ზღვის ბალახი

უზარმაზარი სასტუმროს აივანზე ვზივარ და ვსაუზმობ. სასტუმრო კი დიდია, მაგრამ თავად სასაუზმე სივრცე ერთი ბეწო გაუკეთებიათ, ამიტომ დახუთული და სავსე დარბაზიდან გარეთ გამოვედი და ვცდილობ ზღვიდან მომავალი ჰაერი ღრმად შევისუნთქო. აივნის მოაჯირზე თოლია ჩამომიჯდა საქმიანად. იმხელაა, არც კი ვიცი, მართლა თოლიაა, თუ „ქარიშხალასებრთა“ ოჯახიდან (ამათ სახეობებში მთლად კარგად ვერ ვერკვევი, მაგრამ რაღაცები გამიგია).

სანამ აქ, ამ „ჩიტუნასთან“ ერთად მოვხვდებოდი, დიდი გზა გამოვიარე. ასეთ დროს სულ „ჯარისკაცის მამა“ მახსენდება და მის მსგავსად ვიწყებ საუბარს: „ვიარე, ვიარე, მანქანით ვიარე, მერე ფეხით ვიარე…“.

სინამდვილეში, თბილისიდან ჯერ სტამბულში ჩამოვედი, აქედან კი ზღვისპირა ვარნაში. არ ვიცი, მფრინავმა ასე რატომ გადაწყვიტა, მაგრამ თბილისიდან ზღვის გასწვრივ ფრენის ნაცვლად, მთიანი თურქეთისკენ, აღრისკენ, არარატის მხარისკენ აიღო გეზი. იქ კი ისეთი ქარები იყო, რომ ასეთი ნჯღრევა-რყევით მე ჯერ არ მიფრენია.

ვარნაში ახალი პროექტის ფარგლებში ჩამოვედი. შავი ზღვის წყლების ქიმიური მონიტორინგი და მისი გავლენა უნდა გამოვიკვლიოთ ე.წ. „ზღვის ბალახის“ ზრდაზე.

წარმოიდგინეთ, მწვანე მოხასხასე ბალახის ხალიჩა, ოღონდ… ზღვის ფსკერზე. ეს არ უნდა ავურიოთ ე.წ. „ცუდ“ წყალმცენარეებში. ეს უკანასკნელნი დიდი რაოდენობით ბენთოსურ მასალას იკრებენ გარშემო, წყლის ზედაპირზე მცირე ზომის წყალმცენარეების (Algae) ზრდას უწყობენ ხელს. სწორედ ეს უკანასკნელნი წარმოქმნიან ე.წ. ცოცხალ ხალიჩას წყლის ზედაპირზე, რასაც წყლის ყვავილობას უწოდებენ და ლამაზი სანახავია, მაგრამ იმის მაუწყებელიც არის, რომ ასეთი წყალი დაჭაობებისკენ არის მიდრეკილი.

ზღვის ბალახი, კი პირიქით წყალს აჯანსაღებს. შთანთქავს ნახშირორჟანგს, გოგირდწყალბადს და თავად ინტენსიური ფოტოსინთეზით ჟანგბადს აწარმოებს. ჩვენი ატმოსფეროს ჟანგბადის 70% სწორედ ზღვის ბალახის მიერ არის წარმოებული.

ქიმიური ანალიზი ზოგად სურათს იძლევა, რომლის სწორად გაშიფვრა უნდა შეგვეძლოს.

ძირითადი ანალიზები შემდეგია.

გახსნილი ჟანგბადის (DO) რაოდენობა – ჟანგბადი წყალში ჰაერთან შეხების შედეგად გადადის, ასევე წყალმცენარეების ფოტოსინთეზით გამოიყოფა. შესაბამისად, ამ მახასიათებლით ზღვის ბალახის ხარისხზე შეგვიძლია საუბარი. წყალში გახსნილი ჟანგბადის რაოდენობა ასევე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, სიმღვრივის მაჩვენებელზე, მინერალიზაციაზე.

ელექტროგამტარობა – წყლის ერთ-ერთ მნიშვნელოვან მახასიათებლად ითვლება. დამოკიდებულია წყლის ტემპერატურასა და მინერალიზაციაზე. ზღვის წყალი ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტების ნარევია. წყლის მინერალიზაციას ძირითადად განაპირობებს: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^–, SO4^2-, HCO^3–. სხვა იონები კი, მაგ. Fe³⁺ Fe²⁺, Mn²⁺, Al³⁺, NO^3–, HPO^4–, H₂PO^4– ელექტროგამტარობაზე დიდ ზეგავლენას არ ახდენენ. 

