Tajemství obyčejné vody


Že je voda obyčejná? Jděte s tím někam. Jistý Thalés z Milétu, jinak velmi nadčasový filosof své doby, tvrdil, že základním principem života na zemi je voda. Došel k tomu vcelku jednoduše. Nedovolával se pomoci tehdejších bohů a spoléhal na svůj rozum a fakt, že vše živé potřebuje k tomu, aby to živé zůstalo, vodu. Tháles z Milétu byl Velký filosof. Krom této myšlenky po sobě zanechal i něco matematických pouček, pro které se stal známým. Nicméně jeho popularitu předčili jiní, méně praktičtí filosofové. Pokud měl tenhle Tháles pravdu, pak by voda byla nejvzácnější látka, se kterou kdy měl člověk co do činění. Tento názor sdílelo i mnoho kultur, které vodě přidělovaly bohy a bohyně. Současný člověk západního typu se k vodě staví spíše rezervovaně. V podstatě ho nejvíce zajímá kolik stojí a kde se v ní dá koupat. Tháles Milétský se naopak vyjádřil ve smyslu že „podstatou všech věcí je voda“. Opačným extrémem byli například Hunové. Ti považovali vodu za posvátnou a odmítali se v ní mýt.


Podstatou všech věcí je voda (Tháles z Milétu)

Co je to voda?

Vzorec vody je pravděpodobně tím nejznámějším, který existuje. Dva atomy vodíku a jeden atom kyslíku. Část molekuly s atomy vodíku má kladný elektrický náboj. Opačná strana pak má náboj záporný. Jak prosté, chce se říct. Ale i přes jednoduchost vzorce, do jakého jsme vodu svázali, je voda jednou z nejunikátnějších látek, co známe. Byť lépe řečeno co neznáme. Chemickými vzorci a molekulovými vazbami totiž příběh vody nekončí. Už od školy víme, že voda mrzne při 0°C (byť stačí trocha soli, aby nezmrzla) a začíná se vařit při 100°C. Ale v podstatě nevíme proč. Ve srovnání třeba se sirovodíkem nebo amoniakem jsou tyto hodnoty vody zcela mimo rámce toho, co bychom očekávali. Dalším, všeobecně známým paradoxem je, že voda má nižší hustotu v pevném stavu (led) než ve stavu kapalném. Voda je navíc jedinou látkou, která se na zemi vyskytuje ve třech skupenstvích současně.

TŘI ZNÁMÁ SKUPENSTVÍ OBYČEJNÉ VODY

Kapalné skupenství

Voda teče. Dokáže rozpouštět široké spektrum látek a je ideálním prostředím pro biochemické reakce.

Pevné skupenství

Voda zmrzne. Vazby mezi molekulami vytvoří pevnou mřížku. Toto skupenství má hustotu, která představuje 91% hustoty vody v kapalném skupenství.

Plynné skupenství

Voda se mění v páru. K tomu spotřebuje obrovské množství energie, které způsobí, že še molekuly začnou pohybovat tak rychle, až překonají elektrostatické síly, které je držely pohromadě.

Odkud je voda? Nemáme páru.

Naše země má veliké štěstí. Tedy ne snad ani tolik naše Země, ale spíš my, kteří ji obýváme. Řečeno zjednodušeně, postavení naší planety je ve Vesmíru unikátní tím, že je dostatečně vzdálená od Slunce. To jí zaručuje, že se všechna voda ihned neodpaří. A zároveň je u Slunce dostatečně blízko, aby ji tento žhnoucí kolos dostatečně ohříval a její atmosféra tak nezamrzla. A tím naše vesmírné štěstí nekončí. Velikost i to, z čeho se Země skládá, a její pozice na oběžné dráze kolem Slunce, jsou nezbytnými faktory pro existenci životadárné hydrosféry. Naše Země je dost “těžká” nato, aby si vytvořila magnetické pole, které zadržuje atmosferické plyny unikající z jejího povrchu. A v neposlední řadě i to, že Země rotuje kolem své osy, ji zaručuje, že se ohřívá víceméně rovnoměrně. Z pekla štěstí, že ano?

Odkud se tedy voda vzala? Nevíme. Můžeme se pouze domnívat, že ve své plynné podobě se objevila v dobách, kdy se utvářela planeta Země a možná i Vesmír. Můžeme se také domnívat, že voda je vesmírného původu. Nesmějte se, voda ve vesmíru je. Sice ne taková, jakou balíme do plastových lahví, ale je tam. Dokonce bychom mohli hovořit o čtvrtém skupenství vody, které v pozemských podmínkách nemůže existovat, ale v místech, kde platí jiné fyzikální zákonitosti, to možné je. Tomuto neznámému skupenství - zatím kdovíproč - říkáme ‘ledový gel’. Při troše odvážné představivosti může toto neznámé skupenství potvrdit to, co říkal pokrokový Tháles. Nebo taky ne. Nevíme. Každopádně s H₂0 to nebude tak jednoduché, jak se na první pohled může zdát a jak by se nám hodilo. Máme vzorec, známe molekulové vazby a víme o nich, že jsou jedny z nejpevnějších v přírodě. Víme, kdy voda mrzne a kdy se vaří, co je rosný bod, a podobně. Prostě, víme toho hodně. Ale odkud se tady vzala prostě nevíme. Či lépe řečeno na základě vědeckých hypotéz si můžeme myslet, že to víme.

V přírodě se chemicky „čistá“ voda prakticky nevyskytuje

Další zajímavostí je, že úplně čistá voda, tedy taková, která by přesně odpovídala našemu oblíbenému vzorci, se v přírodě v podstatě nevyskytuje. S trochou nadsázky by se dalo říci, že nejvíce chemicky čisté vody je v laboratořích. Bez nadsázky tak můžeme říci to, že voda funguje na Zemi jako ideální prostředí pro biochemické reakce a jako jakési univerzální ředidlo. A samozřejmě, opět bez nadsázky, jako hnací motor všeho počasí. Voda je zkrátka mocný živel. A ne jen z pozice nezměřitelných sil vln tsunami, ale i z pohledu skutečnosti, že každý den a každou vteřinou ovlivňuje to, jak žijeme.


Sladká a slaná voda

Voda je jen jedna. Rozdíl je v obsahu soli, které je v průměru přibližně 35 kg na jednu tunu vody v případě vody, které říkáme slaná. Té je také na zeměkouli neporovnatelně více, nežli vody takzvaně sladké. Či lépe řečeno neslané. Ta má podí


l na celkovém množství vody na Zemi něco kolem 3 % a nejvíce je jí vázáno v ledovcích a sněhu. Pro naši existenci je zajímavější právě voda sladká. Její zásoby se podle FAO (Organizace pro výživu a zemědělství) snížily v Africe o dvě třetiny, v Asii o tři čtvrtiny a v Evropě o třetinu. Disproporce mezi zásobami vody a její spotřebou se neustále prohlubuje. To není pro členy našeho fanklubu příliš potěšující zpráva protože víme, že lidská populace se neustále zvětšuje voda nevoda. Krom toho, větší spotřebu vody s sebou ponese i nárůst zemědělství, který bude muset pro neustále se zvětšující lidskou populaci produkovat potraviny (a plodiny pro výrobu biopaliv, která musíme chtít využívat).

Lidská populace se každoročně zvýší přibližně o 90 milionů lidí. K jejich existenci je tedy každoročně třeba o 27 milionů km³ vody navíc.