Vesi | peittää yli 70 % maapallon pinta-alasta

Veden fysikaalinen kemia

Vesi on nestettä. Vesi on maapallon ainoa kemiallinen aine, joka esiintyy luonnossa kolmessa tilassa. Vedessä on yli 40 poikkeavuutta (outoa asiaa). Toisin kuin useimmat muut nesteet, kuten alkoholi tai öljy, vesi laajenee jäätyessään noin 9 %. Tämä laajeneminen voi aiheuttaa putkien rikkoutumisen, jos niiden sisällä oleva vesi jäätyy.

Vesi on molekyyli, joka koostuu kahdesta vetyatomista ja yhdestä happiatomista. Sen kemiallinen kaava on H₂ O. Kuten muillakin nesteillä, vedellä on pintajännitys, joten pieni määrä vettä voi muodostaa pisaroita pinnalle sen sijaan, että se aina leviäisi kostuttamaan pintaa.

Asioiden, joilla on jotain tekemistä veden kanssa, nimessä voi olla "hydro" tai "aqua", kuten vesivoima tai akvaario, jotka ovat peräisin veden kreikankielisestä ja latinankielisestä nimestä. Vettä kutsutaan myös "yleisliuottimeksi", koska se liuottaa monia muita yhdisteitä.

Pieninä määrinä vesi näyttää värittömältä, mutta suurina määrinä (kuten merissä tai järvissä) se on hyvin vaaleansinistä.

 

Veden käyttötarkoitukset

Kasvit ja eläimet (ihmiset mukaan lukien) koostuvat pääosin vedestä, ja niiden on juotava vettä elääkseen. Vesi on väliaine kemiallisten reaktioiden toteuttamiselle ja veren tärkein osa. Se pitää kehon lämpötilan samana hikoilemalla ihosta. Vesi auttaa verta kuljettamaan ravintoaineita vatsasta kaikkiin kehon osiin, jotta keho pysyy elossa. Vesi auttaa myös verta kuljettamaan happea keuhkoista kehoon. Sylki, joka auttaa eläimiä ja ihmisiä sulattamaan ruokaa, on enimmäkseen vettä. Vesi auttaa virtsan muodostamisessa. Virtsa auttaa poistamaan huonoja kemikaaleja kehosta. Ihmiskeho on 60-70 prosenttia vettä, mutta tämä arvo vaihtelee iän mukaan; esimerkiksi sikiö on sisältä 95 prosenttia vettä.

Vesi on maidon, mehun ja viinin kaltaisten juomien pääkomponentti. Jokaisessa juomatyypissä on myös muita makua tai ravintoaineita lisääviä aineita, kuten sokeria, hedelmiä ja joskus alkoholia. Vettä, jota ihminen voi juoda, kutsutaan "juomakelpoiseksi vedeksi" (tai "juomavedeksi"). Valtamerien vesi on suolavettä, mutta järvissä ja joissa on yleensä suolatonta vettä. Vain noin 3 % kaikesta maapallon vedestä on makeaa vettä. Loput on suolavettä.

Monissa paikoissa, kuten kaupungeissa ja aavikoilla, ei ole niin paljon vettä kuin ihmiset haluavat. He rakentavat vesijohtoja tuodakseen vettä sinne.

Vaikka ihmiset voivat selvitä hengissä muutaman kuukauden ilman ruokaa, he voivat selvitä hengissä vain päivän tai kaksi ilman vettä. Muutamat aavikon eläimet saavat riittävästi vettä ravinnostaan, mutta muiden on juotava. Vedellä ei ole hajua, makua tai väriä.

Vettä käytetään myös virkistystarkoituksiin, katso luettelo vesiurheilulajeista.

Useimmissa ydinreaktoreissa vettä käytetään sekä jäähdytysaineena että neutronimoderaattorina. Se voi olla tavallista vettä (ydinteollisuudessa kevyttä vettä) tai raskasta vettä.

Vettä käytetään myös monien esineiden pesuun. Tavaroita, palveluja ja ihmisiä kuljetetaan vesialuksilla vesistöissä muihin maihin.

