Vandenilio ir deguonies junginys: nuo užšalusių vamzdžių iki gyvybės esmės
Vanduo, sudarytas iš vandenilio ir deguonies, yra viena iš labiausiai paplitusių ir, be jokios abejonės, svarbiausių medžiagų Žemėje. Jo unikalios savybės lemia ne tik gyvybės egzistavimą, bet ir kasdienius buitinius iššūkius, ypač artėjant šaltajam sezonui. Kai temperatūrai nukritus žemiau nulio, vanduo gali sukelti nemalonių pasekmių, pradedant nuo užšalusių vandentiekio vamzdžių ir baigiant sudėtingais gamtiniais reiškiniais.
Užšalusių vamzdynų iššūkiai ir sprendimai
Artėjant žiemai, bendrovės „Kauno vandenys“ specialistai gyventojus ragina pasirūpinti šilta, ramia ir saugia žiema, primindami patarlę: „Roges žiemai ruošk vasarą“. Pagrindinė problema kyla, kai patalpose, kuriose yra vandentiekio vamzdžiai, uždaromoji armatūra ir vandens apskaitos mazgai, temperatūra nukrenta žemiau nei 5 laipsniai šilumos. Tuomet „Kauno vandenų“ avarinėje tarnyboje nenustoja skambėti telefonas.
Avarinės tarnybos viršininkas Rimantas Stunžėnas aiškina, kad dažniausiai nesandariose ir neapšiltintose patalpose užšąla vamzdynai arba net pats skaitiklis. Nors diagnozavus priežastį „Kauno vandenų“ rūpestis galėtų baigtis, didžioji dalis problemų kyla vartotojo eksploatuojamame vamzdyne. Todėl prieš žiemą gyventojai turėtų atidžiai apžiūrėti patalpas, kuriose yra vandentiekio įrenginiai ir vamzdynai, - ar nėra išdaužytų langų, plyšių sienose ar blogai užsidarančių durų. Rūpestingesnės namų bendrijos ruošiasi žiemai ir pasirūpina vandentiekio patalpa, kaip prisimena R. Stunžėnas, pavyzdžiui, daugiabutis M. Riomerio g.
Svarbu, kad patys gyventojai į problemą pažvelgtų atsakingai ir suvoktų, kad vandens tiekimas jų namuose didele dalimi priklauso nuo jų pačių atidumo. Užšalęs plieninis arba ketaus vamzdis gali sprogti, nes atšildant kristalizavęsis vanduo plečiasi - tuomet patiriama nemažai nuostolių dėl užlietų patalpų, būtina keisti vamzdyną, o tai užtrunka gana ilgai.
Jeigu vamzdynas jau užšalo, R. Stunžėnas pataria pamėginti apvynioti juos kokiomis nors medžiagomis ir pilti ant jų šiltą vandenį. Priklausomai nuo to, kur vamzdžiai yra nutiesti, prie jų prieiti ir juos atšildyti gali būti sudėtinga. Specialistai girdėję pačių netikėčiausių istorijų, kaip atšildyti užšalusius vamzdžius. Užšalus kanalizacijos vamzdžiui, gudrūs gyventojai į unitazą bando pilti karšto vandens ar atšildyti vamzdžius su karšta plaukų džiovintuvo oro srove. Kartais šie metodai pasiteisina, tačiau ne visada.
Nereikėtų atsipalaiduoti nuosavų namų gyventojams. Panašių bėdų kaip daugiabučiuose pasitaiko ir privačiame sektoriuje. Grunto įšalas kartais siekia iki 1,30 m. Didelį susirūpinimą kiekvieną žiemą kelia nebaigti statyti namai. R. Stunžėnas prisimena atvejį, kai užšalę vamzdžiai trūko sublokuotame name. „Vos ne per duris liejosi vanduo. Tai ne tik rūpestis, kaip sutvarkyti, o ir didžiuliai nuostoliai“, - pastebėjo R. Stunžėnas. Paaiškėjo, kad buvo sutrūkęs visas vamzdynas ir vanduo liejosi per visą pastatą.
R. Stunžėnas atkreipia dėmesį į dažną lietuvių bruožą - kol neužklupo bėda, nekreipti dėmesio. Pirmieji pranešimai apie užšalusius vamzdžius gaunami esant dar visai nedideliam atšalimui. Tokia avarijų gausa ne kiekvieną šaltesnę dieną užgriūva „Kauno vandenis“. Palyginimui: vasarą per parą tenka priimti 18 pranešimų apie avarijas, o žiemą - 40. Dažniausiai gyventojai puola skambinti, tačiau aistroms nurimus, išaiškinama, kad „Kauno vandenyse“ veikia Vandentiekio avarinė tarnyba ir Kanalizacijos avarinė tarnyba.
