Судың физикалық қасиеті

 

                            Жоспар

I Кіріспе

II Негізгі бөлім

1.Өсімдіктегі су режимі

1.1 Су тапшылығы.Солу  

2.Судың физикалық қасиеті

3. Топырақ сулары мен топырақтың сулы қасиеттері

III Қорытынды

IV Пайдаланған әдебиеттер тізімі

 

                             Кіріспе

Сусыз тіршілік жоқ, ол бүкіл тірі жан иесінің бойында бар. Тамақсыз бірнеше күн өмір сүруге болады, ал сусыз сонша уақыт өмір сүру мүмкін емес.

Адамның, сондай-ақ көптеген жан-жануарлар денесінің 2/3-і, ал кейбір өсімдіктердің 4/5-і судан тұрады.

Жер бетінің тек 1/3-ін құрлық, ал 2/3-ін су алып жатыр. Мұхиттар мен теңіздерді, өзен-көлдерді былай қойғанда, жер астында да, топырақта да су бар. Мұздықтар мен айсбергтер де қатып қалған су болып табылады. Су атмосферада да аз емес, онда ол бұлт, тұман, бу және жаңбыр мен қар түрінде болады.

Біреулер қап-қатты мұз да, газдай жеп-жеңіл бу да су болғаны ма деп таң қалады . Бұл — судың негізгі қасиеті. Ол сұйық, қатты және газ тәрізді үш түрлі күйде кезігеді.

Судың көптеген заттарды оңай ерітетін және бір маңызды қасиеті бар. Әрине, біз қанттың — шайда, ас тұзының сорпада қалай еритінін көріп жүрміз. Сонымен қатар су жердегі алуан түрлі тұздар мен басқа да көптеген қатты денелерді, газдарды еріте алады.

Табиғатта қоспасы жоқ, тап-таза су дегенді таппаймыз. Таза суды тек лабораториялардан ғана алуға болады. Ондай судың ешбір дәмі жоқ, онда тірі организмге қажетті тұздар да болмайды. Теңіз суының құрамында өте көп мөлшерде еріген тұздар бар, оның ішуге жарамайтыны сондықтан.

Жер шарындағы судың жалпы мөлшері өзгермейді. Теңіздер мен мұхиттардың, өзендер мен көлдердің бетінен су буға айналып, одан бұлт түзіледі. Ол жаңбыр немесе қар, бұршақ болып жерге жауады, яғни қайтадан суға айналады.

Алайда ішуге жарамды таза су Жер бетінде барған сайын азайып бара жатыр. Адамдар суды өнеркәсіп қажетіне көп пайдаланып, оны өндіріс қалдығымен ластауда. Ал біз су құнды байлығымыз екенін ұмытпауымыз керек.

 

 

1.Өсімдіктегі су режимі

Өсімдіктер денесінің басым көпшілігі (70-85%) судан тұрады. Өзінің өте ғажайып қасиеттеріне байланысты су барлық тіршілік әрекеттерінде негізгі орын алады.

Тұтас организмдегі судың маңызы орасан зор және алуан турлі деуге болады. Тіршіліктің ең алғашқы түрлері сулы ортада пайда болған, кейін осы орта организмдер клеткаларында тұйықталған күйге айналады. Жер бетіндегі белгілі тірі организдердің барлық түрлері сусыз тіршілік ете алмайтындығы кімге болса да түсінікті.

 

 Сулы ортада организмдердың клеткадағы малекулалардан бастап үлпа және мүшелерге дейінгі бөліктерін біртұтас жүйеге біріктіреді. Өсімдіктер денесіндегі су топырақтан енетін ылғалдан бастап жапырақтың ауамен шектесетін бетіне дейінгі аралықты тұтастыратын орта болып есептеледі. Су ең жақсы, күшті еріткіш және тіршілік әрекеттеріне байланысты биохимиялық реакциялар жүзеге асатын негізгі орта болып есептеледі.