Vettä käytetään kemiallisissa reaktioissa liuottimena tai reaktioaineena. Vettä käytetään myös palontorjunnassa. Vettä käytetään myös ruoanlaittoon.

 
Vesipisara, joka putoaa hanasta.  

Dihydrogen monoxide parodia

Dihydromonoksidi-parodiassa vettä kutsutaan tuntemattomalla kemiallisella nimellä "dihydromonoksidi" (DHMO) ja luetellaan hälyttävällä tavalla joitakin sen haitallisia vaikutuksia. Esimerkkeinä mainittakoon, että "se aiheuttaa palamista, tukehtumista ja syöpymistä", vaikka todellisuudessa puhutaan vain kuumasta vedestä, hukkumisesta ja ruostumisesta. Joskus parodiassa vaaditaan sen kieltämistä ja/tai merkitsemistä vaaralliseksi.

Pilailu toimii, koska siinä hyödynnetään ihmisten väärinkäsityksiä. Veden kutsuminen tuntemattomalla nimellä ja sen saaminen kuulostamaan haitalliselta kemikaalilta voi saada ihmiset luulemaan, että se on vaarallista.

"Dihydrogenmonoksidi" on veden vaihtoehtoinen kemiallinen nimi, mutta kukaan ei käytä sitä. Sana "dihydrogen" tarkoittaa kahta vetyä ja "monoxide" yhtä happea. Veden kemiallisessa kaavassa on kaksi vetyä ja yksi happi.

Parodia saavutti suurimman suosionsa 1990-luvulla, kun 14-vuotias Nathan Zohner keräsi DHMO:n vastaisia vetoomuksia hyväuskoisuutta käsittelevää tiedeprojektia varten. Zohner huijasi monia ihmisiä, mikä johti siihen, että hänen projektiaan käytettiin kriittistä ajattelua ja tieteellistä menetelmää käsittelevillä oppitunneilla.

Verkkosivusto DHMO.org on vitsisivusto, jossa luetellaan veden (DHMO) haitallisia vaikutuksia, vastataan kysymyksiin ja vaaditaan muun muassa sen kieltämistä.

 

Maapallon veden alkuperä

Veden outous

BBC:n lyhyessä artikkelissa kerrotaan, että jokainen maapallon molekyyli on ollut olemassa miljardeja vuosia, ja kaikki ne ovat peräisin muualta. Vesi on vierasta, koska se saapui asteroidien ja komeettojen mukana. Se on maailmankaikkeuden toiseksi yleisin molekyyli. Miksi se ei ole kaasu? Se koostuu kahdesta hyvin kevyestä alkuaineesta. Myös veden päällä kelluva jää on outo asia. Lisäksi kuuma vesi jäätyy nopeammin kuin kylmä, eikä kukaan tiedä, miksi näin on. Vesimolekyylit voivat liikkua ylöspäin painovoimaa vastaan (mikä johtuu pintakiinnittymisestä).

Vesi maailmankaikkeudessa

Suuri osa maailmankaikkeuden vedestä syntyy tähtien muodostumisen sivutuotteena. Heinäkuun 22. päivänä 2011 julkaistussa raportissa kerrottiin, että 12 miljardin valovuoden päässä Maasta sijaitsevan kvasaarin ympäriltä on löydetty jättimäinen vesihöyrypilvi, joka sisältää "140 biljoonaa kertaa enemmän vettä kuin kaikki maapallon valtameret yhteensä". Tutkijoiden mukaan "löytö osoittaa, että vettä on ollut maailmankaikkeudessa lähes koko sen olemassaolon ajan".

Linnunratamme tähtienvälisissä pilvissä on havaittu vettä. Vettä on todennäköisesti runsaasti myös muissa galakseissa. Sen osat, vety ja happi, ovat maailmankaikkeuden runsaimpia alkuaineita. Useimmissa muissa planeettajärjestelmissä on todennäköisesti samanlaisia ainesosia.