TDS ანუ, მთლიანად გახსნილი ნაწილაკები დამატებით ინფორმაციას გვაძლევს წყლის გამჭვირვალობაზე.

კიდევ ერთი გასაზომი მაჩვენებელი რედოქს პოტენციალია. მეორენაირად, მას ჟანგვა-აღდგენით პოტენციალსაც უწოდებენ. აღინიშნება Eh სიმბოლოთი, განზომილება (mV) და pH, ტემპერატურასა და მარილიანობასთან ერთად წყლის სტაბილურ მდგომარეობას ახასიათებს. ტბებსა და ზედაპირულ წყლებში მაჩვენებელი მერყეობს -0,5 დან +0.7, თუმცა ზღვის წყალში -0.6-ზე მეტი მაჩვენებელი შეიძლება იყოს. ასეთ დროს გოგირდის და გოგირდწყალბადის მომატებულ შემცველობაზე შეიძლება ვისაუბროთ. რედოქს მაჩვენებლით წყალი შეიძლება იყოს:

Eh >+(0,1-1,15 მეტი) – წყალში მჟანგავი გარემოა, მასში არის გახსნილი ჟანგბადი და Fe³⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Mo²⁺ იონები.

• Eh -0,0-დან +0,1-მდე – გარდამავალი ჟანგვა-აღდგენითი გარემოა, არამდგრადი გეოქიმიური რეჟიმია, ჟანგბადის და გოგირდწყალბადის ცვლადი რაოდენობა, ასევე სხვადასხვა მეტალის სუსტი ჟანგვა-აღდგენითი რეაქციები. მიუთითებს ასევე მიკროორგანიზმების და ეუთროფიკაციის პროცესის არსებობაზე.
• Eh<0,0 -აღდგენითი გარემოა. წყალში გოგირდწყალბადის და Fe²⁺, Mn²⁺, Mo²⁺ მეტალების სავარაუდო არსებობაზე მიუთითებს.

ახლა თავად ზღვის ბალახს დავუბრუნდეთ. ზღვის ბალახის 60 სახეობა არსებობს და ისინი შემდეგ ოჯახებს მიეკუთვნებიან: Posidoniacea, Zosteracea, Hydrocharitaceae, Cymodoceaceae). თითოეულ მათგანს კიდევ ერთი საერთო თვისება ახასიათებთ, იოდით არიან მდიდარი.

ჰოდა, თუ მოახერხებთ და ცოტა ზღვის ბალახს მოიპოვებთ, იოდის გამოყოფას ლაბორატორიაში შეძლებთ.

დავიწყოთ.

სანამ საქმეს შევუდგებოდეთ ჩვენ მიერ მოპოვებული ზღვის ბალახი თუნუქის ქილაში უნდა დავწვათ. სჯობს ეს ამბავი ამწოვ კარადაში გავაკეთოთ. დაწვამდე ბალახი მაქსიმალურად გამოაშრეთ, რათა წვის პროცესში კალიუმის იოდიდი შევინარჩუნოთ. ზღვის ყველა ბალახი პოლისაქარიდ ფუკოიდანს შეიცავს და ამის გამო ნელა იწვება. საბოლოოდ კი შავი მასა – ზოლი დაგვრჩება. იოდი მათ შემადგენლობაში კალიუმის იოდიდის სახით გვხდება.

ზოგადად, იოდი ზღვის წყალში ნიადაგიდან შემოდის. ეს შესაძლოა ზღვის გეიზერების ან სულაც ვულკანის აქტივობამ განაპირობოს, ანდა ზღვის წყალმა რაიმე ქანები გამორეცხოს. ყველა წყაროს თანახმად, ზღვის წყალში კალიუმის იოდატი KClO₃ გამოთავისუფლდება. ზღვის ბალახი კალიუმის იოდატს ცუდად ითვისებს, თუმცა ფაქტობრივად შეთვისება არც უწევს, მასში არის პლანქტონი, მიკროსკოპული ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც სიკვდილის შემდეგ წყალში გამოყოფენ გოგირდშემცველ ამინომჟავა ცისტეინს. სწორედ ეს ცისტეინი ურთიერთქმედებს კალიუმის იოდატთან და გადაჰყავს კალიუმის იოდიდის ფორმაში.

KIO₃+3(C₃H₆NO₂)-SH=KI+3S+3(C₃H₆NO₂)-OH

სწორედ, ამ იოდიდებს ითვისებს ბალახი.

