Tìm hiểu về nước và vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên

Nước – một trong những thành phần quan trọng nhất của sự sống. Nó vốn vô cùng quen thuộc với chúng ta hằng ngày.

Nhưng cách giải thích đúng đắn và khoa học cho sự tồn tại của nước trên trái đất và đối với sự sống vẫn còn là câu hỏi lớn mà người chúng ta vẫn còn phải tiếp tục đi tìm lời giải đáp.

Trong bài viết này, Sawa Việt Nam sẽ khái quát lại những vấn đề về nước, đặc biệt là môi trường nước trên hành tinh.

Nước là gì?

Nước là một hợp chất hóa học của oxy và hidro. Nó có công thức hóa học là H2O. Với các tính chất lý hóa đặc biệt. Ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng. Nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống.

Cấu tạo của nước – Phân tử nước

Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hiđrô và một nguyên tử ôxy. Về mặt hình học thì phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên góc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 96,84 picômét.

Mời bạn đọc cùng tìm hiểu các đặc tính lí hóa của nước trong phần tiếp theo.

Tính chất của nước

Cấu tạo của phân tử nước tạo nên các liên kết hiđrô giữa các phân tử. Nó là cơ sở cho nhiều tính chất của nước. Cho đến nay, một số tính chất và đặc tính lý hóa của nước vẫn còn là câu đố cho các nhà nghiên cứu mặc dù nước đã được nghiên cứu từ lâu.

Tỷ trọng của nước không cố định

Trong những mức nhiệt độ khác nhau thì mật độ nguyên tử H2O sẽ thay đổi. Từ đó khối lượng riêng của nó cũng sẽ thay đổi. Vì thế khối lượng riêng của nước trong các mức nhiệt độ khác nhau cũng khác nhau.

Ta có thể dễ dàng thấy được điều đó qua các thí nghiệm đơn giản. Đá nổi trên mặt nước do khối lượng riêng của nước đá thấp hơn khối lượng riêng của nước ở trạng thái chất lỏng.

Màu sắc, mùi vị

Nước không có màu, nếu có màu thì màu sắc của nước phụ thuộc vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến. Với độ dày 10 mét trở lên, màu sắc của nước (hoặc băng) thường sẽ là màu ngọc lam (màu xanh lục nhạt). Vì quang phổ hấp thụ của nước có độ sắc nét tối thiểu ở màu tương ứng của ánh sáng (1/227 m −1 tại 418 nm). Độ dày cấu trúc phân tử nước càng tăng thì màu sắc của càng mạnh và tối. Nước tinh khiết không có màu sắc hay mùi vị.

Nhiệt độ nóng chảy và sôi

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước đã được nhà khoa học Celsius dùng làm hai điểm mốc cho độ bách phân Celcius. Cụ thể, nhiệt độ đóng băng của nước là 0 độ C, còn nhiệt độ sôi bằng 100 độ C. Nước đóng băng được gọi là nước đá. Nước đã hóa hơi được gọi là hơi nước. Nước có nhiệt độ sôi tương đối cao nhờ liên kết hiđrô.

Tính lưỡng cực

Nước là một dung môi tốt nhờ vào tính lưỡng cực. Các hợp chất phân cực hoặc có tính ion như axít, rượu và muối đều dễ tan trong nước. Tính hòa tan của nước đóng vai trò rất quan trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa sinh chỉ xảy ra trong dung dịch nước. Rất nhiều chất tan trong nước đã được nghiên cứu.

Tính dẫn điện- Độ dẫn điện của nước

Nước tinh khiết không dẫn điện. Mặc dù vậy, do có tính hòa tan tốt, nước hay có tạp chất pha lẫn, thường là các muối. Nên các ion tự do trong dung dịch nước cho phép dòng điện chạy qua. Nó lý giải cho nhiều trường hợp nước dẫn điện trong thực tế.

Chu trình nước trên trái đất

Cuộc sống trên Trái Đất bắt nguồn từ trong nước. Tất cả các sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vào nước và chu trình nước (vòng tuần hoàn nước). Vậy nên nước và sự sống có quan hệ mật thiết với nhau.

Vòng tuần nước không có điểm bắt đầu nhưng chúng ta có thể bắt đầu từ các đại dương. Mặt trời làm nóng nước trên những đại dương, từ đó quá trình bốc hơi vào không khí bắt đầu.

