De unde provine oxigenul din apă? Interacțiunea oxigenului cu apă. Saturarea cu oxigen a apei

Poate că acum chiar și copiii știu că formula chimică a apei este H₂

Cum funcționează?

Apa este un solvent universal. Apa distilată este considerată cea mai pură substanță în sens chimic, dar după un timp ea își pierde starea inițială. Iată de ce: apa este un solvent atât de bun încât, în cele din urmă, moleculele de diferite substanțe din aer intră în ea. În natură, acest lucru se întâmplă și datorită activității vitale a diferitelor organisme care trăiesc în mediul acvatic.

Gazele în apă

Turnând apă în sticlă, puteți vedea bule de gaz, care se vor afla pe pereții vasului. Împreună cu sărurile și alte substanțe, apa se dizolvă în sine și gaze. Mai întâi de toate este azot din aer, precum și oxigen, dioxid de carbon, și în unele cazuri încă metan și hidrogen sulfurat. În plus, apa rece dizolvă gazele mult mai bine decât apa caldă, astfel încât cu cât temperatura este mai mică, cu atât este mai mare concentrația de gaze. Dimpotrivă, solubilitatea scade odată cu creșterea temperaturii.

Surse de gaze dizolvate în apă

Dar de unde provin toate aceste substanțe în apă? Azotul este de obicei dizolvat în interacțiunea cu atmosfera, metan - prin contactul cu pietre și descompunerea nămolului de fund, iar hidrogenul sulfurat format ca reziduuri organice în putrefacție. De regulă, hidrogenul sulfurat este conținut în straturile de apă adâncă și nu se ridică la suprafață. La concentrație ridicată de viață este imposibil, de exemplu, în Marea Neagră, la o adâncime de mai mult de 150-200 de metri de mare de apă de saturație serovodorom aproape nici organismelor vii, cu excepția unor bacterii.

De asemenea, oxigenul este conținut întotdeauna în apă. Este un oxidant universal, prin urmare descompune parțial hidrogenul sulfurat, reducând concentrația acestuia. Dar de unde vine oxigenul? Despre el, conversația va fi specială.

oxigen

Practic toate organismele vii au nevoie de oxigen. Oamenii respire în aer, care este un amestec de gaze, o mare parte din care este exact așa.

Locuitorii mediului acvatic au nevoie și de această substanță, astfel încât concentrația de oxigen în apă este un indicator foarte important. De obicei este de până la 14 mg / l, când vine vorba de apele naturale și, uneori, chiar mai mult. În același fluid care curge de la robinet, oxigenul este conținut mult mai puțin, iar acest lucru este ușor de explicat. Apa de la robinet după ce apa trece prin mai multe etape de purificare, iar oxigenul dizolvat este un compus extrem de instabil. Ca urmare a schimbului de gaze cu mediul de aer, majoritatea pur și simplu dispare. De unde vine oxigenul din apă, dacă nu din aer?

De fapt, acest lucru nu este în întregime adevărat, este luat de asemenea din aer, dar partea sa, dizolvată ca urmare a contactului cu atmosfera, este extrem de mică. Pentru ca interacțiunea oxigenului cu apa să fie suficient de eficientă, sunt necesare condiții speciale: temperatură scăzută, presiune înaltă și mineralizare relativ scăzută. Ei au observat nici un mijloc întotdeauna, iar viața ar fi existat cu greu în forma sa actuală, dacă singura modalitate de a formarea de gaz în mediu apos a fost interacțiunea cu atmosfera. Din fericire, există încă două surse, de unde se consumă oxigen în apă. În primul rând, moleculele de gaz dizolvate într-o cantitate mare sunt conținute în zăpadă și ploaie apele, și în al doilea rând - și aceasta este principala sursă - ca urmare a fotosintezei, implementat vegetație acvatică și fitoplanctonului.

Apropo, în ciuda faptului că apa molecula conține oxigen, nu poate fi extras din organisme vii. Prin urmare, rămâne să fie mulțumiți de cota dizolvată.

