथित जानते हैं गंदा पानी . एक पतली फिल्म के रूप में, यह पृथ्वी की पपड़ी के चट्टानों और खनिजों और जीवित और निर्जीव प्रकृति की अन्य वस्तुओं के छिद्रों और सूक्ष्म गुहाओं की सतह को कवर करती है। अंतर-आणविक बलों द्वारा अन्य पिंडों की सतह से जुड़े इस पानी की, केशिका पानी की तरह, एक विशेष संरचना होती है।

इस प्रकार, पानी के विषम और विशिष्ट गुण सजीव और निर्जीव प्रकृति के साथ इसकी विविध अंतःक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पानी के गुणों की ये सभी असामान्य विशेषताएं सभी जीवित चीजों के लिए इतनी "सफल" हैं कि वे पानी को पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए एक अनिवार्य आधार बनाते हैं।

जल संबंधी विसंगतियाँ

पदार्थों की विशाल विविधता में जल का अत्यंत विशेष स्थान है। और इसे अक्षरशः लिया जाना चाहिए. पानी के लगभग सभी भौतिक और रासायनिक गुण प्रकृति में अपवाद हैं: यह वास्तव में दुनिया का सबसे आश्चर्यजनक पदार्थ है। यह न केवल अणु के समस्थानिक रूपों की विविधता के कारण आश्चर्यजनक है और न केवल उन आशाओं के कारण जो भविष्य के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में इसके साथ जुड़ी हुई हैं। यह अपने सबसे सामान्य गुणों के लिए अद्भुत है।

आइए कानून पर सवाल न उठाएं. पानी इस नियम का सबसे दुर्लभ और शायद अनोखा अपवाद है। शायद साधारण पानी से अधिक आश्चर्यजनक और रहस्यमय कोई पदार्थ नहीं है। लेकिन इसके कारणों को अभी तक पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया जा सका है, हालांकि यह स्पष्ट है कि पानी के रहस्य इसके अणु की संरचना और अंतर-आणविक संरचना में छिपे हैं।

यह तथ्य कि साधारण पानी अभी भी बहुत कम समझा जाने वाला पदार्थ है, न केवल इसकी संरचना की जटिलता और अनिश्चितता से समझाया गया है, बल्कि इस तथ्य से भी समझाया गया है कि यह एक तरल पदार्थ है। किसी तरल पदार्थ की तुलना में ठोस या गैस का अध्ययन करना बहुत आसान है, क्योंकि पहले में अणु स्पष्ट रूप से व्यवस्थित होते हैं, और दूसरे में वे कमजोर रूप से परस्पर क्रिया करते हैं और उन्हें गति करने की अधिक स्वतंत्रता होती है। इस सवाल का अभी भी कोई जवाब नहीं है: गैस से संघनित पदार्थ की अवस्था के दो रूप क्यों होते हैं - तरल और ठोस - जो अंतर-आणविक संपर्क के घनत्व और ऊर्जा में समान होते हैं और अंतर-आणविक संपर्क के गतिकी में बहुत भिन्न होते हैं। ऐसा कोई सिद्धांत नहीं बनाया गया है जो तरल अवस्था का पर्याप्त रूप से वर्णन कर सके। पिघलने का सिद्धांत - समान घनत्व और अंतर-आणविक संपर्क की ऊर्जा वाले सिस्टम में क्रम से विकार में संक्रमण - भी विकसित नहीं किया गया है। इसलिए, उदाहरण के लिए, पानी की तुलना में बर्फ का बेहतर अध्ययन किया गया है। प्रयोगशालाओं में प्राप्त नहीं किया गया और बिल्कुल शुद्ध पानी, इसके गुण आज भी रहस्य बने हुए हैं।

कई गुणों में, पानी एक विशेष, अद्वितीय पदार्थ है जो अन्य यौगिकों के लिए ज्ञात सामान्य कानूनों की सीमाओं के भीतर नहीं आता है। आइए हम कई उदाहरण दें.