Specialistai nenorėtų prisiimti kaltinimų, esą vamzdynai trūkinėja, nes yra seni. „Kauno vandenys“ sutinka - taip, magistraliniai Kauno vamzdynai yra jų žinioje. „Žiemą ir magistraliniai vamzdynai savaip reaguoja į šaltį. Jie yra pakankamai giliai, giliau nei 1,3 m. Jiems nėra grėsmės užšalti“, - aiškina R. Stunžėnas. Nustatyti, kur tiksliai įtrūko magistralinis vamzdis, - gana sunku, nes žiemą vanduo prasiveržia nebūtinai virš tos vietos, kurioje trūko. Vasarą gerokai lengviau nustatyti, kur trūko vamzdis, - vanduo ima veržtis beveik toje pačioje vietoje, virš kurios įtrūko. Tačiau šiandien „Kauno vandenims“ jau nereikia rausti 10 m, kol atras trūkusį vietą.
Metodai atšildyti užšalusius plastikinius vamzdžius
Privačių namų savininkams, susidūrusiems su užšalusiais vandens vamzdžiais, ypač plastikiniais, svarbu žinoti, ką daryti. Dažnai šio reiškinio priežastys slypi neteisingame komunikacijų klojime. Visi vandens keliai, neatsižvelgiant į medžiagą, turėtų būti tokioje gylyje, kad neužšaltų net ir labai atšiaurią žiemą. Jei neįmanoma giliai iškasti tranšėjos, būtina vamzdžius patikimai suvynioti šilumą izoliuojančiomis ir drėgmei atspariomis medžiagomis.
Jei vandens tiekimo sistema vis tiek užšalo, atitirpinimo procesas priklauso nuo to, ar sistema užšalusi namo viduje, ar išorėje.
Atšildymas patalpoje:
Kai plastikiniai vamzdžiai yra pastato viduje ir prie jų yra laisva prieiga (pvz., mansardoje ar rūsyje, kur nėra šildymo), atitirpinimą galima atlikti keliais būdais:
- Karšto vandens naudojimas: Užšalusi vieta suvyniojama audiniu ir užpilama karštu vandeniu. Veikimo laikas priklauso nuo ledo kamščio ilgio. Atšildytas vamzdis turi būti padengtas izoliacija, kad jis vėl neužšaltų. Užšalimo vieta nustatoma liečiant - ten, kur plastikinis vamzdis yra šaltesnis, yra ledo kamštis.
- Statybinio karšto oro pistoleto pagalba: Šilto oro srovė nukreipiama iš plaukų džiovintuvo į vamzdžio paviršių. Šis metodas laikomas pavojingu, nes per karštas oras gali ištirpdyti PVC, todėl plaukų džiovintuvo temperatūra turi būti nustatyta iki minimumo.
- Elektrinio šildymo naudojimas: Metalinis-plastikinis vamzdis apvyniojamas elektriniu šildymo laidu, kuris prijungiamas prie tinklo. Esant mažai užšalusiai vietai, atitirpinimas vyksta pakankamai greitai, trunka iki 3 valandų.
Atšildymas lauke (po žeme):
Situacija tampa daug sudėtingesnė, jei po žeme užšąla metalinis plastikinis vamzdis. Lengviausias būdas - iškasti tranšėją, tačiau praktiškai ši parinktis dažnai nepriimtina dėl sunkiai kasamos užšalusios žemės ir galimybės netyčia sugadinti plastikinį vamzdį. Todėl svarstomi alternatyvūs variantai:
- Plastikinių vandens vamzdžių atšildymas karštu vandeniu: Šildomas vanduo tiekiamas į vamzdžio vidų, tiesiai į ledo kamštį. Tam reikia atjungti plastikinį vamzdį nuo čiaupų. Vanduo kaitinamas geležinėje statinėje (per ugnį arba namuose), o mažesnio skersmens vamzdis arba žarna įkišama į plastikinį vamzdį, kol pasieks ledo sandariklį. Naudojant slėgio siurblį, karštas vanduo tiekiamas į žarną, tirpindamas ledą. Žarna stumiama toliau, tirpstant ledui. Kai visas kamštis ištirpsta, vanduo iš vamzdžio išbėga stipriu slėgiu.
