ChemStudy

Еще более удивительное и не менее неожиданное свойство воды – это изменение ее плотности в зависимости от изменения температуры. Все вещества (кроме висмута) по мере повышения температуры увеличивают свой объем и уменьшают плотность. На интервале от +4° С и выше вода увеличивает свой объем и уменьшает плотность, как и другие вещества, но начиная с +4° С и ниже, вплоть до точки замерзания воды, плотность ее вновь начинает падать, а объем расширяться, и в момент замерзания происходит скачок, объем воды расширяется на 1/11 от объема жидкой воды.

Исключительное значение такой аномалии всем достаточно понятно. Если бы этой аномалии не было, лед не смог бы плавать, водоемы промерзали бы зимой до дна, что было бы катастрофой для всего живущего в воде. Впрочем, это свойство воды не всегда приятно для человека – замерзание воды в водопроводных трубах приводит к их разрыву.

Существует много других аномалий воды, например, температурный коэффициент расширения воды на интервале от 0 до 45° С увеличивается с ростом давления, а у других тел обычно наоборот. Аномальны также теплопроводность, зависимость диэлектрической проницаемости от давления, коэффициент самодиффузии и многие другие свойства.

Возникает вопрос, чем же объяснить эти аномалии?

Путь к объяснению, возможно, лежит в выявлении особенностей структур, образуемых молекулами воды при различных агрегатных (фазовых) состояниях, связанных с температурами, давлениями и другими условиями, в которых находится вода. К сожалению, единство во взглядах на этот вопрос отсутствует. Большая часть современных исследователей придерживается мнения о двухструктурной модели воды, согласно которой вода представляет собой смесь:

1) рыхлой льдоподобной и

2) плотно упакованной структур.

Кристаллы льда относятся к гексагональной сингонии, т. е. они имеют форму шестигранных призм (гексагонов). В структуре льда каждая молекула воды окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися от нее на одинаковом расстоянии. Таким образом, каждая молекула воды обладает координационным числом.

Молекулы воды располагаются так, что они соприкасаются разноименными полюсами (заряженными положительно и отрицательно). В структуре льда типа тридимита расстояние между молекулами 4,5 А, а в структуре типа кварца – 4,2 А. В первом случае это вода тающего льда с температурой около 0° С. Во втором случае более плотная упаковка молекул воды предполагается при температуре около +4° С.

Таинственное расширение воды примерно на 10% при замерзании объясняется быстрой сменой плотно упакованной структуры на ажурную, рыхлую. В структуре льда из-за низкого координационного числа много пустот, которые даже больше самих молекул воды. Каждая пустота ограничена 6-ю молекулами воды, и в то же время вокруг каждой молекулы воды в структуре льда имеется 6 центров пустот.

ЖДАНОВ Леонид Афанасьевич (1890-1974) , российский селекционер, академик ВАСХНИЛ (1948), Герой Социалистического Труда (1965). Труды по селекции подсолнечника; автор высокоурожайных заразихоустойчивых сортов масличных культур. Государственная премия СССР (1941).

ОПЕРАЦИЯ (от лат . operatio - действие),..1) в военном деле - совокупность ударов, боев, сражений вооруженных сил по единому замыслу и плану для решения оперативных или стратегических задач. Различают: операции общевойсковые, морские, воздушные, противовоздушные, воздушно-десантные и др.; наступательные и оборонительные; стратегические, фронтовые (группы армий), армейские, флота, флотилии и др...2) В вычислительной технике - выполнение вычислительной машиной какого-либо действия над исходными величинами (включая их передачу) по одной из команд программы. Различают операции арифметические, логические, управления и др...3) Законченное действие или ряд связанных между собой действий, направленных на решение определенной задачи (напр., хирургическая операция резекции желудка).

ДАРРЕЛЛ (Durrell) Джералд Малколм (1925-1995) , английский зоолог и писатель. Брат Л. Дж. Даррелла. Организатор и участник экспедиций за коллекциями животных в Африку, Юж. Америку, Австралию. Создал зоосад на о. Джерси (1958) для животных, находящихся под угрозой исчезновения. Популярные книги: "Земля шорохов" (1961), "Зоопарк в моем багаже" (1960), "Ковчег на острове" (1976) и др.