 Су клеткадағы құрылымдық бөліктерді қалыптастыруға қатысады. Белок молекулаларындағы су олардың құрлысын анықтайды. Су көптеген заттардың ыдырау және синтезделу процестеріне қажет. Су ұлпалар температурасының күрт өзгеруінен сақтайды.

 

 Табиғаттағы су – газ, сұйық және қатты күйде болуы мумкін.Судың осы күйлердегі құрылысы біркелкі болмайды. Ішіндегі заттардың құрамына байланысты суда жаңа қасиеттер пайда болады. Судың қатты күйінің өзі кем дегенде екі түрлі болады. Оларды кристалды мұз және кристалсыз шыны тәріздес аморфты деп бөледі. Мысалы, суды сұйық азоттың көмегімен тез мұздатқанда молекулалары кристалдық тор түзуге үлгермей, қатты шыны тәріздес куйге айналады. Судың бұл қасиеті организмдерді – бір клеткалы балдырларды, мүк жапырақшаларын тез мұздатуға мүмкіндік береді.Судың физикалық қасиеттеріне оның тығыздығы, қайнау және қату нүктелері, балқу жылылығы, жылу сиымдылығы, беттік кернеуі және жұғу қабілеті жатады.

 

Барлық заттар қыздырғанда көлемін ұлғайтып, тығыздығын кемітеді. Судың ең жоғарғы тығыздығы 4 градустық температурада байқалады. Осы температурадағы 1см3 судың салмағы 1г-ға тең болады. Мұздағанда судың көлемі ұлғайып, ерігенде күрт азаяды. Температура 1000С –ға дейін көтерілгенде судың тығыздығы 4%-ке кемиді.

 

Өсімдік ұлпаларындағы судың мөлшері өте өзгергіш және құбылмалы болып келеді.Ол өсімдік түрлеріне, органдарына, маусымдық және тәуліктік жағдайларға байланысты ұдайы өзгеріп тұрады.

 

 Клеткалармен ұлпалардағы су бос және байланысқан деп екі түрге бөледі.Байланысқан су осмостық (еріген заттарды- иондарды, молекулаларды гидраттайды), коллойдтық және қылтүтікті байланысқан деген түрлерге бөлінеді.Өсімдім ұлпаларындағы бос суоңай жылжып, таралғыш келеді. Бидайдың жас тамырындағы судың ¾ вакуольде, ¼ клетка қабықтарында және 1/20 бөлігі ғана цитоплазмада болады.

 

1.1Су тапшылығы. Солу– Өсімдік пен топырақ және атмосфера арасында үздіксіз су байланысы болғандықтан кезкелген ауытқушылық күйдегі барлық ылғалдың қайтадан бөлініп таралуын қажет етеді. Ылғалдылықтың ең жиі өзгерісі атмосферада, ең аз өзгерісі топырақта болады. Әдетте, атмосфералық қуаңшылық топырақ қуаңшылығын туғызады. Ылғал жетіспеушілігі жағдайында атмосфералық қуаңшылық біртіндеп топырақ қуаңшылығына айналады. Қуаңшылықтың соңы көп жағдайда аптап жел-аңызаққа ұштасады.

 

