Woda Mineralna: Niezwykła Substancja Podstawą Życia
- Szczegóły
Woda jest niezwykłą substancją. Jako jedyna występuje na Ziemi w trzech stanach skupienia. Bez niej życie na Ziemi byłoby niemożliwe. Woda jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych substancji we wszechświecie. Woda jest jedną z bardziej rozpowszechnionych substancji w przyrodzie. Ziemię nazywa się czasami błękitną planetą, gdyż morza i oceany pokrywają prawie 71% jej powierzchni.
Obecność Wody w Przyrodzie
Powierzchnia Ziemi jest prawie w 71% pokryta wodą. Z tego aż 97% to woda mórz i oceanów. Pozostała część wody jest uwięziona w lodowcach, trwałej pokrywie śnieżnej i zmarzlinie, tworzy rzeki i zbiorniki wodne, znajduje się w wodach podziemnych, glebie, powietrzu oraz jest składnikiem organizmów żywych. Jedynie 2,5% objętości wód naturalnych stanowią wody słodkie, które są niezbędne do życia wszystkich organizmów. Pozostałe 97,5% to wody słone (morza i oceany, słone jeziora oraz wody podziemne), które nie mają znaczenia, jeśli chodzi o zaopatrzenie ludzkości w wodę pitną.
Nazwa „woda słona” wywodzi się od smaku wody morskiej, który pochodzi głównie od rozpuszczonego w niej chlorku sodu. Nie jest ona zdatna do picia, a jej przyjmowanie może być bardzo niebezpieczne - organizm musi zużyć na wydalenie wprowadzonych z nią substancji więcej wody niż otrzymał w wypitej porcji. „Woda słodka” zawiera znacznie mniej rozpuszczonych substancji chemicznych. To z niej otrzymuje się wodę pitną.
Woda w Różnych Stanach Skupienia
Woda jest jedynym związkiem chemicznym, który na Ziemi występuje w trzech stanach skupienia. W wodach powierzchniowych i podziemnych stanowi ciecz, w atmosferze jest gazem, a w opadach (śniegu, gradzie) oraz lodowcach i zmarzlinie istnieje w stanie stałym. Ilość wody na kuli ziemskiej jest stała, choć woda jest w ciągłym ruchu. Przemieszczanie się wody jest wywołane przez dwa czynniki - Słońce i grawitację. Energia słoneczna powoduje parowanie wody, a siła przyciągania ziemskiego - opadanie kropli wody z atmosfery na powierzchnię Ziemi, a następnie jej spływanie i przesiąkanie do mórz oraz oceanów.
Woda Jako Podstawa Życia
Woda jest nieodzowna do życia roślin, zwierząt i ludzi. W hierarchii wszystkich potrzeb życiowych organizmów znajduje się na pierwszym miejscu. Istnieją nawet mikroorganizmy, które mogą żyć bez tlenu, ale bez wody nie są w stanie. Woda jest najważniejszym składnikiem organizmów, na przykład stanowi około 60-70% masy ciała człowieka.
Przeczytaj także: Porady dotyczące wody destylowanej
Woda stanowi około 60% masy ciała dorosłego człowieka i jest obecna zarówno w komórkach, jak i w płynach ustrojowych. Poza tym stanowi ona najważniejszy składnik naszej diety. Dlatego tak ważne jest nie tylko odpowiednie nawodnienie, ale także zadbanie o wysoką jakość wody, która zasila nasz organizm. Jeśli chodzi o skład mineralny, jest on znacznie bardziej skomplikowany. Bardzo ważne, aby w składzie wody były obecne minerały, takie jak np. wapń i magnez. Dobór odpowiedniej ilości minerałów zależy od potrzeb organizmu. Ważnym parametrem jakości wody jest jej pH. Najlepsze pH jest nieco wyższe niż odczyn krwi. Odpowiednie pH wody neutralizuje kwasy w naszym organizmie i przywraca równowagę kwasowo zasadową.
Wskaźnik TDS (Total Dissolved Solids) to parametr mierzący całkowitą zawartość rozpuszczonych w wodzie. Wody naturalne mogą mieć zarówno 50 mg/l, jak i 1500 mg/l. Szczegółowy skład wody w butelce zależy od źródła i jest zawsze podana na etykiecie. Dodatkowo w wodzie butelkowanej występuje mikroplastik w dużym stężeniu. Woda butelkowana, a zwłaszcza mineralna, zawiera różnorodne składniki mineralne, które decydują o jej wartości odżywczej i smak. O tym, czy woda jest mineralna, decyduje jej pochodzenie i stabilność składu. Jakość wody i jej skład są regulowane przez polskie prawo i normy UE. Skład wody kranowej jest zbliżony do składu wody butelkowanej. Warto dodać, że wbrew powszechnej opinii w Polsce fluor nie jest dodawany do wody. Mimo to może on naturalnie występować w wodzie kranowej w śladowych ilościach. Woda kranowa jest zdatna do picia, choć nie jest ona krystalicznie czysta.