- Atšildymas naudojant specialų laidą: Paruošiama standi dviejų gyslų viela su dviem plikais posūkiais, esančiais porą centimetrų vienas nuo kito (laidas neturi liesti vienas kito). Vielos galas suvyniojamas iki ledo kliūties ir prijungiamas prie tinklo. Vanduo ir ledas kaista dėl posūkių skirtumų. Šiuo atveju plastikinio vamzdžio sienos netirpsta, nes kaitinamas tik vidinis vamzdžio turinys. Kai jis atitirpsta, viela stumiama žemyn vamzdžiu. Šio metodo trūkumas - poreikis iš dujotiekio išpūsti ištirpusį vandenį, kad jis vėl neužšaltų, naudojant kompresorių arba siurblį.
- Metalinio vamzdžio atšildymas suvirinimo aparatu: Jei po žeme einantis vamzdis yra metalinis, prie kiekvieno vamzdžio galo prijungiamas suvirinimo aparatas. Srovė, einanti per vamzdį ir ledą, ištirpdo kamštį.
- Vandens tiekimo sistemos atšildymas naudojant miniatiūrinį katilą: Atjungiamas vamzdis aukščiausioje vietoje, atveriamas priėjimas prie vandens tiekimo. Likęs vanduo išleidžiamas, darbo vieta turi būti sausa. Jei apatiniame, užšalusiame vamzdyje yra vandens iki kraštų, jį reikia šiek tiek išpumpuoti. Neprijungtu laidu pasiekiamas ledo kamštis, prietaisas prijungiamas prie lizdo. Vanduo kaista 5-15 minučių. Kai ledas pradeda tirpti, katilas stumiamas arti ledo kamščio, kol jis visiškai ištirpsta. Rekomenduojama į vamzdį įpilti druskos vandens, kuris turi geresnį elektros laidumą ir padidina katilo galią.
Kviesti kvalifikuotus meistrus į pagalbą yra logiškiausias variantas. Bet kokiu atveju po atšildymo būtina imtis priemonių, kad ateityje ši situacija nepasikartotų.
Vandens savybės ir jo reikšmė
Vanduo - tai vandenilio oksidas (H₂O), viena iš labiausiai paplitusių medžiagų. Vandeniu padengta Žemės paviršiaus dalis yra 2,5 karto didesnė už sausumą. Gryno vandens gamtoje nėra - jis visad turi priemaišų. Švariausias yra lietaus vanduo, tačiau ir jis turi nežymų kiekį priemaišų, gautų iš oro. Jeigu vandenyje yra ištirpęs nedidelis kiekis kalcio ir magnio druskų, toks vanduo vadinamas kietu, skirtingai nuo minkšto, lietaus vandens. Kietame vandenyje muilas beveik neputoja, o verdant jis palieka nuosėdas ant indo sienelių.
Labai gryną vandenį gauname distiliavimu. Distiliuotas vanduo, susidedantis iš 11,19% vandenilio ir 88,81% deguonies, yra pats geriausias tirpiklis gamtoje. Jo molekulė yra kaip perlenkta lazdelė, nes vandenilio atomai atžvilgiu deguonies išsidėsto 104,5° kampu. Todėl vandens molekulė yra kaip dipolis - deguonies pusėje įkrauta neigiamai, o vandenilio pusėje teigiamai. Krūviai nedideli, tačiau jų pakanka, kad tirpių medžiagų molekulės disocijuotų į jonus.
Skystame vandenyje šalia pavienių H₂O molekulių yra daug sukibusių tarpusavyje vandens molekulių, kurios vandenilinių jungčių dėka sudaro gana sudėtingus agregatus (Н₂О)n, tyrinėtojų pavadintus klasteriais. Būtent vandenilinės jungtys tarp vandens molekulių paaiškina gerai žinomas jos anomalias fizikines savybes. Pavyzdžiui, didžiausią tankį vanduo įgauna ne prie 0°С, o prie 4°С, užverda tik aukštoje 100°C temperatūroje (palyginus su analogiškais junginiais H₂O, H₂S, H₂Se), turi neįtikėtinai didelę specifinę šilumą [4,18 kJ/(g • K)].
Švarus vanduo yra skaidrus, be kvapo ir skonio. Didžiausias vandens tankis yra ties 0° С (1 g/cm³). Įdomu, kad ledo tankis yra mažesnis nei skysto vandens - todėl ledas plaukioja. Vanduo užšąla prie 0° С. Ir užverda prie 100° С esant normaliam (101 325 Pa) slėgiui. Švarus vanduo yra prastas šilumos ir elektros srovės laidininkas. Ypač didelę reikšmę turi tai, kad vanduo turi anomaliai didelę specifinę šilumą - net 4,18 [J/(gK)], taigi vandens telkiniai naktį, o dideli telkiniai - ir žiemos metu atvėsta labai pamažu ir išsaugo gyvybei reikalingą šilumą. Tokiu būdu vanduo suminkština Žemės klimatą.
