أين يأتي الأكسجين في الماء؟ تفاعل الأكسجين بالماء. تشبع الأكسجين من الماء

ربما الآن حتى الأطفال يعرفون أن الصيغة الكيميائية من الماء هو H ₂ O. ومع ذلك، هذه هي نظرية، ولكن في الواقع كمية كبيرة من المواد، سواء العضوية وغير العضوية، يذوب في الماء. الماء النقي، كما هو معروف، ليس له طعم ورائحة، ولكن يمكن لأي شخص أن يكون على يقين من أن في الغالبية الساحقة من الحالات هذا ليس كذلك. في مياه الشرب، على سبيل المثال، يحتوي على كمية معينة من الأملاح المعدنية، مما يعطيها طعم مالح. إلى حد ما، فإنه يحتوي على كل ما يتصل به. التركيب الدقيق للمياه يعتمد على موقع السياج، لأنه في أماكن مختلفة هو على اتصال مع مواد مختلفة. في بعض الأماكن، سوف يجد الكيميائيون المعادن الثقيلة في السائل، في مكان ما - المواد العضوية المختلفة .

كيف يعمل؟

الماء هو مذيب عالمي. يعتبر الماء المقطر المادة الأكثر نقاء بالمعنى الكيميائي، ولكن بعد فترة من الوقت يفقد حالته الأصلية. وهذا هو السبب: الماء هو مثل مذيب جيد أن الجزيئات في نهاية المطاف من مختلف المواد من الهواء ندخل في ذلك. في الطبيعة، وهذا يحدث أيضا بسبب النشاط الحيوي للكائنات الحية المختلفة التي تعيش في البيئة المائية.

الغازات في الماء

صب الماء في الزجاج، يمكنك ان ترى فقاعات من الغاز، والتي سوف تكون على جدران السفينة. جنبا إلى جنب مع الأملاح وغيرها من المواد، يذوب الماء في حد ذاته والغازات. أولا وقبل كل شيء، هو النيتروجين من الهواء، وكذلك الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، وفي بعض الحالات لا يزال الميثان وكبريتيد الهيدروجين. وعلاوة على ذلك، الماء البارد يذوب الغازات أفضل بكثير من الماء الدافئ، بحيث انخفاض درجة الحرارة، وارتفاع تركيز الغازات. وعلى النقيض من ذلك، فإن الذوبانية تنخفض مع زيادة درجة الحرارة.

مصادر الغازات المذابة في الماء

ولكن أين تأتي كل هذه المواد من الماء؟ النيتروجين، كقاعدة عامة، يذوب في عملية التفاعل مع الغلاف الجوي، والميثان - نتيجة للاتصال مع الصخور وتحلل الطين القاع، ويتم تشكيل كبريتيد الهيدروجين كمنتج من تسوس المخلفات العضوية. وكقاعدة عامة، يوجد كبريتيد الهيدروجين في طبقات المياه العميقة ولا يرتفع إلى السطح. مع تركيزها العالي، الحياة مستحيلة، على سبيل المثال، في البحر الأسود على أعماق أكثر من 150-200 متر، ويرجع ذلك إلى تشبع عالية من المياه مع كبريتيد الهيدروجين، وهناك تقريبا أي الكائنات الحية غير بعض البكتيريا.

كما يحتوي الأكسجين دائما على الماء. وهو مؤكسد عالمي، وبالتالي تتحلل جزئيا كبريتيد الهيدروجين، والحد من تركيزه. ولكن أين يأتي الأكسجين؟ من حوله، المحادثة ستكون خاصة.

أكسجين

وتحتاج جميع الكائنات الحية تقريبا إلى الأكسجين. الناس يتنفسون في الهواء، وهو خليط من الغازات، وجزء كبير منه هو بالضبط.

يحتاج سكان البيئة المائية أيضا هذه المادة، وبالتالي فإن تركيز الأكسجين في الماء هو مؤشر مهم جدا. وعادة ما يصل إلى 14 ملغم / لتر، عندما يتعلق الأمر بالمياه الطبيعية، وأحيانا أكثر من ذلك. في السائل نفسه الذي يتدفق من الصنبور، ويرد الأوكسجين أقل من ذلك بكثير، وأنه من السهل أن تفسر. مياه الصنبور بعد مرور المياه يمر عبر عدة مراحل من التنقية، والأوكسجين المذاب هو مركب غير مستقر للغاية. نتيجة لتبادل الغاز مع المتوسطة الهواء، معظمها ببساطة يختفي. إذن أين يأتي الأكسجين من الماء، إن لم يكن من الهواء؟

في الواقع، وهذا ليس صحيحا تماما، كما أنه يأتي من الهواء، ولكن حصتها، حلت نتيجة للاتصال مع الغلاف الجوي، هو صغير للغاية. من أجل التفاعل بين الأكسجين والماء لتكون فعالة بما فيه الكفاية، وظروف خاصة ضرورية: درجة حرارة منخفضة، وارتفاع ضغط والتمعدن منخفضة نسبيا. فهي لا تحترم دائما، والحياة بالكاد موجودة في شكلها الحالي، إذا كانت الطريقة الوحيدة لتشكيل هذا الغاز في بيئة المياه للتفاعل مع الغلاف الجوي. لحسن الحظ، هناك مصدران آخران، حيث يتم أخذ الأكسجين في الماء. أولا، يتم العثور على جزيئات الغاز المذابة بكميات كبيرة في الثلج ومياه الأمطار، وثانيا - وهذا هو المصدر الرئيسي - نتيجة لعملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها النباتات المائية والعوالق النباتية.