Dzbanki z filtrem węglowym usuwają chlor, pestycydy, metale ciężkie, związki organiczne, a także zmiękczają wodę. Jednym z procesów membranowych, który wyróżnia najwyższa skuteczność filtracji, jest zastosowanie odwróconej osmozy (ro). Filtr odwróconej osmozy usuwa metale ciężkie, pestycydy, chlor i jego pochodne, mikroplastik, a także większość bakterii i wirusów. Nie ma jednej „najlepszej” wody dla wszystkich. Skutecznym sposobem na zapewnienie sobie zdrowej wody jest zastosowanie filtra odwróconej osmozy z wkładem mineralizującym.
Zanieczyszczenia Wód Naturalnych
Czysta woda nie występuje w przyrodzie. Można ją otrzymać w wyniku destylacji. Nazywa się ją wodą destylowaną. W wodzie występującej na Ziemi rozpuszczone są substancje, które znalazły się na drodze jej obiegu. Z tego względu wody naturalne są wodnymi roztworami. Woda opadowa (deszcz, śnieg, grad) zanim zetknie się z powierzchnią Ziemi, w zasadzie powinna być pozbawiona rozpuszczonych substancji stałych. Tak dzieje się jednak tylko na obszarach wolnych od zanieczyszczeń wywołanych działalnością człowieka czy erupcją wulkanów. Wody naturalne mogą zawierać składniki zarówno pożądane, jak i szkodliwe dla organizmów żywych, tzw. zanieczyszczenia. Ograniczają one zasoby wodne i stwarzają zagrożenie dla rozwoju roślin oraz zdrowia zwierząt i człowieka.
Uzdatnianie Wody
Przygotowanie do spożycia wody pobranej z ujęć nazywa się uzdatnianiem wody. Proces ten przeprowadza się w tzw. stacjach uzdatniania wody. Ich zadaniem jest oczyszczenie wody w taki sposób, aby jej jakość odpowiadała wymaganiom sanitarnym.
Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?
Oczyszczanie Ścieków
Jednym z przejawów racjonalnej gospodarki wodą jest oczyszczanie wód skażonych niechcianymi substancjami. Wszystkie ścieki, niezależnie od rodzaju (komunalne bądź przemysłowe), zawsze oczyszcza się, zanim zostaną odprowadzone do rzeki, jeziora, morza czy gruntu. Usuwanie niepożądanych substancji znajdujących się w wodzie odbywa się w tzw. oczyszczalniach ścieków.
W oczyszczalni ścieki surowe przemieszczają się przez kolejne obiekty wyposażone w odpowiednie urządzenia, w których następuje stopniowe usuwanie niepożądanych substancji.
Oddzielane w procesie oczyszczania ścieków osady są zbierane i w zależności od rodzaju oczyszczalni są przeznaczane do fermentacji lub poddawane wysokiej temperaturze. Najczęściej wykorzystuje się pierwszą metodę zagospodarowywania osadów, czyli rozkład pod wpływem mikroorganizmów. Z zawartej w osadach materii organicznej powstaje biogaz, który stanowi biopaliwo do produkcji energii elektrycznej lub/i cieplnej często tylko na potrzeby oczyszczalni. Pozostałość po fermentacji jest używana jako kompost, np. do tworzenia ziemi nadającej się pod rabatki i trawniki.
Spalanie osadów jest rzadziej spotykanym zabiegiem. Przeprowadza się go w wysokiej temperaturze (ok. 850°C) w specjalnie skonstruowanych piecach. W ten sposób zmniejsza się ilość odpadów powstałych po oczyszczaniu ścieków. Spalanie osadów powstałych w wyniku oczyszczania ścieków jest sposobem na unieszkodliwianie odpadów.
Racjonalne Gospodarowanie Wodą
Ze względu na to, że 1/3 ludności świata mieszka na terenach objętych deficytem wody, a 11% populacji nie ma zapewnionego dostępu do czystej wody pitnej, oszczędzanie wody wydaje się być bardzo uzasadnionym działaniem. Woda jest niezbędna dla naszego organizmu i każdej formy życia na Ziemi. Dlatego trzeba dbać o jej zasoby. Nie chodzi o to, aby odmawiać sobie dostępu do wody i przyjemności korzystania z niej, ale o kontrolowanie jej zużycia podczas wykonywania codziennych czynności.
