Основные физич. и химич. св-ва воды.

вада -11,19 % Н₂ і88,81 % О₂ . Вада ў прыродзе сустракаецца ў трох агрэгатных станах: цвёрдым, вадкім і парападобным. Пераход з аднаго агрэгатнага стана у другі адбываецца са зменай тэмпературы і ціску. Тэмп=0, 0075^о С і ціску 6,1 мб в. На графіку кропка В адпавядае такім умовам і называецца (трайной кропкай). Прыродная вада не мае колеру, а ў тоўстых слаях – мае блакітна-зялёнае адценне.. 1 Тэмпература замерзання дыстыляванай вады прынята за 0^о С, а кіпення – за 100^о С пры ціску 760 мм. Тэмпература замерзання і кіпення вады залежыць ад яе салёнасці і атмасфернага ціску. Марская вада замярзае пры тэмпературы = – 1,0^о С да -2,0^о С, а кіпіць пры 100,08 – 100,64^о С пры нармальным атмасферным ціску. 2 Шчыльнасць вады – гэта маса вады у 1 см³ . макс плот прыТ=4^о С.. З павелічэннем салёнасці тэмпература замярзання вышэй тэмпературы найбольшай шчыльнасці. 3 Удзельная цеплаёмкасць вады - колькасць цяпла, якая неабходна для награвання 1 дм³ вады на 1 ^оС. 4 Цеплаправоднасць вады. Вада вельмі марудна праводзіць цяпло. Цеплаправоднасць вады пры 0^о С роўна 13,6 ^. 10^-4, а пры тэмпературы +20^о С – 14,3 ^. 10^-4 кал/см.С.град. Цеплаправоднасць лёду яшчэ меньшая. Пагэтаму лёд аслабляе цеплаабмен паміж вадой і паветрай. Колер вады. Вада ў тонкіх слаях не мае колеру. Празрыстасць вады велічыню празрыстасці прынята лічыць глыбіню, на якой бачны белы дыск Секкі. 5 Вязкасць вады абумоўлена унутраным трэннем, якое узнікае паміж часцінкамі вады і перашкаджае узаемнаму перамяшчэнню сумежных слаёў. Вязкасць адыгрывае двайную ролю. Химичные св-ва: Вада-ўніверсалным растваральнікам. Ад велічыні раствораных часцінак прыродныя растворы могуць быць малекулярна-іоннымі і калоіднымі. 1 Мінералізацыі (S), міліграмах рэчываў, раствораных у адным літры вады (мг/дм³). Пры канцэн-ях звыш 1000 мг/дм³ мінералізацыя выражаецца ў г/дм³ (^о/_оо). Воды падзяляюцца на прэсныя –(мінер=да 1 ^о/_оо), саланаватыя – 1 – 24,7 ^о/_оо, салёныя ці мінеральныя – (24,7 – 47,0 ^о/_оо) і расолы (рапа, салёнасць звыш 47 ^о/_оо). 2. Рэчывы у вадзе- пяць груп: галоўныя э-ты (іоны: карбанатны (CO₃^{- -}), гідракарбанатны (HCO₃ ^--), сульфатны (SO₄^{- -}), хларыдны (Cl ^-), і катыёны: кальцыя (Ca^{+ +}), натрыя (Na^{+ +}), магнія (Mg^{+ +}), калія (K⁺)); біягенныя элементы ( азота, фосфара і крэмній); мікраэлементы (бром, фтор, ёд, марганец, медзь, кобальт, радый і іншыя.); раствораныя газы (кісларод, вокісел вугляроду, серавадарод, метан, Растварэнне газаў у вадзе памяншаецца з павялічэннем тэмпературы і салёнасці вады) і арганічныя рэчывы. На глыбіню кісларод паступае шляхам перамешвання вады таму зімой - замор рыбы. Пры раскладанні арганічных рэчываў, у асноўным бялковых, у безкіслародных (анаэробных) ўмовах утвараецца серавадарод (Н₂S). Кіслотнасць воднага асяроддзя (рН) =дысацыяцыі вады: Н₂О = Н⁺ + ОН ^-Іон Н⁺ з’яўляецца носьбітам кіслотных, ОН^-- – шчолакавых уласцівасцей. У нейтральным (рН = 7). рН менш 7-кіслае (рН < 7; падземных вод і вод балот). (рН > 7). арганічныя рэчывы = сапраўдных рствораў, калоідаў і суспензіі. Змяненні салявога складу прыродных вод адпаведна з кліматычнымі ўмовамі добра адлюстроўвае схема М. Г. Валяшка:

Усыханне і павелічэнне мінералізацыі

→ → → → → → → → → → → →

НСО₃^- → SO₄ → Cl^- Са⁺⁺ → Mg⁺⁺ → Na⁺

^{← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ←}

Увільгатненне і памяншэнне мінералізацыі

← ← ← ← ← ← ← ← ← ← ← кант-ыя воды -карбанатныя іоны, у марскіх – хларыдныя.

