5 Physikalische Eigenschaften von Wasser
Einige der wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Wasser sind folgende: 1. Suspendierte Feststoffe 2. Trübung 3. Farbe 4. Geschmack und Geruch 5. Temperatur!
Physikalische Parameter definieren diejenigen Eigenschaften von Wasser, die auf die Sinne des Sehens, der Berührung, des Geschmacks oder des Geruchs reagieren. Schwebstoffe, Trübung, Farbe, Geschmack, Geruch und Temperatur fallen in diese Kategorie.
1. Suspendierte Feststoffe:
Suspendierte Feststoffe in Wasser können aus anorganischen oder organischen Partikeln oder aus nicht mischbaren Flüssigkeiten (Ölen oder Fetten) bestehen. Anorganische Feststoffe wie Ton, Schluff und andere Bodenbestandteile sind im Oberflächenwasser üblich. Organische Materialien wie Pflanzenfasern und biologische Feststoffe (Bakterien, Algenzellen usw.) sind ebenfalls übliche Bestandteile von Oberflächengewässern.
Diese Materialien sind oft natürliche Verunreinigungen, die durch die erosive Wirkung von Wasser entstehen, das über Oberflächen fließt. Suspendiertes Wasser ist aufgrund der Filterleistung des Bodens selten Bestandteil des Grundwassers. Das häusliche Abwasser enthält normalerweise große Mengen an suspendierten Feststoffen, die zumeist organischer Natur sind. Durch die industrielle Verwendung von Wasser können große Mengen an suspendierten Verunreinigungen organischer oder anorganischer Natur entstehen.
Suspendiertes Wasser hat folgende Auswirkungen:
(a) Schwebstoffe sind ästhetisch unangenehm und der biologische Abbau der organischen Stoffe kann zu schädlichen Nebenprodukten führen.
(b) Das suspendierte Material stellt Adsorptionsstellen für schädliche chemische oder biologische Organismen bereit, die Flora und Fauna des Flusses beeinträchtigen können.
(c) Nach dem Absetzen der suspendierten Teilchen ersticken die Organismen, die am Boden der aquatischen Lebensräume leben.
(d) Die Schwebstoffe reduzieren das Licht, was zu einer reduzierten Photosynthese und einem entsprechenden Verlust bei der Nahrungsmittelproduktion führt, was wiederum das Leben der Verbraucher abhängig von der Wasserflora für ihren Nährstoffbedarf beeinflusst.
2. Trübung:
Trübung ist ein Maß für das Ausmaß, in dem Licht durch in Wasser suspendiertes Material absorbiert oder gestreut wird. Da Absorption und Streuung sowohl von der Größe als auch von den Oberflächeneigenschaften des suspendierten Materials beeinflusst werden, ist die Trübung keine direkte quantitative Messung von suspendierten Feststoffen.
Beispielsweise würde ein kleiner Stein in einem Glas Wasser praktisch keine Trübung erzeugen. Wenn dieser kleine Stein jedoch zu Hunderten von Teilchen kolloidaler Größe zerkleinert würde, würde sich eine messbare Trübung ergeben, auch wenn sich die Feststoffmasse nicht verändert hatte.
Die meisten Trübungen im Oberflächenwasser resultieren aus der Erosion von kolloidalem Material wie Ton, Schluff, Gesteinsbruchstücken und Metalloxiden aus dem Boden. Pflanzenfasern und Mikroorganismen tragen ebenfalls zur Trübung bei. Haushalts- und Industrieabwässer können eine Vielzahl von Trübungserzeugungsmaterialien enthalten. Seifen, Waschmittel und Emulgatoren erzeugen stabile Kolloide, die zu einer Trübung führen.
Die Trübung hat folgende nachteilige Auswirkungen auf die Wasserqualität:
(a) Das mit der Trübung verbundene kolloidale Material bietet Adsorptionsstellen für Chemikalien, die schädlich sein können oder unerwünschte Gerüche und Gerüche verursachen können, und für biologische Organismen, die schädlich sein können.
(b) Die Trübung kann Wasser in natürlichen Wasserkörpern in Abhängigkeit von den Lichtabsorptionseigenschaften der Feststoffe eine braune oder andere Farbe verleihen und die Lichtdurchlässigkeit und photosynthetische Reaktionen in Bächen und Seen stören.
(c) Die Ansammlung von Trübungen verursachenden Partikeln in porösen Flussbetten führt zu Sedimentablagerungen, die die Flora und Fauna des Flusses beeinträchtigen können.
3. Farbe:
Reines Wasser ist farblos, aber Wasser in der Natur wird oft durch Fremdstoffe gefärbt. Wasser, dessen Farbe teilweise auf Schwebstoffen beruht, soll eine scheinbare Farbe haben. Die Farbe, die durch gelöste Feststoffe, die nach dem Entfernen von suspendiertem Material verbleiben, beigetragen wird, wird als echte Farbe bezeichnet.
Die in organischen Abfällen (Laub, Holz, Unkraut usw.) vorhandene Gerbung, Huminsäure usw. verleihen dem Wasser eine gelbbraune Farbe, wenn es mit ihnen in Kontakt kommt. Eisenoxid verursacht rötliches Wasser und Manganoxide braunes oder schwärzliches Wasser.
Industrieabfälle aus Textil- und Färberei, Lebensmittelverarbeitung, Zellstoff- und Papierherstellung, chemischer Produktion sowie Bergbau-, Raffinations- und Schlachthöfen können das Wasser in den Aufnahmeströmen erheblich färben.
Die Farbe hat folgende Auswirkungen auf die Wassermenge:
(a) Farbiges Wasser ist für die Öffentlichkeit nicht ästhetisch akzeptabel.