Cu privire la importanța algelor

Puțini oameni din viața obișnuită se gândesc la ceea ce respirăm și de ce compoziția aerului așa cum este. Aproape toată lumea știe că majoritatea organismelor vii care respirau aerul sunt adaptate la un astfel de amestec. Dar dacă este un mediu terestru-aer, atunci nu există întrebări. Și de unde vine oxigenul? La fel ca la sol, există multe plante care, printr-un proces numit fotosinteză, consumând lumină și dioxid de carbon, eliberează O₂.

Dacă este mai precis, în ultimele decenii, pentru un motiv sau altul, omenirea a distrus o mare parte din păduri. Dar încă nu se vorbește despre o criză globală, deși populația planetei crește constant și consumul de oxigen
este imens. Iar importanța deosebită în această chestiune sunt algele care locuiesc în Oceanul Mondial, în cea mai mare parte că este pe cheltuiala lor ca oxigenul să fie saturat de apă. Unele dintre speciile lor sunt consumate de locuitori și oameni, dar cantitatea lor rămâne suficientă pentru o fotosinteză eficientă. De aici vine oxigenul din apă, adică datorită schimbului de gaze cu atmosfera și în aer. Este fotosinteza algelor - sursa principală a acestora. Apropo, datorită proceselor care au loc în plante, a fost acumulat oxigenul primar din atmosferă și acum are loc doar menținerea compoziției sale neschimbate.

Rolul oxigenului dizolvat (PK)

În ciuda faptului că sistemul respirator al locuitorilor acvatici este aranjat diferit de cel al locuitorilor din mediul aerian terestru, aceștia au nevoie de toate aceleași substanțe. În primul rând, vorbim despre oxigen, care joacă un rol important în activitatea vitală a marea majoritate a organismelor. Și dacă am scoate din atmosferă, în cazul în care cota sa este mai mult sau mai puțin stabilă, la aproximativ 21%, locuitorii din râurile, mările și oceanele depind în mare măsură de cât de mult oxigen în apa conținută în habitatele lor. Pe lângă pește, oxigenul este necesar și pentru plante. Cu toate acestea, produsele sale sunt, de obicei, mai mari decât nivelul de consum, deci nu ar trebui să provoace îngrijorare.

Performanță normală

Datorită rolului său semnificativ în funcționarea normală a ecosistemelor, nivelul RK este adesea sub controlul biologilor și al ecologiștilor. La urma urmei, totul este conectat în natură, spargerea balanței de gaz într-un rezervor poate provoca probleme în cele vecine, dacă acestea sunt conectate. De regulă, măsurătorile sunt luate până la prânz, în această perioadă concentrația gazelor din apele de suprafață devine maximă și ajunge la 14 mg / l. Acest indicator este supus fluctuațiilor grave zilnice și sezoniere, dar nu trebuie să scadă sub 4 mg / l.
Reducerea concentrației la 2 mg / l și mai puțin determină moartea masivă a locuitorilor hidrosferei. De fapt - de la sufocare. O scădere treptată a indicatorului poate indica o contaminare a rezervorului și, eventual, poate duce la moartea locuitorilor acvatici.

În ecosistemele artificiale

Importanța importantă a bunei aerisiri este, de exemplu, în acvariu. De aceea este necesar nu numai să instalați pompe speciale care să pompeze aerul în apă și să-l saturați cu oxigen, dar, de exemplu, dacă este necesar, plantați alge diferite pe fund. Desigur, cei care au un hobby similar, mai întâi de toate, estetica ecosistemului este interesantă, dar nu trebuie să uităm de stabilitatea și durabilitatea acestuia.

Dacă vorbim ferme de pește, producția de perle și alte industrii specifice de acest tip, pe lângă alte măsuri menite să mențină o concentrație suficientă de oxigen dizolvat în apă, este necesar să se măsoare în mod regulat acest indice folosind eșantioane speciale. Când sunt împrejmuite, este extrem de important să nu existe contact cu aerul, ceea ce poate distorsiona rezultatele analizei.