Labai svarbi anomali vandens savybė - sušaldamas į ledą, vanduo plečiasi, tai yra 1 kg ledo užima didesnį tūrį, nei 1 kg skysto vandens. Būtent todėl ledas plaukioja vandens telkinių paviršiuje, o ne nuskęsta. Jei būtų priešingai, ledas nuskęstų ir visi vandens telkiniai žiemą iššaltų iki dugno. Vanduo - tai atvira, dinamiška, struktūriškai sudėtinga sistema, kurioje pusiausvyros būseną lengvai pažeidžia bet koks išorinis poveikis. Išorinis poveikis sukelia vandenyje struktūros pokyčius, kurie ilgam išsaugo informaciją apie poveikį.
20 a. pabaigoje japonų mokslininkas Emoto Masaru pateikė stulbinamus rezultatus - vanduo gali sugerti, laikyti ir perduoti informaciją apie tai, kas aplinkui vyksta. Vadinasi, vanduo - gyva substancija, turinti atmintį ir galinti gydyti… Vandens molekulės susijungia į klasterius - atminties kekeles, į jas vanduo „užrašo“ informaciją. Vienoje molekulėje yra iki 440 tūkstančių informacijos plokštelių. Jei vanduo sugeria pozityvią informaciją, jis įgauna gydomųjų savybių, o jei sugeria negatyvias emocijas - „nuodija“. Mokslininkai mano, kad teigiamai vandens struktūrą veikia meilės, dėkingumo žodžiai, o neigiamai - neapykanta ir abejingumas. Su E. Masaru teiginiais sutinka profesorius iš JAV R. Rojus. M. Emoto tyrimai įtikinamai parodė, kaip net mažas vandens lašelis ilgam išlaiko informaciją apie patirtą subtilųjį poveikį - tai gali būti švari gamtinė ar žmogaus sąmoningai skleidžiama energija.
Mūsų organizmo didžiąją dalį - apie 62%, o vaikų - net 70-80% sudaro vanduo. Visi medžiagų apykaitos procesai vyksta būtent vandenyje. Vandens buvimas arba jo trūkumas labai stipriai įtakoja kasdienę žmogaus buitį ir savijautą.
Distiliuoto vandens mitai ir realybė
Socialiniuose tinkluose žmonės dalijasi nuomonėmis, kad geriant vandenį iš čiaupo, organizmas yra teršiamas toksiškomis medžiagomis, ir ieško būdų, kaip gauti kuo švaresnio vandens, pavyzdžiui, naudodami distiliuotojus. Tinklalapiuose, parduodančiuose vandens distiliatorius, teigiama, kad distiliuotas vanduo „vandenį pirmiausia užvirina. Taip sunaikinami virusai ir bakterijos, atskiriami teršalai“.
Tačiau šeimos gydytoja Daiva Makaravičienė ir gydytoja E. Šopytė paaiškina, kad distiliuotas vanduo - tai vanduo be mikroelementų. „Distiliuotame vandenyje nėra absoliučiai nieko - nei natrio, nei kalio, nei magnio“, - teigia gydytojos. „Mūsų ląstelės negali veikti be natrio, kalio, magnio, visų šitų mikroelementų, tai yra mūsų gyvybės esmė“. Anot jų, kiekvienoje organizmo ląstelėje yra šių mikroelementų. Kai į organizmą patenka distiliuoto vandens, visiškai be jokių jonų, mikroelementai iš žarnyno ląstelės vidaus plūste plūsta į tą vandenį, nes turi išlyginti atsiradusį disbalansą. Nors viskas pirmiausia vyksta žarnyne, vėliau į balanso atkūrimo procesą įsitraukia visas organizmas. Jei žmogus gertų tik distiliuotą vandenį, jis galėtų mirti per 3-4 dienas.
Gydytojos pabrėžia, kad mitas apie organizmo išvalymą distiliuotu vandeniu į viešąją erdvę grįžta kas keletą metų. „Bet organizmo plauti nereikia, jam viskas yra gerai. Vanduo mums gyvybiškai reikalingas ne tiek dėl tos pačios vandens molekulės, kiek dėl tų visų mikroelementų“. Ypač vasarą, kai žmogus prakaituoja ir netenka mikroelementų, reikia papildyti deficitą. „Distiliuotas vanduo iš esmės yra nuodas. Su juo tikrai labai paprasta prisižaisti ir tikrai nereikėtų jo vartoti“, - įspėja gydytojos.
