10. Vesi
1. Virittäytyminen – Onko hanavesi puhdasta ainetta?
Pohdi, onko hanavesi puhdasta ainetta?
2. Vesi
Vesi on kaikille tuttu aine. Jokainen ihminen tarvitsee vettä joka päivä. Ihminen juo vettä vuodessa noin 1000 litraa. Aikuinen ihminen tarvitsee sitä päivittäin 2–3 litraa. Määrästä noin litra tulee ruoasta ja loput nautitaan nesteenä. Osa vedestä juodaan sekoittuneena muihin nesteisiin, kuten maitoon ja piimään. Janojuomaksi suositellaan pelkästään vettä.
3. Veden kiertokulku
Vesi kiertää luonnossa jatkuvasti olomuodosta toiseen. Jokaisella muutoksella on oma nimensä. Vesistöistä neste höyrystyy kaasuksi. Ilmassa vesihöyry tiivistyy nesteeksi, jolloin se sataa maahan nesteenä. Jos on tarpeeksi kylmä, niin neste voi myös jähmettyä kiinteäksi ja se sataa alas lumena. Jäätiköt ovat vettä kiinteässä muodossa. Jää ja lumi muuttuvat nesteeksi sulamisen myötä. Kiertokulkua ylläpitää aurinko.
4. Veden ominaisuuksia
Vedellä on suuri ominaislämpökapasiteetti se tarkoittaa, että että vesi lämpenee ja jäähtyy hitaasti. Tämän voit huomata siitä, että syksyllä uimavedet ovat lämpimämpiä kuin ilma. Vetysidokset pitävat vesimolekyylejä yhdessä. Sidosten takia vesipisaran pinta pyrkii pisaran muotoon. Veden kykyä venyä kutsutaan pintajännitykseksi. Veden pinta nousee korkealle ohuessa putkessa. Tätä ilmiötä sanotaan kapillaari-ilmiöksi. Vesi on erinomainen liuotin. Tämä ominaisuus johtuu vesimolekyylin rakenteesta. Puhtaan eli tislatun veden pH on 7 eli neutraali.
5. Juomavesi on seos
Puhdas vesi koostuu vain vesimolekyyleistä. Se vesi, mitä juomme ja käytämme talousvetenä, ei ole kemiallisesta näkökulmasta katsottuna puhdasta ainetta.
Vesijohtovesi on seos, johon on vesilaitoksella lisätty monia aineita muun muassa veden happamuuden säätämiseksi. Siihen on myös liuennut pintamateriaalia kaikista veden keräämiseen, säilyttämiseen ja kuljettamiseen liittyvistä välineistä, astioista ja putkistoista.
Välineistä, astioista ja putkistoista veteen liuenneiden aineiden määrät ovat mitätöntä vähäisempiä, eikä niillä ole terveydellistä merkitystä, mutta ne voivat häiritä laboratorioiden tarkkoja kemiallisia reaktioita ja mittauksia. Tästä syystä laboratoriossa käytetään tislattua vettä.
6. Veden olomuodot
Veden kolme olomuotoa ovat kiinteä jää, nestemäinen vesi ja vesihöyry, joka on kaasu.
Huomaa, että vaikka veden olomuoto muuttuu, niin sen rakenneosat pysyvät samanlaisina. Siis vesi on vettä, olipa se sitten jäätä, vettä tai vesihöyryä. Katso eri olomuodoista video. Kiinnitä videon katselussa huomiota yllä lueteltuihin eri olomuotojen ominaisuuksiin.
11. Vedenpuhdistus
Vesihanasta tuleva vesi on puhdistettua pohja- tai pintavettä. Vesi puhdistetaan vesilaitoksella ennen kuin se lasketaan vesijohtoverkostoon. Puhdistuksessa vedestä erotetaan haitalliset aineet, säädetään happamuus sopivaksi ja poistetaan mikrobit desinfioinnilla. Vettä puhdistetaan mekaanisesti, kemiallisesti ja biologisesti.
Mekaanisessa puhdistuksessa vedestä ensin seulotaan isoimmat kiinteät hiukkaset pois, jonka jälkeen vesi suodatetaan tiheämmällä suodattimella.
Kemiallisessa puhdistuksessa veteen lisätään kemikaaleja, jotka muuttavat nestemäisiä haitta-aineita kiinteiksi. Menetelmää kutsutaan saostamiseksi. Saostaminen on liukenemisen vastakohta. Kemiallisella puhdistuksella voidaan tuhota myös pieneliöitä. Esimerkiksi uima-altaaseen lisätään klooria, joka tappaa bakteereja ja leviä.
Biologisessa puhdistusvaiheessa veteen liuenneet ravinteet hapetetaan tai kulutetaan muuten biologisesti bakteerien avulla. Bakteerien avulla vedestä voidaan myös saostaa rautaa.
Kemiallista vedenpuhdistusta. Vasemmalla on kuva ison mittakaavan puhdistamisesta. Oikealla on retkeilykäyttöön valmistettuja vedenpuhdistustabletteja. Tabletti lisätään vesipulloon ja annetaan vaikuttaa noin puoli tuntia. Puolen tunnin päästä pieneliöt ovat kuolleita ja vesi juomakelpoista.
Jätevedet
Myös jätevedet täytyy puhdistaa ennen kuin vesi lasketaan takaisin luontoon. Suomalaisesta syntyy päivittäin noin 200 litraa jätevettä. Määrä on aika suuri, ja siksi jokaisen kannattaa pohtia, voiko omassa elämässä säästää vedenkulutusta. Esimerkiksi kylvyt voi vaihtaa lyhyeen suihkuun, ja rikkinäiset hanat pitää korjata. Samalla on syytä muistaa, että vesijohtovettä pitää käyttää. Putkistossa seisova vesi pilaantuu, jos se seisoo paikallaan liian pitkään.
Muista, että viemäriin ei saa kaataa mitään ylimääräistä. Ylimääräiset aineet (esim. ruoka) ja esineet (esim. pumpulipuikot) haittaavat jäteveden puhdistamista.