Những dòng khí bốc lên đem theo hơi nước vào trong khí quyển. Gặp nơi có nhiệt độ thấp hơn hơi nước bị ngưng tụ thành những đám mây. Những dòng không khí di chuyển những đám mây khắp toàn cầu. Những đám mây va chạm, kết hợp với nhau, gia tăng kích cỡ và rơi xuống thành mưa.

Mưa dưới dạng tuyết được tích lại thành những núi tuyết và băng có thể giữ lớp băng này hàng nghìn năm. Với vùng khí hậu ấm áp hơn, khi tuyết tan và chảy thành dòng trên mặt đất, đôi khi tạo thành lũ.

Một lượng lớn nước thấm xuống dưới đất dần tạo thành nước ngầm. Phần lớn lượng mưa nhờ trọng lực trở thành dòng chảy mặt.

Một phần dòng chảy mặt vào trong sông hồ được tích trữ phục vụ các hoạt động của chúng ta. Lợi ích của sông và hồ còn thể hiện bởi việc tạo ra các dòng chảy ra các biển và đại dương. Nơi mà vòng tuần hoàn nước “kết thúc” … và lại bắt đầu.

Môi trường nước và nguồn nước trong hành tinh

Nước chiếm bao nhiêu trên trái đất? nguồn nước là gì? Nước đó ngày nay đủ cho chúng ta sử dụng không? Mời các bạn cùng tìm hiểu trong phần cuối của bài viết.

Môi trường nước là gì?

Môi trường nước được hiểu là môi trường mà những cá thể tồn tại, sinh sống và tương tác qua lại đều bị ảnh hưởng và phụ thuộc vào nước.

Môi trường nước có thể bao quát trong một lưu vực rộng lớn hoặc chỉ chứa trong một giọt nước. Trong môi trường nước lại được chia ra nhiều loại nước khác nhau: nước mặn, nước ngọt, nước lợ,..

Mỗi loài sinh vật đều lựa chọn cho mình những môi trường phù hợp. Cá rô phi sống ở nước ngọt. Cá thu sống trong môi trường mặn.

Đặc điểm tôm thẻ chân trắng sống trong nước lợ, tôm càng xanh sống trong môi trường nước ngọt.

Nguồn nước trong hành tinh

Chúng ta đều biết: 70% bề mặt trái đất được bao phủ bởi nước. Nhưng trong 1.386 triệu km3 tổng lượng nước trên trái đất thì trên 97% là nước mặn.

Trong tổng lượng nước ngọt trên trái đất thì 68% là băng và sông băng; 30% là nước ngầm. Nguồn nước mặt như nước trong các sông hồ, chỉ chiếm khoảng 93.100 km3. Chỉ bằng 1/150 của 1% của tổng lượng nước trên trái đất.

Khả năng tự làm sạch của nước

Các nguồn nước trong tự nhiên là nguồn tài nguyên tái tạo. Do khả năng tự làm sạch của nước. Nó bao gồm các quá trình vật lí ( trầm tích, hòa tan, …). Hóa học và lí hóa ( oxi hóa hoàn nguyên, hóa hợp phân giải, hấp thụ..).

Tuy vậy mà việc cung cấp nước ngọt và sạch trên thế giới đang từng bước giảm đi. Trong khi dân số thế giới vẫn đang tăng lên từng ngày.

Làm cho nhu cầu nước càng tăng. Điều này càng gây áp lực cho hệ thống sông trên thế giới trong đó có các sông lớn ở Việt Nam.

Vì vậy, chúng ta cần bảo vệ nguồn nước ngay hôm nay. Hãy cùng hành động bằng các biện pháp như: Tuyên truyền nâng cao ý thức của cộng đồng. Giữ sạch nguồn nước, sử dụng tiết kiệm, xử lí rác sinh hoạt và các chất thải khác… Để tình trạng nguồn nước ô nhiễm không còn là mối lo ngại cho nhân loại.

Trên đây là những thông tin về Nước và vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên. Sawa Việt Nam mong rằng đã đem đến nguồn thông tin hữu ích cho bạn. Mọi ý kiến bổ sung hay góp ý xin vui lòng để lại bình luận ở dưới.