Әдеттегі жағдайдың өзінде өсімдіктердің суды сіңіруі мен буландыруы арасында алшақтық туады. Күн радиациясы мен температурасы барынша жоғары болатын тал түсте өсімдіктер транспирациясы күшейеді, осының нәтижесінде жапырақтар ылғал қорының едәуір бөлігін жұмсайды да, тургор қысымының айырылып, сола бастайды. Топырақтан сіңірілетін су өсімдіктің жер бетіндегі бөліктерінің жұмсайтын су шығынының орнын толтыра алмайды. Сөйтіп, су тапшылығы пайда болады. Өсімдіктің толық қанығуына жетпей тұрған су мөлшері су тапшылығы деп аталады. Су тапшылығы өсімдіктің әр түрлі мүшелерінде түрліше болуы мүмкін. Түнде өсімдіктің барлық бөлігінде су тапшылығы бірдей болады. Ең жоғары су тапшылығы транспирация қарқынды жүріп жапырақтарға тән. Күн сәулесі тікелей түспейтін жапырақтарда, сондай-ақ әдетте транспирациясы аз жемістерде де су тапшылығы шамалы болады. Мәселен, жаздың әдеттегі күнінде темекінің ұшы мен тамырға жақын жапырақтарының су тапшылығы шамасының айырмашылығы 8-22% болатыны анықталған. Су мүшелері мен ұлпалары арасында бөлініп таралады. Суды аз буландыратын жемістер белгілі дәрежеде ылғал резервуары болып табылады. Мақта өсімдігінде су қауашақтардан жапырақтарға ағып келеді. Жас жапырақтар суды кәрі жапырақтардан, одан соң сабақтардың өсіп келе жатқан ұштарымен тамырдан сорып алады. Су жекелеген өркендер арасында да бөлініп таралады. Қатарласа өскен өсімдіктердің тамырлары бір-біріне шырматылып, олардың арасында да ылғал бөлінісі болады. Осындай әдіспен өсімдіктердің тұтас бір тобы өзара байланыса алады.

Су тапшылығы тіпті бір жапырақтың көлемінде де байқалуы мүмкін, бұл оның пішініне, жартылай көлеңкеленуіне байланысты.

 

Түнге қарай трансперацияның кемуі немесе толық тоқтауы нәтижесінде өсімдіктердегі ылғал қоры толықтырылады, сөйтіп су тапшылығы жойылады. Күндіз пайда болып кешке қарай немесе түнде толықтырылатын су тапшылығы күндіз су тапшылығы деп аталады.

Атмосфералық қуаңшылық күннен-күнге арта отырып, өсімдіктер мен топырақтың бойындағы ылғалдың едәуір қорын әкетеді, сөйтіп топырақ қуаңшылығы басталады. Мұндай жағдайдағы су тапшылығының орны түнгі мезгілде толықтырыла алмайды. Таңертең өсімдіктің бойында біраз қалдық су тапшылығы болады, ол күндіз одан әрі арта түседі. Бұл кезде ұзақ мерзімдік су тапшылығы пайда болады. Күн сайын қайталанып, күшті арта түсетін ұзақ мерзімдік су тапшылығы тургордың толық жойылуына, өсімдіктің солып қалуы мүмкін, сондықтан да солудың екі түрін ажыратады. Су тапшылығының уақытша түрі де, ұзақ мерзімдік түрі де физиологиялық және биохимиялық процестердің барысына әсер етеді.

 

 Су тапшылығы кезінде протоплазма өзгерісінің екі кезеңі байқалады. Оның бірінші кезеңінде протоплазманың құрылымы өзгереді. Бұл өзгеріс протоплазма тұтқырлығының кемуіне ұштасады. Екінші кезеңде протоплазмада жаңа құрылым пайда болады. Егер су тапшылығы біртіндеп басталып, жедел өнетін болса, онда бұл өзгерістердің бәрі де қайтымды болады. Протоплазма құрылымының екінші кезеңіндегі өзгерісі ақуыздық алмасуға байланысты. Су тапшылығы ұзақ мерзім сақталатын болса, көптеген ферменттер активтігінен айрылады. Су жетіспеушілігі жағдайында тыныс алу қарқындылығы алғаш арта түседі де, одан соң біртіндеп кемиді.

Таза су — түссіз, иіссіз, дәмсіз сұйықтық. Судың қабаты 5 м асқанда көгілдір түсті болып көрінеді.

Қалыпты қысымда 100°С-та қайнайды да, 0°С-да мұзға (р=0,92 г/см3) айналады, сондықтан мұз су бетінде қалқып жүреді. Сонда оның көлемі 9 %-ға артады. Судың беткі қабатының мұзбен қапталып жатуы ондағы тіршілік иелерінің қыс мезгілінде де өмір сүруіне жағдай жасайды.