ბალახის დაწვის შედეგად მიღებული შავი მასა გავხსნათ წყალში და ვადუღოთ. დუღილის პროცესი დაახლოებით ორ საათამდე შეიძლება გაგრძელდეს. შემდეგ ნარჩენი მასა გადავწუროთ და მიღებული სითხე გავფილტროთ. მიღებული ფილტრატიდან უნდა გამოვყოთ იოდი. ამიტომ, დავამატოთ კონცენტრირებული გოგირდმჟავა და წყალბადის პეროქსიდი. ენერგიულად მოვურიოთ და დაველოდოთ. ხსნარი ყვითლად შეიფერება. წარიმართება ჟანგვა-აღდგენითი რეაქცია:

2KI+H₂SO₄+H₂O₂=I₂+K₂SO₄+2H₂O

ანუ, გამოიყო იოდი თავისუფალი სახით. თუმცა, თუ კალიუმის იოდიდი ჭარბად გვექნება, ის შესაძლოა გამოყოფილ იოდთან შევიდეს რეაქციაში და საკმაოდ მდგრადი კომპლექსური ნაერთი მოგვცეს, რომელსაც მუქი ყავისფერი შეფერილობა ექნება. სწორედ ასეთი ფერი განვითარდება სარეაქციო არეში. მიღებული კომპლექსური ნაერთიდან იოდის გამოყოფა ბენზინის დამატებით არის შესაძლებელი. ანუ, თუ მიღებულ მუქ ყავისფერ სითხეს გადავასხამთ გამყოფ ძაბრში და დავამატებთ ბენზინის მცირე რაოდენობას, დავინახავთ, რომ ბენზინი წყალში არ გაიხსნება და სითხის თავზე მოექცევა. თუ გამყოფ ძაბრს კარგად შევანჯღრევთ, ბენზინის ფენაში მკვეთრი იისფერი განვითარდება, რომელიც თანდათან უფრო გამუქდება. ეს ნიშნავს, რომ იოდი გადავიდა მასში. შემდეგ ეს სითხე პეტრის ჯამში გადავასხათ და ბენზინის აორთქლებას დაველოდოთ. ერთი დღის შემდეგ სუფთა იოდი გვექნება.

მიღებული იოდი გავხსნათ სპირტწყალხსნარში (წყალი გამოხდილი უნდა იყოს) და დავუმატოთ მცირე რაოდენობის კალიუმის იოდიდი, რათა კვლავ მუქი ყავისფერი ხსნარი მივიღოთ (სხვათა შორის, აფთიაქში ნაყიდი იოდის ხსნარიც კალიუმის იოდიდს შეიცავს).

არადა, თავიდან მიღებულ ხსნარშიაც ხომ კალიუმის იოდიდისა და იოდის კომპლექსნაერთი იყო, რად გვინდოდა ბენზინით წვალება? უბრალოდ, ის თავდაპირველი ხსნარი სხვა მინარევებსაც შეიცავდა. ასე კი იოდის სუფთა ხსნარი მივიღეთ.

მიღებული ხსნარი შეგვიძლია სახამებელთან თვისებითი რეაქციით შევამოწმოთ. თუ დამახასიათებელი ლურჯი შეფერილობა განვითარდა, ნამდვილად იოდი გამოიყო.

ვარნადან ორი საათის სავალზე „ბულგარეთის მზიანი სანაპიროა“. ასე ჰქვია ადგილს, სადაც მხოლოდ ტურისტული კომპლექსებია და იქაურობა მართლაც მზის ნაკოცნ ნაპირს ჰგავს. ზემოთ პატარა კუნძულია, სადაც ძირითადი გზიდან ვიწრო ბილიკი ადის.

ბილიკს ავუყევი და კუნძულის სიღრმეში, ზემოთ პატარა სკვერში შევედი. ქვემოთ ზღვის ხედი იშლებოდა და ჩემკენ იოდიანი ჰაერი მოჰქონდა. მოშორებით თოლია ჩამომიჯდა. რა ვიცი, თოლია იყო? იმხელა ზომის შეიძლება „ქარიშხალას ოჯახიდანაც“ ყოფილიყო.

• ქეთი ჰოჯამ (ქეთი მასწავლებელო) – ხელი ასე დაიკავეთ და სურათს ისე გადაგიღებთ, თითქოს ეგ თოლია ხელზე გიზით, არ გინდათ?

ჩვენი ჯგუფის თურქი პარტნიორი, სტამბულის ტექნიკური უნივერსიტეტის პროფესორი იელდა ჰოჯა წამომწეოდა და სურათის გადაღებას მთავაზობდა.

უცებ გამოვფხიზლდი.

• მინდა, აბა არ მინდა? მოიცა, გავსწორდები, ხელს ასე დავიჭერ და ისე გადამიღე, თითქოს თოლია მიჭირავს.