Przeczytaj także: Inwestycje w Jakość Wody w Proszówkach
Naukowcy z amerykańskiej agencji geologicznej USGS (United States Geological Survey) wykonali wizualizację, na której porównali ziemskie zapasy wody z rozmiarami naszej planety. Zasoby wodne występujące na kuli ziemskiej utworzyłyby kulę o średnicy około 1384 km. Woda słodka, która jest zdatna do picia, byłaby kulą o średnicy 273 km. Wody naturalne są narażone na zanieczyszczenia. Wszystkie ścieki są oczyszczane w tzw.
Właściwości Wody
Woda jest najbardziej rozpowszechnionym, najbardziej znanym i jednocześnie najbardziej zagadkowym płynem na Ziemi, a możliwe, że nie tylko na tej planecie. Jej właściwości znacznie odbiegają od właściwości innych substancji o podobnej budowie. Z tego powodu woda w temperaturze pokojowej jest cieczą, co warunkuje właściwe funkcjonowanie organizmów żywych. Jakim właściwościom wody zawdzięczamy jej powszechną obecność w naszym życiu? Woda jest substancją niezwykłą, a my, przyzwyczajeni do niej, nawet nie zdajemy sobie z tego sprawy. Nawet tak oczywista rzecz jak to, że lód unosi się na powierzchni wody w stanie ciekłym, jest w świecie materii czymś bardzo wyjątkowym.
Budowa Cząsteczki Wody
Woda jest substancją zbudowaną z cząsteczek, a każdą z nich tworzą dwa atomy wodoru połączone z jednym atomem tlenu. Pomiędzy tymi atomami występują wiązania kowalencyjne spolaryzowane. Atomy wodoru i tlenu nie leżą w jednej linii, zaś wiązania pomiędzy nimi tworzą kąt około 104,5°.
Polarność Cząsteczki Wody
W cząsteczce wody, pomiędzy atomami wodoru i tlenu, występują wiązania kowalencyjne spolaryzowane. Atom tlenu ma silniejsze zdolności do przyciągania elektronów niż atom wodoru, dlatego wspólne pary elektronowe są przesunięte w jego kierunku. Z tego względu jądro atomu wodoru jest częściowo „odsłonięte”, a jego dodatni ładunek nie jest w pełni „zobojętniony” przez ujemny ładunek elektronu. Atom wodoru uzyskuje ładunek dodatni, którego wartość jest mniejsza od elementarnego ładunku dodatniego (ładunku protonu), stanowi tylko jego część. Dlatego mówi się, że wokół atomu wodoru gromadzi się cząstkowy ładunek dodatni (oznaczany jako delta+ (czytaj: delta plus)). Natomiast wokół atomu tlenu gromadzi się cząstkowy ładunek ujemny (oznaczany jako delta- (czytaj: delta minus)), ponieważ jego wartość jest mniejsza od ładunku elektronu. Taka budowa powoduje, że cząsteczka wody jest biegunowa (polarna), czyli jest dipolem elektrycznym.
Cząstkowe ładunki - ujemny na atomie tlenu i dodatnie na atomach wodoru - równoważą się, stąd cząsteczka wody jest elektrycznie obojętna.
Zachowanie Się Cząsteczek W Różnych Stanach Skupienia
Ładunki różnoimienne (dodatni i ujemny) wzajemnie się przyciągają. Tak dzieje się również w przypadku cząsteczek wody - atom wodoru jednej może oddziaływać z atomem tlenu drugiej. Tworzą się wówczas oddziaływania międzycząsteczkowe. Zjawisko łączenia się drobin (cząsteczek, jonów, atomów) w większe układy, złożone z dwóch lub większej liczby cząstek w wyniku oddziaływań międzycząsteczkowych, to asocjacja, a skupiska tych cząstek to asocjaty. Asocjacja cząsteczek wody jest możliwa dzięki występowaniu oddziaływań międzycząsteczkowych.
Wpływ Polarnej Budowy Cząsteczek Wody Na Jej Gęstość
Polarna budowa cząsteczek wody ma swoje konsekwencje - są nimi właściwości fizyczne wody. Zazwyczaj jest tak, że w ciele stałym drobiny znajdują się bliżej siebie niż w cieczy i substancja w stanie stałym ma większą gęstość niż w stanie ciekłym. W przypadku wody, cząsteczki w fazie stałej tworzą struktury, które pozostawiają dużo wolnej przestrzeni, przez co odległości między cząsteczkami są większe w lodzie niż w wodzie ciekłej. Z tego powodu lód ma mniejszą gęstość niż woda ciekła.
