Создание научных основ обеззараживания и очистки воды на основе нанотехнологии

Показатель рН биологических жидкостей человеческого организма расположен в пределах от 7 до 7,5. Хотя в организме человека присутствуют жидкости с ярко выраженным кислотным характером, это моча и желудочный сок, рН которых равен 5,5. Увеличение рН биологических жидкостей в сторону большей кислотности может привести к возникновению серьезных расстройств и заболеваний организма. Внешне состояние

о кислотно-щелочного равновесия крови человека характеризуется цветом его конъюнктивы в уголках глаз. Так при оптимальном кислотно-щелочном балансе цвет конъюнктивы ярко-розовый, если у человека в крови повышается щелочность, она приобретает темно-розовый окрас, а при увеличении кислотности становится бледно-розовой. При чем цвет конъюнктивы изменяется через 80 секунд после употребления веществ, влияющих на кислотно-щелочной равновесие.

Поскольку показатель кислотно-щелочного равновесия воды, оказывает прямое влияние качественные характеристики воды (привкус и внешний вид), а также на здоровье человека, то на всех стадиях водоочистки необходим строгий контроль рН. Для разнообразных систем водоочистки предъявляются различные требования к показателю рН, которые вырабатываются в зависимости от состава воды, материала систем распределения и методов водообработки.

Вода имеет множество модификаций, содержит массу различных примесей, проявляет различные свойства в зависимости от природных (и не только) условий, она повсеместно окружает и входит в состав практически всех земных организмов. Возможно, именно поэтому, мы до сих пор не раскрыли все тайны воды, и для ученых вода является самым распространенным, но наименее изученным химическим соединением. Установлено, что вода имеется не только на Земле, но и в космосе, ее обнаружили в составе комет, и многочисленных планет Солнечной системы, а также их спутников. Что касается нашей планеты, то на поверхности Земли количество воды достигает 1,39 х 1018т., а объем составляет 1500000000куб. км. Если бы вода равномерно покрывала Землю, то глубина ее слоя достигала 4 км. Конечно же, большее количество земной воды сосредоточено в морях и океанах, ее объем колеблется в пределах 1370000000 куб. км., что составляет 97% от всего земного объема. Оставшиеся 3% составляет запас пресной воды, которая сосредоточена на материках и континентах. При чем 68,7% запасов пресной воды сосредоточены в Антарктиде в виде ледников и снежного покрова, что составляет 25000000 куб. км воды, а масса этой воды колеблется в пределах 2,4 х 1016 т. 8000000 куб. км пресной воды сосредоточено в виде подземных вод. 13000 куб. км воды находится в воздухе и если эта вода в виде атмосферных осадков равномерно выпадет на землю, то ее толщина ее слоя не превысит 24 мм. Теоретически, масса всей земной воды, находящейся на поверхности Земли, в ее атмосфере, подземных вод, и воды, содержащейся в биологических объектах, составляет 2000000000 миллионов тонн.

Вода не только окружает нас, но и на 70% является составляющей частью человеческого организма. Так мышечные ткани нашего тела (включая сердце, почки, легкие) на 80% состоят из воды, а костная ткань – на 30%. Содержание воды в биологических жидкостях человеческого организма, таких как слюна, желудочный сок, лимфа, моча колеблется от 95 до 99%, а в крови составляет 83%. Даже зубная эмаль содержит 0,3% воды. Именно вода является неизменным условием осуществления в организме химических реакций, например процесс пищеварения – это не что иное, как перевод питательных веществ в раствор, который впоследствии всасывается клетками организма. Употребляемая в пищу вода, помогает клетками и очистится, так как она вымывает переработанные продукты обмена веществ из клеток.

Во всех без исключения живых организмах содержится вода, а, к примеру, водоросли на 90% состоят из воды. Установлено, что количество воды в живых организмах в 6 раз больше, нежели во всех реках. И даже минералы и горные породы в свой состав включают воду. Живые организмы не просто содержат воду, поступающую извне, но и могут ее вырабатывать при сгорании пищевых продуктов или выделять из тканей. Всем известный верблюд получает воду в случае необходимости посредством окисления жира, который находится у него в горбу. По своему составу океаническая вода имеет очень большое сходство с составом крови человека и животного. Учеными установлено, что в несколько сотен лет через живые организмы проходит количество воды, превышающее массу Мирового океана.

Человечество должно наконец-то осознать всю ценность воды, относится к ней бережно, как к самому драгоценному подарку. Осознание того, что, загрязняя воду мы, в первую очередь, наносим вред себе, портим свое здоровье должно прочно войти в сознание человека.

1.4 Физические свойства воды

Температура кипения воды (и все другие жидкости) зависит от атмосферного давления. Например, на вершине гор на Эвересте вода кипит при 68 ° C (154 ° F), по сравнению с 100 ° C (212 ° F) на уровне моря. Наоборот, глубокие воды в океане вблизи геотермальных жерла температура может достигать сотен градусов и оставаться жидкой. Вода обладает вторым по величине удельной теплоемкости любого известного вещества, после аммиака, а также высокая теплота испарения (40,65 кДж / моль -1), оба из которых являются результатом обширных водородных связей между молекулами. Эти два необычных свойств воды, чтобы позволить умеренным климатом Земле буферизации больших колебаний температуры [4-7].

Максимальная плотность воды происходит при 3,98. ° С (39,16 ° F). Вода становится еще менее плотное при замерзании, расширяя 9%. Это приводит к необычным явлениям: твердые формы вода, лед плавает на воде, что позволяет организму выжить внутри частично-замороженного тела воду, поскольку вода на дне, имеет температуру около 4 ° C (+39 ° F).

АДР этикетки для перевозки реактивной воды Вода смешивается со многими жидкостями, например этанол, в любых соотношениях, образуя одну однородную жидкость. Как газ, пары воды полностью смешивается с воздухом. Кругооборот воды полностью перемешивает всю воду на планете. Вода образует азеотропе со многими другими растворителями. Воду можно разделить путем электролиза на водород и кислород. Как окиси водорода, образуют воду, когда водород или водородсодержащих соединений сжечь или реагировать с кислородом или кислородсодержащих соединений. Вода не топливо, оно является конечным продуктом сгорания водорода. Энергии необходимы для расщепления воды на водород и кислород путем электролиза или любых других средств больше, чем энергия, выделяющаяся при водороде и кислороде рекомбинации. Элементы, которые являются более электроположительный, чем водород, таких как литий, натрий, кальций, калий и цезий вытеснять водород из воды, образуя гидроксиды. Будучи горючий газ, водород выделяется опасно и реакции воды с более электроположительным из этих элементов может быть взрывоопасной силой. При сверхвысоких давлениях вода содержится в глубокой части планет-гигантов Урана и Нептуна. Вода может стать металлический, который будет иметь важные последствия для генерации магнитного поля этих планет.

 Скачать реферат