voda

Voda nebo aqua (chemický vzorec H₂O, podle tradičního názvu oxid vodný, novější systémový název oxidán^[1]) je chemická zlúčenina vodíka a kyslíka. Je základní podmínkou pro existenci života na Zemi. Za normální teploty a tlaku je to bezbarvá, čirá kvapalina bez zápachu a chuti. V přírodě se vyskytuje ve třech skupenstvích: v pevném (sneh, led), v kapalném (voda) a v plynném (vodní pára).

Je nejrozšířenější látkou na povrchu Země. Je podstatnou součástí biosféry a má při půdě prvostní význam pro zajištění výživy lidstva. Tvoří 70 % lidského těla a je nezbytná pro rostliny a živočichy.

Je základní součástí biomasy, hlavním prostředkem pro transport živin, pro jej přijímání a vylučování.
Pro rostliny je významné nejen jej celkové množství za rok, ale také výskyt a rozdělení v vegetačním období vzhledem na jej růstové fáze.
Pro mnohé živočichy je voda přímo životním prostředím

Struktura vody

Voda představuje chemickou zlúčeninu dvou atomů vodíka (H) a jednoho atomu kyslíka (O). Atomy ve molekule vody jsou vázány jednoduchou polární kovalentní vazbou. Inter molekulární vodíkové mostíky jsou příčinou např. vysoké teploty varu vody 100 °C.
Voda se v přírodě vyskytuje v plynném, kapalném a v tuhém skupenství.
Pro svůj dipólový charakter je voda dobrým rozpouštědlem iontových zlúčenin.

Druhy vod

Podle obsahu rozpustených minerálních látek

Pitná - obsahuje malé množství rozpustných minerálních látek
Destilovaná – je zbavená minerálních látek
Měkká – obsahuje málo minerálních látek
Tvrdá – z podzemních pramenů, obsahuje více minerálních látek
- Minerální – Podle obsahu celkových rozpustených tuhých látek (RL) se přírodní minerální vody člení na:
  - velmi nízko mineralizované (s obsahem RL do 50 mg/l)
  - nízko mineralizované (s obsahem RL 50 – 500 mg/l)
  - středně mineralizované (s obsahem RL 500 – 1500 mg/l)
  - vysoko mineralizované (s obsahem RL 1 500 – 5 000 mg/l)
  - velmi vysoko mineralizované (s obsahem RL 5 000 – 15000 mg/l)
  - solanky (s obsahem RL nad 15000 mg/l)^[2].

Podle účelu použití

Úžitková – v průmyslových závodech (sníží se tvrdost vody a ta se zbaví Ca²⁺ a Mg²⁺), v potravinářství se vyžaduje dezinfikovaná voda (chlorování, ozonizace, ozáření ultrafialovým zářením)
Napájecí – voda pro párové kotle, zbavená minerálních solí, aby nevznikl kotelový kámen, který zanáší potrubí
Pitná – je vhodná na každodenní použití, je zbavená nečistot, obsahuje vyvážené množství minerálních látek tak, aby neškodily zdraví
Odpadová voda -Odpadová voda je znečistěná voda, která vzniká v průmyslu, v zemědělství, v domácnostech, nemocnicích, laboratořích atd. Čistí se v čistírnách odpadových vod. Velké závody mají vlastní čistírny odpadových vod. Obce odvádějí odpadovou vodu do nejbližších čistíren odpadových vod

Podle výskytu

povrchová (jizera,mory,oceány,...)
podzemní - minerální
srážková (déšť,snež,...)

Vlastnosti

Fyzikální

Povrchové napětí – je příčinou kapilárních jevů, jako je vzlínávost vody v kapilárách půdy a hornin, zmáčecí schopnost, tvorba pěny, atd.
Hustota – se zvětšuje od 0 °C po teplotu 3,98 °C, potom se při vyšší teplotě zmenšuje
Viskozita – spolu s hustotou podstatně ovlivňuje hydraulické chování vody. Od jej hodnoty závisí např. rychlost filtrace vody pískem, rychlost sedimentace. Zmenšuje se se zvyšováním teploty.
Elektrická vodivost – závisí od koncentrace iontů, od jejich pohyblivosti a teploty. Obsah rozpustených solí a plynů zvyšuje vodivost vody.
Tepelná kapacita – velké vodní plochy jako jizera, mory, oceány se podílejí na regulaci teploty na Zemi.
Další vlastnosti
- Absorpce světla
- Rádioaktivita vody
- Změny skupenství vody

Chemické

Sou podmíněné obsahem rozpustených látek ve vodě.