Lód ma mniejszą gęstość niż woda ciekła i dlatego unosi się na jej powierzchni. Niska, w stosunku do gęstości ciekłej wody, gęstość lodu ma bardzo ważne znaczenie dla istnienia życia wodnego na Ziemi. Lód, który tworzy się na powierzchni wody, izoluje jej głębsze warstwy i chroni przed zamarzaniem. Umożliwia w ten sposób egzystencję organizmom wodnym w czasie mrozów.
W mroźne dni lód chroni życie wodne w zbiorniku. Pod nim temperatura wody wynosi zawsze około 0 °C, a na dnie zaś sięga około 4 °C.
Składniki Roztworu Wodnego
Dzięki polarnej budowie cząsteczek wody, stanowi ona doskonały rozpuszczalnik dla innych substancji polarnych. Powstają wówczas roztwory wodne, które składają się z wody jako rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonych. Roztwory wodne stanowią mieszaniny jednorodne - takie, których składników nie można rozróżnić gołym okiem lub za pomocą prostych przyrządów optycznych. Nazywa się je roztworami właściwymi, rzeczywistymi lub - ogólnie - roztworami. Przykładami roztworów wodnych są: ocet, woda z cukrem, woda z solą kuchenną czy woda z sokiem malinowym.
W mieszaninie wody z cukrem spożywczym, rozpuszczalnikiem jest woda, a substancją rozpuszczoną - sacharoza (główny składnik cukru spożywczego).
Badanie Rozpuszczalności Różnych Substancji W Wodzie
Różne substancje mają różną zdolność do mieszania się z wodą. Są takie, które rozpuszczają się w wodzie bardzo dobrze i tworzą z nią roztwory właściwe, na przykład chlorek sodu czy sacharoza (główny składnik cukru spożywczego). Istnieją też i takie, które wykazują słabą zdolność do mieszania się z wodą i tworzą w niej zawiesiny, np. skrobia ziemniaczana, krzemionka (piasek) czy kreda. Podczas próby rozpuszczenia białka kurzego w wodzie, otrzymamy roztwór koloidalny.
Rodzaje Wód Butelkowanych
Mamy cztery rodzaje wód, które znajdziemy na półkach sklepowych w butelce: woda źródlana, mineralna, stołowa i lecznicza. Cechy trzech pierwszych zostały określone w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z 2004r.
- Woda źródlana pochodzi z zasobów podziemnych, jest pierwotnie czysta. Tych cech nie musi posiadać woda kranowa, jednak pod względem właściwości i zawartości składników mineralnych praktycznie niczym się nie różni.
- Woda mineralna również jest pierwotnie czysta i pochodzi z zasobów podziemnych, a różnica między źródlaną polega na tym, że woda mineralna ma stabilny skład mineralny o specyficznych korzyściach zdrowotnych. Stabilny skład mineralny gwarantuje, że to, co producent zadeklarował na etykiecie znajduje się wewnątrz butelki.
- Wodę stołową otrzymujemy poprzez dodanie do wody źródlanej wody mineralnej lub soli mineralnych, które zawierają sód, wapń, magnez, chlorki, siarczany, wodorowęglany. Do takiej wody zaliczamy m.in.
- Woda lecznicza jest wodą podziemną, nie zanieczyszczoną, ale o zmiennych cechach fizycznych i chemicznych co czyni ją narzędziem w profilaktyce zdrowia i leczeniu schorzeń pod nadzorem lekarza.
Przykładami wód stołowych są: Jan, Zuber, Słotwinka, Magdalena, Mieszko, Pieniawa.
Woda butelkowana oprócz dwóch cząsteczek wodoru (H) związanych z jedną cząsteczką tlenu (O) tworząc związek H2O zawiera inne składniki, które różnicują dostępne na rynku wody. Są to składniki mineralne, które decydują o wartości odżywczej wody oraz gazy. Pierwiastek reguluje gospodarkę elektrolitową, zapobiega odwodnieniu, a brak może powodować zmęczenie i zaburzenia trawienia. Dość popularne stały się wody o obniżonej zawartości sodu. Pojawienie się tego rodzaju wody ma swoje uzasadnienie, gdyż wysoko przetworzona dieta lub skłonność do dosalania i przesalania potraw rodzi ryzyko przekroczenia zalecanej dawki 1500 mg sodu dziennie (5). Zawartość sodu w butelce wody to średnio 200mg/l. Niemniej jednak, jeśli nie nadużywamy soli, ograniczamy produkty przetworzone to woda, która nie jest określana jako “niskosodowa” jest również dobrym wyborem. Producenci ograniczając zawartość sodu w wodzie bardzo często równocześnie obniżają ilość wapnia i magnezu, więc wybór wody niskosodowej jest niekoniecznie dobry.