بالمناسبة، على الرغم من حقيقة أن جزيء الماء يحتوي على الأوكسجين، الكائنات الحية لا يمكن استخراجه من هناك، بطبيعة الحال. لذلك، يجب أن يكون راضيا عن الجزء المذاب.

على أهمية الطحالب

قلة من الناس في الحياة العادية يفكرون في ما نتنفسه ولماذا تكوين الهواء هو بالضبط ما هو عليه. الجميع تقريبا يعرف أن معظم الكائنات الحية التنفس الهواء تتكيف مع هذا الخليط. ولكن إذا كانت البيئة البرية، ثم لا توجد أسئلة. وأين الأكسجين في الماء؟ مثل على الأرض، وهناك العديد من النباتات التي، بمساعدة عملية تسمى التمثيل الضوئي، تستهلك ضوء وثاني أكسيد الكربون، تفرز O ₂ .

وإذا أردنا أن نكون أكثر دقة، فقد دمرت الإنسانية في العقود الأخيرة، لسبب أو لآخر، جزءا كبيرا من الغابات. ولكن لا تزال هناك مسألة أزمة عالمية، على الرغم من أن سكان الكوكب ينمو باستمرار، واستهلاك الأوكسجين
انها ضخمة. والأهمية الكبيرة في هذه المسألة هي الطحالب التي تعيش في المحيط العالمي، في معظمها على نفقتهم أن الأكسجين مشبع بالماء. بعض الناس من الأنواع والحياة البحرية تأكل، ولكن عددهم لا يزال كافيا لعملية التمثيل الضوئي الفعال. هذا هو المكان الذي يأتي فيه الأكسجين في الماء، مما يعني، وذلك بفضل تبادل الغاز مع الغلاف الجوي، وفي الهواء. هو التمثيل الضوئي للطحالب - المصدر الرئيسي. بالمناسبة، ويرجع ذلك إلى العمليات التي تجري في النباتات أن الأوكسجين الأساسي في الغلاف الجوي تراكمت، والآن فقط الحفاظ على تركيبها لم يتغير يحدث.

دور الأكسجين المذاب (بيكاي)

وعلى الرغم من أن الجهاز التنفسي لسكان الأحياء المائية مرتب بشكل مختلف عن نظام سكان الأرض البرية، فإنهم جميعا بحاجة إلى نفس المواد. أولا وقبل كل شيء، نحن نتحدث عن الأكسجين، الذي يلعب دورا هاما في النشاط الحيوي للغالبية العظمى من الكائنات الحية. وإذا استخلصناها من الغلاف الجوي، حيث نصيبها مستقر تقريبا أو حوالي 21٪، فإن سكان الأنهار والبحار والمحيطات يعتمدون اعتمادا كبيرا على كمية الأوكسجين في الماء الموجود في بيئتهم. وبالإضافة إلى الأسماك، هناك حاجة أيضا إلى الأكسجين للنباتات. ومع ذلك، منتجاتها عادة ما تكون أعلى من مستوى الاستهلاك، لذلك هذا لا ينبغي أن يسبب القلق.

الأداء العادي

ونظرا لدورها الهام في الأداء الطبيعي للنظم الإيكولوجية، فإن مستوى أرك غالبا ما يخضع لسيطرة علماء الأحياء وعلماء البيئة. بعد كل شيء، يرتبط كل شيء في الطبيعة، وكسر توازن الغاز في خزان واحد يمكن أن يسبب مشاكل في تلك المجاورة، إذا كانت متصلة. وكقاعدة عامة، تؤخذ القياسات حتى الظهر، خلال هذه الفترة تركيز الغاز في المياه السطحية يصبح أقصى ويصل إلى 14 ملغم / لتر. هذا المؤشر يخضع لتقلبات يومية وموسمية خطيرة، ولكن لا ينبغي أن تقل عن 4 ملغم / لتر.
تقليل تركيز إلى 2 ملغ / لتر وأقل يسبب الموت الهائل لسكان الغلاف المائي. في الواقع - من الاختناق. وقد يشير الانخفاض التدريجي في المؤشر إلى تلوث الخزان وقد ينتهي أيضا في نهاية المطاف بوفاة السكان المائيين.

في النظم الإيكولوجية الصناعية

أهمية هامة من التهوية الجيدة، على سبيل المثال، في حوض السمك. هذا هو السبب في أنه من الضروري ليس فقط لتثبيت مضخات خاصة تضخ الهواء في الماء وتشبعه مع الأكسجين، ولكن، على سبيل المثال، إذا لزم الأمر، النبات الطحالب المختلفة على القاع. وبطبيعة الحال، أولئك الذين لديهم هواية مماثلة، أولا وقبل كل شيء، وعلم الجمال من النظام الإيكولوجي مثيرة للاهتمام، ولكن لا ينبغي للمرء أن ننسى استقراره وبعض المتانة.

إذا كنا نتحدث عن المزارع السمكية وإنتاج اللآلئ والصناعات الخاصة الأخرى من هذا النوع، بالإضافة إلى تدابير مختلفة تهدف إلى الحفاظ على تركيز كاف من الأوكسجين المذاب في الماء، فمن الضروري قياس هذا المؤشر بشكل منتظم باستخدام عينات خاصة. عندما تكون مسيجة، فمن المهم للغاية أنه لا يوجد اتصال مع الهواء، وهذا يمكن أن تشوه نتائج التحليل.