Senzorické

Můžeme je zjistit lidskými smyslovými orgány. Teplota, barva, zakalení, průhlednost, pach a chuť.

Zaujímavosti

Anomálie vody – při teplotě 3,98 °Celzia má nejvyšší hustotu. Na základě této vlastnosti mohou vodní živočichové přežít zimu pod hladinou, protože voda nezamrzne až po dno.
Při přechodu z kapalného do plynného skupenství zvětší svůj objem 1 700-násobně, čím vykoná objemovou práci.
22. březen je vyhlášen jako Svetový den vody (World Water Day)

Voda v přírodě

Výskyt

Voda se v přírodě volně vyskytuje ve všech třech skupenstvích.

Tuhé

Voda se v podobě ledu a snehu vyskytuje ve velkých nadmořských výškách, přičemž výška, v které se led se sněhem přirozeně nachází se směrem k pólům postupně snižuje. Téměř celá plocha Antarktidy a Arktidy je většinu roku zaledněná. Také se sněh a led ve velkém množství vyskytují v mildním pásu v období zimy, kdy kapalná voda samovolně zamrzne a srážky jsou v podobě sněhu.

Kapalné

V kapalném skupenství se na Zemi voda vyskytuje v největším množství. Běžně se vyskytuje v podobě jizer, řek, potoků, oceánů a morí, nachází se v půdě aj v močárech. Většina vody se nachází v oceánech v podobě slané vody, přičemž pokrývá 71 % světového povrchu.

Plynné

Vodní pára se nachází v atmosféře a jej zastoupení se pohybuje od 1 do 4 procent.

Kvantové (dočasné pomenování)

Nejnověji objevené skupenství vody, které vykazuje známky kvantového systému. V přírodě se našlo v supermalých kanálících šestuholníkového průřezu uvnitř minerálu beryl, jehož odrodami jsou i drahokamy akvamarín a smaragd.

Zjednodušeně můžeme říct, že tunelování spočívá v tom, že částice (v tomto případě celá molekula vody) může překonat bariéru, t. j. pretunelovat se přes ni a být současně na jej obou stranách, resp. hocikde uvnitř bariéry.^[3]

Koloběh vody v přírodě

Blíže informace v hlavním článku: Koloběh vody

Zem přijímá záření ze Slunce, zemský povrch se zahřeje, voda se mění na paru, která vystoupí do atmosféry. V chladnějším prostředí atmosféry se vodní páry kondenzují, tvoří oblačnost, v kapalné nebo tuhé formě padají na zemský povrch a začnou po něm hned stékat nebo do něj pronikat. Část spadlých srážek se vypaří a pokračuje dál v oběhu.

Znečištění vody

Voda se znepříjemňuje chemickými látkami, ropy, těžkými kovy, radioaktivním odpadem, splaškovými vodami. Mezi největší zdroje znečištění patří výroba celulózy a papíru, zpracování ropy – ropy způsobují pachové a chuťové závady vod.

Využití člověkem

Člověk pro svou denní potřebu využívá pitnou vodu. Na pitnou vodu se musí upravovat povrchová voda (ve vodárnách). Nejprve se nechají usadit tuhé látky, potom se do vody přidávají chemické látky. Ty s nečistotami tvoří zrazeninu, vznikají vločky, které se usazují na dno. Takto upravená voda se přefiltruje přes pískový filtr. Filtr zachytí neusazené vločky a jiné nečistoty. Nezachytí však např. oleje, barvy.

Funkce vody

biologická – výživa lidstva, fauny, flóry, podnebný a půdní činitel
zdravotní – osobní a veřejná hygiena člověka, čištění, odstraňování odpadků, vytápění, klimatizace, atd.
kulturní a estetická – oskralení kraje