Potas reguluje pH komórki i ciśnienie osmotyczne. Jest niezbędny do pracy zwłaszcza układu krwionośnego, nerwowego i mięśniowego. Zarówno niedobór jak i nadmiar może negatywnie wpłynąć na te układy. Przyjęto, że 4700 mg/ dzień to zalecana dawka do spożycia. Jest materiałem budulcowym kości, bierze udział w przewodzeniu bodźców nerwowych i regulacji układu krwionośnego, kurczliwości mięśni i aktywacji enzymów. Do źródeł występujących w żywności zaliczamy głównie nabiał, w mniejszym stopniu warzywa, pestki i nasiona. Niekiedy jednak ze względu na nietolerancję laktozy, preferencje żywieniowe lub model żywienia nie spożywa się nabiału, dochodzi do niedoborów wapnia. W takim wypadku warto rozważyć uzupełnienie pierwiastka właśnie z wody mineralnej o wysokiej zawartości wapnia.
Pierwiastek ten uczestniczy w budowie kości oraz komórek, zwłaszcza komórek mięśni. Pomaga zachować poprawne działanie systemu nerwowego i uczestniczy w budowie wielu enzymów. Niedobór powoduje rozdrażnienie, nerwowość oraz skurcze, bezsenność, a nawet zaparcia. W każdych z tych objawów warto uzupełnić magnez z wysokozmineralizowanych wód, jeśli nie istnieją inne przeciwwskazania. Dzienna zalecana dawka magnezu to 350-420mg magnezu/ dzień. Anion chlorkowy jest obecny w soku żołądkowym w postaci kwasu solnego, a jako chlorek sodu pozwala utrzymać właściwe ciśnienie osmotyczne krwi i płynów ustrojowych. Siarka jest niezbędna do działania wielu enzymów. Z kolei występując w formie związków - siarczanów działają korzystnie na przemianę materii, pracę wątroby i wytwarzanie żółci. W początkowych stanach cukrzycy i insulinooporności wpływają na aktywność insuliny, obniżając zawartość cukru we krwi i w moczu. Pozytywne działanie fizjologiczne jest zauważalne, gdy zawartości siarczanów wynosi min. 250 mg/l.
Wodorowęglany są korzystne dla osób cierpiących na nadkwasotę, alkalizując sok żołądkowy. Podobnie jak siarczany pomagają kontrolować gospodarkę cukrową, obniżając zawartość cukru we krwi i moczu. Oprócz tego regulują pH krwi. Nadmiar kwasu mlekowego w mięśniach po wysiłku może być zneutralizowany właśnie przez wodę o wysokiej zawartości wodorowęglanów. Nie zawsze jednak więcej znaczy lepiej i niekiedy zawartość powy. 600mg/l będzie za wysoka (np.
Mówiąc o dodatku dwutlenku węgla do wód jest ono także regulowane prawem. Dopuszcza się odgazowywanie wody mineralnej, jak i pozbawianie i dodanie dwutlenku węgla w celu wzbogacenia jej właściwości. Do wody butelkowanej dodawane są również substancje słodzące i konserwanty. Głównym celem takiego zabiegu jest uatrakcyjnienie smaku wody. Jednakże w wielu przypadkach jest to po prostu dodatek kilokalorii, co sprawia, że z bezkalorycznej wody uzyskujemy napój wnoszący energię do naszej diety określaną jako “puste kalorie”.
Prawo określiło również oddolnie granicę zawartości składnika mineralnego tak, by dana woda mogła zostać wykorzystana w celach profilaktycznych i leczniczych. Jeśli więc zatem zależy nam na dostarczaniu określonego składnika z wody trzeba zwrócić uwagę na etykietę. Ustalono wartości kryteriów w celu określenia wody jako lecznicza. wodorowęglanów min. chlorków min. wapnia min. magnezu min.
Gęstość Wody w Różnych Temperaturach
| Stan skupienia | Gęstość |
|---|---|
| Woda w stanie stałym w temperaturze 0 °C | 0,917 g/cm³ |
| Woda w stanie ciekłym w temperaturze około 4 °C | 1,000 g/cm³ |
tags: #diagram #1 #woda #mineralna #informacje
