Оглавление:
Иногда самые простые вопросы об окружающем мире превращаются в загадку. Даже процессы, происходящие в природной среде, зачастую не вполне ясны. Например, откуда берётся кислород в воде? Казалось бы, в этом нет смысла разбираться – он просто там есть, это всем известно, проходили ещё в школе. Но вот вспомнить, как так получается, непросто.
Это интересно: структурированная вода полезнее обычной водопроводной.
Немного химии
Как известно, вода (она же – оксид водорода) – бинарное неорганическое соединение. Образуется вода как итог соединения двух атомов водорода и одного атома кислорода. Формула – H2O.
Из этого понятно, что без кислорода существование такой субстанции, как вода, невозможно. Причём его количество постоянно уменьшается. Кислород в воде расходуется биологическим образом (им дышат водные организмы), биохимическим (сюда относится дыхание бактерий, а также разложение органики) и химическим (в результате окисления).
Чем выше температура воды и чем больше в ней бактерий и прочих микроорганизмов, тем быстрее расходуется кислород.
Но если кислород расходуется, то его потеря должна и компенсироваться.
Как происходит образование кислорода в воде?
Источников образования кислорода три:
- атмосферный воздух;
- водоросли и водные растения;
- реакции разложения минералов в глубине водоёмов.
Вода получает кислород из атмосферного воздуха в ходе двух процессов: абсорбции и аэрации. При абсорбции кислород поступает в верхний слой воды и насыщает её. Чем ниже температура воздуха и выше атмосферное давление, тем быстрее протекает абсорбция.
Аэрация – это насыщение кислородом нижних, глубинных масс воды. Достигается аэрация в результате смешивания глубинных слоёв с верхним, насыщенным. Таким образом, содержание кислорода в воде становится равномерным.
Фотосинтез
Суть этого процесса в том, что при поглощении углерода водорослями (разнообразными плавающими либо прикреплёнными растениями, а также фитопланктоном) высвобождается кислород. Проще говоря: в клетках водорослей под влиянием солнечного света происходит реакция, которая и называется фотосинтезом, в результате чего образуются глюкоза и кислород.
Процесс фотосинтеза завершается быстрее при высокой температуре воды, его скорость также зависит от яркости солнечного света и содержания биогенных веществ. Высвобождение кислорода происходит исключительно в верхнем слое воды. Кстати, глубина верхнего слоя напрямую зависит от прозрачности воды, поэтому может колебаться в пределах от двух-трёх сантиметров до двадцати-тридцати метров.
На примере аквариума
Обычный домашний аквариум – модель, которая наглядно демонстрирует оба варианта образования кислорода. Ни один аквариум, даже самый маленький, не может обходиться без водорослей. Иначе рыбки там просто задохнутся. Поэтому многие аквариумисты используют различные препараты и добавки, ускоряющие рост водных растений, а также лампы дневного света.
И почти все владельцы аквариумов применяют аэрацию. В аквариум помещается специальный компрессор, который нагнетает воздух ко дну, откуда пузырьки воздуха поднимаются к поверхности.
Оба этих способа в совокупности обеспечивают очень эффективное образование кислорода в воде.
Таким образом, вода насыщается кислородом в результате процессов абсорбции, аэрации и фотосинтеза. Третий способ – образование в результате разложения минералов – присущ не всем водоёмам, но его тоже нельзя не упомянуть.