7. Віды вады ў порах грунтоў і механізм яе руху

Вада ў прыродзе – у глебе, грунтах, паветра знаходлзіцца ў розных агрэгатных станах і мае спецыфічныя асаблівасці механізма руху. Ад гэтага залежыць характар і інтенсіўнасць усіх прыродных працэсаў, у якіх прымае ўдзел вада. Вада ў глебах і грунтах можа знаходзіцца ў некалькіх агрэгатных станах: хімічна звязаная, крышталізаваная, парападобная, гіграскапічная, пленачная, капілярная, свабодная (гравітацыйная). Хімічна звязаная вада ўваходзіць у склад малекулы рэчыва ў выглядзе гідраксільнай групы(мінералы), Крышталізаваная вада з’яўляецца састаўной часчткай шматлікіх мінералаў(гіпса). Парападобная вада знаходзіццаў паветры, запаўняе поры і другія пустоты паміж часцінкамі грунта. Гіграскапічная вада вада прадстаўляе сабой моцна звязаную ваду, якая ўтрымліваецца сіламі на паверхні часцінак глебы ў выглядзе ізаліраваных малекуальбо плёнкі вады таўшчынёй у адну-дзве малекулы. Гіграскапічнасць - здольнасць грунта паглынаць і ўтрымліваць гіграскапічную ваду. Плёначная вада абвалоквае часцінкі парод звыш макс гігр-ай вады і яна менш звязана з мінеральнымі часцінкамі і адносіцца да катэгорыі рыхла звязанай. Капілярная вада адносіцца да катэгорыі свабоднай вільгаці, якая запаўняе параўнальна дробныя поры і капіляры. Адрозніваюць падпёртую і падвешаную капілярную ваду. Свабодная гравітацыйная вада запаўняе прамежкі ў грунтах. Яна можа ўтрымлівацца сіламі прыцяжэння да сценак, а пад уздзеяннем сілы цяжару лёгка і свабодна сцякае па напрмку ўхіла. Яе рух адбываецца ў капельна-струменевым выглядзе. У насычаных вадой пародах свабодная вада фільтруецца ў напрамку падзення ўзроўня падземных вод.

Рух падземных вод у залежнасці ад памераў пустотаў, па якім яны перамяшч-ца, можа быць ламінарным і турбулентным. Ламінарны рух назіраецца пры фільтрацыі падземных вод у дробназярністых грунтах, турбулентны – пры руху вады ў больш буйных шчылінах і пустотах.

Пры ламінарным руху часцінкі вады перамяшчаюцца паралельна у адным і тым жа напрамку. Пры такім руху яе хуткасць (v) прапарцыянальна падзенню напора на адзінку адлегласці, ці гідраўлічнаму ўхілу (i): V = k i дзе k – каэф фільтрацыі грунтоў. Залежнасць хуткасці руху вады грунтовых вод ад ўхілу наз-ца законам Дарсі. Колькасць вады (Q), якая фільтруецца праз некаторае папяроч сяч грунта (F), раўняецца здабытку плошчы гэтага сячэння на хуткасць: Q = vF, ці v = kiF, дзе k – каэф фільтр; i = h₁ – h₂ /l = h/l – гідраўлічны ухіл; h - велічыня напору; l – адрэзак, на якім адбываецца фільтр вады; F – папяроч сяч, праз якое адбываецца фільтр вады ў грунце.

Пры адпаведных умовах гідраўлічны ухіл (i) і папяр сяч можна прыняць = 1, то атрымаем: v = k, а г.зн. каэф фільт прадстаўляе сабой расход патоку вады праз тоўшчу грунта, сячэнне і ухіл якога роўны 1 (м/с).

Пры турбулентным руху часцінкі вады рухаюцца хаатычна, пры турб руху крытычная хуткасць фільтрацыі адваротна прапарцыянальна дыяметру часцінак, якія складаюць грунт. У гэтым выпадку хуткасць (v) можна выразіць у выглядзе формулы Шэзі: V= С √RI, дзе R – гідраўлічны радыус, ці адносіны плошчы папяр сяч да змочанага перыметру; I – гідраўлічны ўхіл; С – каэф, які залежыць ад шурпатасці і няроўнасцей сценак рэчышча, па якім рухаецца вада. Каэф С не з’яўляецца пастаяннай велічынёй. Яна залежыць ад глыбіні і шурпатасці рэчышча. Для рачных вадацёкаў існуе некалькі формул для яго разліку. Найбольш часта ўжываецца формула Маніна: C = 1/n R^1/6 І формула Н.Н.Паўлоўскага C = 1/n R^y, дзе n – каэф шурпатасці, які вызначаецца па спецыяльных табліцах М.Ф.Срыбнага.

З формулы Шэзі можна заключыць, што хуткасць плыні ўзрастае з павялічэннем гідраўлічнага радыуса ці сярэдняй глыбіні. Гэта адбываецца таму, што з павялічэннем глыбіні зніжаецца ўплыў шурпатасці дна на хуткасць. Павялічэнне гідраўлічнага радыуса прыводзіць к павялічэнню паказчыка С. З формулы Шэзі выцякае таксама, што хуткасць плыні павялічваецца з павялічэннем ухілу.

Вада ў глебе і горных пародах прсутнічае ў розных формах і стане і залежыць ад ступені ўвільгатнення слаёў зямной кары. Значная частка вады знаходзіцца ў звязаным стане і не ўдзельнічае ў кругавароце і не прыймае ўдзел у жыўленні рэк, азёр і балотаў, у прыродных працэсах.

Дата добавления: 2015-12-08