Veden alkuperä maapallolla: Mahdollisuudet

Emme tiedä tarkalleen, miten maapallolla on niin paljon vettä. Sitä on kaikkialla maailmankaikkeudessa, mutta on harvinaista, että jossain paikassa on näin paljon. Ensimmäisten periaatteiden mukaan kaikki alkuaineet vetyä lukuun ottamatta ovat muodostuneet tähdissä. Happi on siis alun perin muodostunut tähdissä. Veden muodostuminen ei ole ongelma: se on eksotermistä, joten molekyylin muodostaminen sen atomeista ei vaadi ulkopuolista energiaa. Mutta sen selittäminen, miksi Maassa on niin paljon vettä verrattuna esimerkiksi Marsiin, ei ole helppoa. Se on planetaarisen geologian ratkaisematon ongelma.

Jonkin aikaa ajateltiin, että Maan vesi ei ole peräisin planeetan alueelta protoplanetaarisesta kiekosta. Sen sijaan ajateltiin, että vesi ja muut haihtuvat aineet on täytynyt tuoda Maahan Aurinkokunnan ulkopuolelta myöhemmin sen historiassa. Maapallon sisällä olevalla vedyllä oli kuitenkin jonkinlainen rooli valtameren muodostumisessa. Molemmat ajatukset saattavat olla kumpikin osittain oikeassa. Vesi saapui Maahan asteroidivyöhykkeen ulkoreunoilla sijaitsevien jäisten planeettojen (asteroidien) törmäysten kautta. Sen määrää ei tiedetä.

Vesihöyry

Vesihöyry on veden kaasumuoto, jota esiintyy:

• Auringon ilmakehä: Se sisältää pieniä määriä vettä.
• Merkuriuksen ilmakehä: Se koostuu 3,4 % vedestä. Elohopean eksosfäärissä on suuria määriä vettä.
• Venuksen ilmakehä: Se koostuu 0,002 % vedestä.
• Maapallon ilmakehä: Ilmakehässä on 0,4 % vettä. Maan pinnalla on yleensä noin 1-4 % vettä. Vesihöyryä esiintyy myös Kuun erittäin ohuessa ilmakehässä pieniä määriä.
• Marsin ilmakehä: Se koostuu 0,03 prosentista vettä.
• Cereksen ilmakehä.
• Jupiterin ilmakehä: Se koostuu 0,0004 % jäästä. Myös sen Europa-kuussa on vettä.
• Saturnuksen ilmakehä: Saturnuksen ilmakehä: Siinä on vettä jään muodossa. Enceladus koostuu 91-prosenttisesti jäästä, ja jäätä on myös Dionen eksosfäärissä.
• Uranuksen ilmakehä: Jäätä esiintyy pieniä määriä.
• Neptunuksen ilmakehä: Neptunuksen ilmakehässä on myös jäätä.
• Auringon ulkopuolisten planeettojen, kuten HD 189733 b ja HD 209458 b, Tau Boötis b, HAT-P-11b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b ja WASP-19b, ilmakehä.
• Tähtien ilmakehät: Betelgeuse, Mu Cephei, Antares ja Arcturus.

Nestemäinen vesi

Maassa on nestemäistä vettä. Se peittää noin 71 prosenttia maapallon pinnasta. Nestemäistä vettä esiintyy joskus pieniä määriä Marsissa. Tutkijat uskovat, että nestemäistä vettä on Enceladuksen, Titanin, Europan ja Ganymedin kuissa.

Jäätynyt vesi

Veden jäädytettyä muotoa (jäätä) esiintyy:

• Mars: Marsin pohjois- ja etelänavoilla on vesijäätä.
• Maa ja Kuu: Se esiintyy pääasiassa jääpeitteinä Maassa ja kraattereissa ja vulkaanisissa kivissä Kuussa.
• Ceres
• Jupiterin kuut: Sitä on Europalla, Ganymedeksella ja Callistolla.
• Saturnus: Se löytyy Saturnuksen planeettarenkaista. Sitä esiintyy myös Titanilla ja Enceladuksella.
• Pluto ja Charon
• Komeetat ja muut Kuiperin vyön ja Oortin pilven kohteet.

 
Marsin eteläinen napajäätikkö Marsin kesän aikana vuonna 2000.  


Band 5 ALMA-vastaanotin on laite, joka on erityisesti suunniteltu havaitsemaan vettä maailmankaikkeudessa.  

Aiheeseen liittyvät sivut