क्वथनांक और गलनांकवायुमंडलीय दबाव पर पानी - 100 और 0°C। चित्र में डेटा. आवर्त सारणी के समूह VI में ऑक्सीजन एनालॉग्स के हाइड्राइड यौगिकों के लिए 1.6 पानी के पास इन मापदंडों में तेज वृद्धि का संकेत देता है।

चावल। 1.6. ऑक्सीजन समूह के हाइड्रोजन यौगिकों के क्वथनांक और हिमांक

बहुत ऊंचे मूल्य पानी के पिघलने और वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा: 333 · 103 और 2259 · 103 जे/किलो. सभी तरल पदार्थों में उच्चतम पानी की विशिष्ट ताप क्षमता और ढांकता हुआ स्थिरांक(81 डी), यानी पानी में विपरीत आवेशों के बीच परस्पर क्रिया का बल निर्वात की तुलना में 81 गुना कम हो जाता है। यह एसिड, लवण और क्षार के जलीय घोल में इलेक्ट्रोलाइट्स के आयनों में पृथक्करण को निर्धारित करता है। यह पानी के वाष्पीकरण के दौरान घुले पदार्थों के तलछट में परिवर्तित होने की भी व्याख्या करता है। कई अन्य सॉल्वैंट्स के लिए, ढांकता हुआ स्थिरांक बहुत कम (10 - 50) है, और एप्रोटिक गैर-ध्रुवीय तरल पदार्थ (बेंजीन, तेल) के लिए जो इलेक्ट्रोलाइट्स को भंग नहीं करते हैं, यह 3 से अधिक नहीं है।

सभी यौगिकों का गलनांक पर अधिकतम घनत्व होता है। पानी यहाँ भी विशेष व्यवहार करता है: यह उच्चतम घनत्व 4°C से मेल खाता है. आगे ठंडा करने और गर्म करने के साथ, यह कम हो जाता है, अर्थात। वक्र पर ρ = एफ(टी°) इस t° पर अधिकतम देखा जाता है। बर्फ का घनत्व 0.918 ग्राम/सेमी3 है और यह पिघलने पर यानी तरल पानी में नहीं डूबती है।

पानी के गुणों में विसंगतियों की अन्य भौतिक अभिव्यक्तियाँ हैं - विद्युत चालकता, सतह तनाव, तापीय चालकता, आदि।

पानी के असामान्य गुणों का एक मुख्य कारण विभिन्न पानी के अणुओं के H+ और O2- आयनों के बीच हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति है। ये कनेक्शन पानी में जंजीरों और छल्लों के रूप में सहयोगियों की उपस्थिति का कारण बनते हैं, जैसा कि चित्र में योजनाबद्ध रूप से प्रस्तुत किया गया है। 1.7. सबसे कम सघन पैकिंग वाले छह-आणविक वलय बर्फ की संरचना के करीब हैं, और सबसे सघन पैकिंग वाले दो- और चार-आणविक वलय पानी की संरचना के करीब हैं। इस संरचना के अलग-अलग तत्व गतिशील संतुलन में हैं और गर्म करने पर उनकी संख्या कम हो जाती है (चित्र 1.8)।

चावल। 1.7. तरल पानी में अणुओं के सहयोगियों के प्रकार (एक्स.एस. फ्रेंक और वी. वीन के अनुसार)

चावल। 1.8. पानी के तापमान के आधार पर संरचित अणुओं का अनुपात

पानी में उच्च ऊर्जा सामग्री हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति के कारण भी होती है और परिणामस्वरूप, असामान्य रूप से उच्च होती है टीकिप., टीकृपया, पिघलने और वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा, साथ ही पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता सभी तरल पदार्थों में सबसे अधिक है, जबकि बर्फ और भाप के लिए यह आधी है।

चूंकि तरल पानी में संरचना इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन बलों के आधार पर होती है, पानी की स्थिति और इसके गुण विभिन्न भौतिक क्षेत्रों - तापमान, विद्युत, चुंबकीय और दबाव में बदलते हैं। यह पानी की सक्रियता (400 डिग्री सेल्सियस और 100 एमपीए तक), ताप विद्युत इंजीनियरिंग, परिवहन और ड्रिलिंग में भाप बॉयलर और पाइप में पैमाने के खिलाफ लड़ाई का आधार है। सीमेंट, कंक्रीट, तकनीकी जिप्सम और ईंट की कठोरता और स्थायित्व को बढ़ाने में तेजी लाने के लिए पानी के चुंबकीयकरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।