წყალზე უამრავჯერ დავწერე. არცაა გასაკვირი, რადგან მის გარეშე სიცოცხლე წარმოუდგენელია. ოდნავი დანაკლისიც კი ორგანიზმში სხვადასხვა სახის დარღვევას იწვევს, რადგან 70%-ით მისგან შევდგებით.
ის ერთდროულად სამ აგრეგატულ მდგომარეობაში გვხვდება. აქედან, თხევადი სახით ჩვენი პლანეტის 2/3 უჭირავს.
დიახაც, ეს წყალია.
წყალი არისტოტელემ ჩვ.ერამდე IV საუკუნეში პირველად ახსენა. მიწასთან, ცეცხლთან და ჰაერთან ერთად ნივთიერებად დაასახელა. ის წყალს სიცივისა და ტენის წყაროდ მიიჩნევდა. მე-18 საუკუნემდე ის ერთ-ერთ ქიმიურ ელემენტად მოიაზრებოდა. 1783 წელს ჰენრი კავენდიში ცდებს ატარებდა ჟანგბადზე და სრულიად შემთხვევით 1 წილი ჟანგბადი 2 წილ წყალბადს შეურია. სარეაქციო ჭურჭელი აფეთქდა, მის კედლებზე კი წვეთები კონდენსირდა. ეს წვეთები წყალი იყო. ახლა უკვე ცნობილია, რომ კავენდიშმა მგრგვინავი გაზით შეძლო წყლის წვეთების მიღება. მოგვიანებით ამ ცდით ლავუაზიე დაინტერესდა, გაიმეორა და მანაც წყალი მიიღო. უფრო მეტიც, რკინის დახმარებით, წყლის დაშლაც შეძლო.
ჩვენც ვცადოთ…
ავიღოთ კვარცის მილი და შიგნით რკინის ნაქლიბი მოვათავსოთ. კვარცის მილს ორივე ბოლოდან მოვარგოთ საცობი, სადაც შიგნით ჩამაგრებული იქნება მინის მილები. ერთი მილის ბოლო ჩავყოთ წყლიან კოლბაში, მეორე კი კრისტალიზატორში წყლით სავსე ამოტრიალებული სინჯარის ყელთან მივიტანოთ. კოლბაში მოთავსებული წყალი ადუღებამდე გავაცხელოთ. ასევე გავაცხელოთ კვარცის მილში მოთავსებული რკინის ნაქლიბი. წყლის ორთქლი გაივლის გახურებულ ნაქლიბზე. წარმოიქმნება რკინის ოქსიდი, მიღებული წყალბადი კი წყლიან და ამობრუნებულ სინჯარაში მოგროვდება. თუ სინჯარასთან ანთებულ კვარს მივიტანთ, წყალბადი აფეთქებით დაიწვება.
Fe+H2O=FeO+H2
ლავუაზიემ ცდის შედეგები საფრანგეთის მეცნიერებათა აკადემიის წევრებს გააცნო. დასკვნა კი ასეთი იყო: წყალი ელემენტი არ არის.
მკაცრად გააკრიტიკეს… ფაქტობრივად, დამკვიდრებული ცოდნა ამოაყირავა.
1783 წელს საჰაერო ბუშტების ეპოქა დაიწყო. აეროსტატების ასავსებად ბევრი წყალბადი დასჭირდათ. ქიმიკოსებმა წყალბადის მიღება სწორედ ზემოთ აღწერილ რკინასთან რეაქციის მეშვეობით დაიწყეს. წყლის დაშლა ელექტრული მუხტითაც შესაძლებელია. ამ შემთხვევაში პროდუქტი ჟანგბადიც იქნება. ეს ჰოფმანის აპარატით შეიძლება განხორციელდეს.
წყალი ძალიან ბევრი ქიმიური პროცესის თანაპროდუქტია. მაგალითისთვის, ნეიტრალიზაციის რეაქცია გავიხსენოთ. ავიღოთ ნატრიუმის ტუტის ხსნარი, მოვათავსოთ გარკვეული რაოდენობა სინჯარაში და რამდენიმე წვეთი ფენოლფტალეინი დავამატოთ. ხსნარი ჟოლოსფრად შეიფერება. ახლა ჩავასხათ მარილმჟავა. ჟოლოსფერი მთლიანად გაქრება.
NaOH+HCl=NaCl+H2O
კიდევ ერთი რეაქცია – მეტალების აღდგენა მათივე ოქსიდებიდან წყალბადის ორთქლის გატარებით. კვარცის მილში ათავსებენ სპილენძის ოქსიდს და მასზე წყალბადს გაატარებენ. შავი ფერის ოქსიდი მოწითალოთი შეიცვლება, რადგან აღდგება სპილენძი, წვეთების სახით კი წყალი გამოიყოფა.
CuO+H2=Cu+H2O
ერთიც დავწეროთ, მალაქიტის დაშლის რეაქცია.