Температурасы 4°С болғанда, тығыздығы 1г/см3 (судың ерекшелігі). Судың жылу сыйымдылығы өте жоғары, оны мына мысалмен түсіндірейік. Жаздың аптап ыстық күндерінде су жылуды сіңіріп, өзеннің маңайын салқындатып тұрады, сондықтан адамдар оның жағалауына дем алуға көптеп барады.

Осылайша жиналған жылуды су қыс мезгілінде біртіндеп ауаға береді, сондықтан қатты аязды күндерде өзеннің беті тұманданып тұратынын сендер сан дүркін кердіңдер. Су жер бетінен тараған жылудың 60%-ын ұстап қалып, оны суынудан сақтап тұрады. Табиғи сулар әдетте таза болмайды, онда еритін және ерімейтін заттардың қоспалары болады. Теңіз суында еріген тұздар кептеп кездессе, (3,5 %) ағын және жер асты суларында кальций мен магний тұздары болады, ал жауын мен еріген қар суларында көбінесе шаң мен еріген күйдегі газдар (02, N2, С02, S02, т. б) кездеседі.

Су — сутек оксиді, Н2О — қалыпты жағдайда сутек пен оттек 1:8 көлемдік қатынаста болатын тұрақты қарапайым химия қосылыс. Табиғатта ең көп таралған, бүкіл гидросфера Судан тұрады, Судың тіршілік үшін маңызы өте зор. Аристотель өз еңбектерінде (біздің заманымыздан IV ғасыр) Суды төрт құбылыстың (от, ауа, топырақ, су) біріне жатқызса, ғалымдар XVIII ғасырдың аяғына дейін Суды жеке элемент ретінде қарастырды.

 

Суды алғаш ағылшын ғалымы Г.Кавендиш (1731—1810) зерттеді (1781—1782), ал француз ғалымы А.Лавуазье (1743—1794) сутек жанғанда Су түзілетінін дәлелдеп (1783), Ж.Млньемен бірге сандық құрамын анықтады (1785).

Судың құрамында массасы бойынша 11,19 % сутек, 88,81 % оттек болады; молекуласы 2 атом сутек пен 1 атом оттектен тұрады, молек. м. 18,0160, иіссіз, дәмсіз, түссіз (терең жері көгілдір) сұйықтық. Құрамында 2Н (дейтрий) бар Су — ауыр су (D2O) деп аталады. ауыр судың физиқалық қасиеттері өзгешелеу болады. Су 0С-та қатып, 100С-та қайнайды.

20 °С-тағы тығыздығы 0,99823 г/см3,

0 °С-тағы тығыздығы 0,9168 г/см3 (мұзда).

Судың физиқалық қасиеттерінде, балқу жылуында, меншікті жылу сыйымдылығында, тұтқырлығында, жылу өткізгіштігінде ерекшеліктер бар. Мысалы:, мұз жеңіл болғандықтан Суда қалқып өзендер мен көлдердің түбіндегі тіршілік сақталады. Су қалыпты температурада көптеген заттармен әрекеттеседі. Сілтілік және сілтілік-жер металдармен әрекеттескенде гидроксид пен сутек түзеді (2Na+2H2O=2NaOH+H2↑). Су әр түрлі жағдайда бейметалдармен (фтор, хлор, бром, фосфор, көміртек) әрекеттесіп, қышқылдар (HCl, HClO, HPO3, HF, HBr) және оксид (СО) түзеді.

Атмосферада Су бу, тұман, бұлт, тамшы және қар кристалдары түрінде кездеседі. Су оттек, сутек, азот қышқылын, спирт, альдегидтер, сілтілер, т.б. аса маңызды химиялық өнімдерді өндіруде қолданылатын химиялық реагентер. Оның катализатор ретінде маңызы зор.