Vanduo augalams ir gyvūnams
Vanduo yra gyvybiškai svarbus ne tik žmonėms, bet ir augalams bei gyvūnams.
Augalams:
- Vanduo iš čiaupo: Daugumai kambarinių augalų tinka vanduo iš čiaupo, tačiau jį būtina palaikyti atvirame inde bent vienai ar kelioms paroms, kad išgaruotų chloras. Vandens kietumas gali svyruoti priklausomai nuo regiono, todėl universalių rekomendacijų nėra. Jei vanduo per kietas, jis gali kenkti augalų gebėjimui įsisavinti svarbius elementus ir sukelti chloroze. Vandens kietumui suminkštinti ir rūgštinti galima naudoti oksalo rūgštį, medžio pelenus, acto rūgštį, citrinų rūgštį, sieros rūgštį, citrinų sultis ar durpes. Taip pat galima vandenį suminkštinti virinant, tačiau tokiu atveju iš vandens pašalinamas oras, o tai gali sukelti šaknų puvimą.
- Tirpsmo vanduo iš šaldytuvo: Šis vanduo be druskų pertekliaus, tačiau jam paruošti reikia laiko. Vanduo pilamas į tarą, dedamas į šaldiklį. Kai dalis vandens užšals, o kita liks skysta, neužšalusį vandenį būtina nupilti, nes jame liks didžiausias druskų kiekis. Ištirpinus užšalusį vandenį ir palaukus, kol jis taps kambario temperatūros, juo galima laistyti kambarinius augalus.
- Šaltinio ar šulinio vanduo: Dažniausiai būna labai kietas ir jame būna daug druskų, todėl būtina jį minkštinti.
- Upės, lietaus ir sniego vanduo: Laikomas geriausiu ir tinkamiausiu kambariniams augalams laistyti, nes dirvos nepripildo druskų ir spartina augimo procesą. Gali būti naudojamas ir pastovėjusio vandens iš čiaupo bei lietaus (sniego) vandens mišinys. Svarbu žinoti, kad lietaus vanduo gali būti užterštas, ypač pramoniniame rajone, todėl jį patartina rinkti ne iš karto, o praėjus kelioms minutėms nuo lietaus pradžios.
- Distiliuotas vanduo: Netinkamas augalams laistyti, nes iš jo pašalinti visi mikroelementai, kurie nedideliais kiekiais gyvybiškai reikalingi augalams. Geriausia naudoti distiliuoto (1-3 dalys) ir čiaupo (1 dalis) vandens mišinį.
Gyvūnams:
Šaltuoju metų laiku lauke gyvenančių šunų vanduo greitai užšąla. Rekomenduojama metalinį šuns vandens dubenėlį keisti į storesnių sienelių ir dugno plastikinį dubenėlį, nes plastikiniame inde vanduo neužšals ilgiau. Kitas būdas ilgiau išlaikyti neužšalusį vandenį dubenėlyje - į vandenį įdėti porą stalo teniso kamuoliukų, kurie pučiant vėjui sukels nedidelius vandens bangavimus.
Vandens virimo ir užšalimo temperatūros priklausomybė nuo slėgio
Vandens virimo temperatūra priklauso nuo slėgio. Kuo mažesnis atmosferos slėgis, tuo žemesnėje temperatūroje vanduo verda. Pavyzdžiui, Everesto viršūnėje (8849 m aukštyje) vandens užvirimo temperatūra yra vos 68 C°.
Vandens užšalimo temperatūra Žemėje visada yra apie 0 C°, tačiau slėgis taip pat turi įtakos. Didėjant slėgiui, užšalimo temperatūra šiek tiek kinta, tačiau norint, kad vanduo užšaltų esant aukštesnei nei 0 C° temperatūrai, reikia beveik 10 000 kartų didesnio atmosferos slėgio nei natūraliai pasitaiko Žemėje. Tačiau jūros lygyje ledas gali susidaryti, jei oro temperatūra yra aukštesnė už užšalimo temperatūrą - nes jis šąla spinduliavimo būdu. Šis reiškinys leidžia dykumų vietovių gyventojams gamintis ledą be elektros energijos ir šalčio, kai oro temperatūra būna keliais laipsniais aukštesnė už nulį. Tai vyksta dėl sauso oro, skatinančio vandens garavimą, kuris skleidžia šilumą ir atvėsina likusį skystį.
tags: #ar #uzsala #distiliuotas #vanduo