(b) Stark gefärbtes Wasser eignet sich nicht zum Waschen, Färben, zur Papierherstellung, zur Getränkeherstellung, zur Molkereiproduktion und zur sonstigen Lebensmittelverarbeitung sowie zur Textil- und Kunststoffherstellung.
Daher beeinflusst die Farbe des Wassers seine Marktfähigkeit sowohl für den Hausgebrauch als auch für die Industrie.
4. Geschmack und Geruch:
Viele Substanzen, mit denen Wasser in der Natur oder während des Gebrauchs des Menschen in Kontakt kommt, können einen wahrnehmbaren Geschmack und Geruch vermitteln. Dazu gehören Mineralien, Metalle und Salze aus dem Boden sowie Produkte aus biologischen Reaktionen und Bestandteile des Abwassers.
Wasser schmeckt bitter, wenn es mit alkalischen Verunreinigungen kontaminiert und salzig ist, wenn die Verunreinigungen Metallsalze sind. Die biologische Zersetzung organischer Abfälle verleiht den verrotteten Eiern einen charakteristischen Geschmack und Geruch, der hauptsächlich auf Schwefelwasserstoff zurückzuführen ist. Das Wachstum von Algen, Mikroorganismen, Schwefelwasserstoff und Ammoniak verleiht dem Wasser einen unangenehmen Geruch, wodurch es für die Verwendung ungeeignet ist.
Der Einfluss von Geschmack und Geruch auf die Wasserqualität ist:
(a) Die Verbraucher empfinden Geschmack und Geruch aus naheliegenden Gründen als ästhetisch unangenehm. Da Wasser als geschmacks- und geruchsneutral angesehen wird, assoziiert der Verbraucher Geschmack und Geruch mit Verunreinigungen und verwendet möglicherweise geschmacksneutrale, geruchlose Wasser, das tatsächlich eine Gesundheitsgefährdung darstellt.
(b) Gerüche, die von organischen Substanzen ausgehen, können mehr als ein Problem der einfachen Ästhetik darstellen, da einige dieser Substanzen krebserregend sein können.
5. Temperatur:
Es ist einer der wichtigsten Parameter in natürlichen Oberflächenwassersystemen. Die Temperatur der Oberflächengewässer bestimmt in hohem Maße die vorhandene biologische Spezies und dann die Aktivitätsrate. Die Temperatur beeinflusst die meisten chemischen Zerstörungen, die in natürlichen Wassersystemen auftreten.
Die Temperatur hat auch einen großen Einfluss auf die Löslichkeit von Gasen in Wasser. Die Verwendung von Wasser zur Abführung von Abwärme in der Industrie und die anschließende Ableitung des erhitzten Wassers kann zu einer drastischen zeitweiligen Änderung der Aufnahmeströme führen.
Eine erhöhte Wassertemperatur hat folgende Auswirkungen:
(a) In kühleren Gewässern gibt es normalerweise eine große Vielfalt an biologischen Arten. Bei niedrigeren Temperaturen ist die Geschwindigkeit der biologischen Aktivität, dh die Nutzung von Nahrungsmitteln, die Vermehrung von Nahrungsmitteln usw. langsamer. Die biologische Aktivität nimmt mit steigender Temperatur zu (verdoppelt sich mit einer Zunahme von 10 ° C).
(b) Einige Wasserorganismen sterben durch erhöhte Temperatur ab (z. B. Kaltwasserfische wie Forellen). Fische werden dramatisch von der Temperatur und von der Temperatur abhängigen gelösten Sauerstoffkonzentrationen beeinflusst.
(c) Der Prozentsatz der Sauerstoffsättigung nimmt ab und. Daher ist der Gehalt an gelöstem Sauerstoff (DO-Gehalt) reduziert. Ein niedriger DO-Gehalt in Verbindung mit hohen Temperaturen führt zu einer Erhöhung der Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen, wodurch die Verfügbarkeit von Sauerstoff verringert wird, was zu anaeroben Bedingungen führt.
(d) Die Toxizität chemischer Schadstoffe steigt mit zunehmender Temperatur.
(e) Das Algenwachstum wird beschleunigt und problematisch, wenn sich die Algenzellen zu Matten zusammenlagern.
(f) Die meisten chemischen Reaktionen, bei denen Feststoffe aufgelöst werden, werden durch erhöhte Temperaturen beschleunigt. Die Löslichkeit von Gasen nimmt jedoch bei erhöhten Temperaturen ab.
(g) Die Viskosität von Wasser steigt mit abnehmender Temperatur. Die maximale Wasserdichte tritt bei 4 ° C auf und die Dichte nimmt auf beiden Seiten dieser Temperatur ab. Sowohl die Temperatur als auch die Dichte wirken sich subtil auf die Dielentonik-Mikroorganismen im natürlichen Wassersystem aus.
Der Anstieg der Wassertemperatur (und der Luft) auf ein schädliches Niveau aufgrund von Wärme aus Kraftwerken, Automobilen, Industriezweigen usw. wird als thermische Verschmutzung bezeichnet.
Die thermische Verschmutzung kann durch trockene Türme kontrolliert werden. Ein Kühlturm leitet kühle Luft über Rohre, die heißes Wasser enthalten (Wärmekraftwerke), und überträgt Wärme an die Luft.
Dies wird als indirekte Kühlung bezeichnet, im Gegensatz zur direkten Kühlung, bei der Wasser aus dem Fluss gepumpt wird, und nachdem es nur einmal zu Kühlzwecken verwendet wurde, wird es sofort wieder in das Meer oder Fluss zurückgeführt, anstatt immer wieder dasselbe Wasser zu verwenden, bevor es endgültig zerstreut wird es in die Wasserkörper hinein, was zu einem deutlichen Temperaturanstieg des Wassers führt.