Cu2CO3(OH)2=2CuO+CO2+H2O
საბედნიეროდ, ბუნებამ იზრუნა და წყალი ასეთი რეაქციებით წვეთობით მოსაგროვებელი არ გვაქვს. ჩვენს პლანეტაზე საკმარისი წყალია. თუმცა… სუფთა სახით ფაქტობრივად არ გვხვდება.
თუ მდინარის წყალს ავიღებთ (თუნდაც, ონკანისას) და ამოვაშრობთ, ჭიქის ფსკერზე ნალექი დარჩება. ეს ძირითადად, მასში გახსნილი მარილებია. გარდა ამისა, წყალში აირებიც იხსნება.
გამოდის, რომ წყალი კარგი გამხსნელია. საქმე ის გახლავთ, რომ წყლის მოლეკულაში წყალბადის ატომები და ჟანგბადი სწორხაზოვნად კი არ არის განლაგებული, არამედ ქმნის 104,5-გრადუსიან კუთხეს, ეს კი წყლის მოლეკულის პოლარობას განაპირობებს. ჟანგბადის ელექტროუარყოფითობის გამო, წყალბადის ატომებიდან სიმკვრივე მისკენ არის გადაწეული. ჟანგბადის ატომი არის უარყოფითი, ხოლო წყალბადები – დადებითი. მოკლედ, წყალი დიპოლია. წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადური ბმები მყარდება.
წყალში ის ნაერთებიც კარგად იხსნება, რომლებიც გახსნისას იონებს წარმოქმნიან. მაგ. მარილები. წყალი, რომელიც იონებს შეიცავს, ატარებს ელექტრულ დენს. ავიღოთ ორი ჭიქა. ერთში მოვათავსოთ ნატრიუმის კარბონატი, მეორეში კი ალუმინის ქლორიდი. ორივე ჭიქაში ინდიკატორი ფერს შეიცვლის. კარბონატის შემთხვევაში გალურჯდება, ქლორიდის შემთხვევაში კი გაწითლდება. ამ შემთხვევაში საქმე გვაქვს მარილების ჰიდროლიზთან. საქმე ის გახლავთ, რომ თავად წყალიც დისოცირდება.
H2O=H++OH–
ამგვარად მას შეუძლია იმ კათიონებთან და ანიონებთან ურთიერთქმედება, რომლებიც ამა თუ იმ მარილის გახსნის დროს წარმოიქმნება. ნატრიუმის კარბონატი ძლიერი ფუძისა და სუსტი მჟავას მარილია. ალუმინის ქლორიდი კი, პირიქით – ძლიერი მჟავასა და სუსტი ფუძის მარილი.
წყალი ორთქლის სახით ჰაერშიც რომ გვხვდება, ეს არ არის ახალი ინფორმაცია. დარწმუნებული ვარ, იცოდით. თუმცა, წყლის ორთქლი, რომ სათბურის ეფექტის გამომწვევ მიზეზთა შორის, ერთ-ერთი მნიშვნელოვანია, ეს გაგებული გქონდათ? მისი ორთქლი ინფრაწითელ გამოსხივებას 2,5-3.0ნმ. დიაპაზონში შთანთქავს. ამიტომ არის, რომ ჰაერის ტენიანობის განსაზღვრა მნიშვნელოვანია და როდესაც მისი რაოდენობა 1%-ს ცდება, უკვე ანთროპოგენურ ფაქტორებზე მიუთითებს.
წყალზე თანამედროვე ადამიანის მოთხოვნილება გაზრდილია. დღე-ღამეში 2-2,5 ლ წყლის დალევაა რეკომენდებული. თუმცა, წყალი უფრო მეტი გვჭირდება. მაგ. ხელების დასაბანად და კბილების გასახეხად 7 ლიტრამდე წყალს ვიყენებთ. შხაპის მიღება 14ლ. წყალს მოითხოვს, აბაზანის მიღება – 150 ლიტრს. ჭურჭლის სარეცხი მანქანით რეცხვა 12-24ლ. წყალს მოითხოვს, სარეცხი მანქანის ერთი მუშაობა კი – 25-50ლ-ს. აქ სადილის მომზადება და კიდევ სხვა საქმეებიც დავუმატოთ და დღიურად დაახლოებით 350ლ. წყალი გამოდის. ის ასევე აუცილებელია სამრეწველო და სოფლის მეურნეობის მიზნებისთვისაც.
მახსოვს, ამ ზაფხულს ვიდეო თვალით ჩემს ბრაზილიელ ქიმიკოს კოლეგას ვესაუბრებოდი. ონკანი მოშვებული მქონდა და მწვანილს ვრეცხავდი. ერთი წუთით, წყალი მაქვს მოშვებული და დავკეტავ-მეთქი ვუთხარი.
რაო? მართლა ისე გაქვთ საქმე, რომ თავს წყლის ასე მოშვების უფლებას აძლევთო? – შეიცხადა.
არადა, რომ დაფიქრდე, მართლაც დალოცვილ მიწაზე დგახარ, როცა შეგიძლია ონკანიდან მოჩხრიალე წყალს თავისუფლად უყურო.
