Жидкая вода: сжимаемость 491.10 при 20°; абсолютная теплопроводность 0,00154 при 10° идо 18°; показатель преломления для 1,3311; Na 1,3330; 1,3371 при 20°; скорость звука в В. при 13,7° равна 1 437 м/ск. Лед: плотность при 0° 0,9176. Водяной пар: плотность при 0° и 760 мм 0,0008045; уд. объем при 0° и 760 1 243 см. Изменение точки замерзания воды от давления равно -0,0073° на 1 Atm; t°nA 0°; t°Kun при 423 мм 84,4°, при 680 лип 96,1°, при

1 Atm 100°, при 2 Atm 120,5°, при 3 Atm 134°, npnl0wl80°;r>:pum. 374°; давление критическое 217,5 Atm; тройная точка t = = +0,0073°, р=ок. 4,6 мм; скрытая теплота плавления равна 79,7 cal; скрытая теплота испарения равна 538,9 cal; теплота образования жидкой воды на 1 моль при 18° из

2 Н +О равна 68 200 cal; теплота образования из И* + ОНравна 14 900 cal; молекулярное понижение плавления 1,85; молекулярное повышение кипения 0,52. При увеличении давления t° замерзания В. претерпевает весьма интересные изменения: так, при давлении 8,1 Atm точка перехода вода-лед лежит при.-0,06°; при давлении 16,8 Atm она равна -0,13°; при давлении в одну Atm (т. е. в 1,03 кг/см) точка перехода В. в лед равна 0°; при давлении 615 кг/см оНа равна -5°; при давлении 1 625 кг/см она равна -15°; при давлении 2200 кг/см она равна -22°; при дальнейшем увеличении давления точка перехода неожиданно повышается, и при давлении в 3 530 кг/см она равна -17°, при давлении в 6 380 кг/см она равна -f0,16°; при давлении 20 670 7сг/сл1 лед может существовать при t° ок. -j-76° PJ.

В твердом виде В. (лед) может образовывать целый ряд (не менее шести) модификаций. При обыкновенном давлении единственной устойчивой модификацией является обыкновенный лед. При изменении давления в границах до 20 ООО Atm Таман превратил обыкновенный лед (гексагональной системы) в другие модификации. Бриджмен описывает следующие модификации льда:

I на 10-13,5% легче воды

II 22% плотнее воды III 3%,

iV 4% плотнее, чем V

\ 5А% III

VI 4% Л

Модификация I (обыкновенный лед) имеет больший объем по сравнению с жидкой В.

при той лее t°, и сжимаемость этой модификации весьма невелика. Поэтому при замерзании в замкнутом пространстве В. развивает значительные давления, разрывая, напр., чугунные гильзы с толщиной стенок более 1 см. Это свойство воды имеет большое значение в геологич. процессах (коррозионные . процессы). При своем плавлении В. (лед) выделяет значит, скрытую теп.тоту (79,7 cal), высокое значение которой объясняется одновременной частичной деполимеризацией воды. Из рентгенограммы (по Лауе) можно заключить, что в льде молекула HgO-бимо-лекулярна; при плавлении льда часть молекул деполимеризуется, и при этом процессе выделяется теплота. Твердость льда при 0° по шкале Моса равна 1,5, В спокойном состоянии В. может находиться в переохлажденном неустойчивом состоянии, по при сотрясении или внесении кристалликов льда В, быстро замерзает. Как и многие другие жидкости, вода обнаруживает явления ассоциации (см.). При каждой t° существует подвижное равновесие, выражаемое ур-ием: (Н,0)хх н,о. В органич. растворителях фактор ассоциации Н. в точности равен 2. В газообразном состоянии для мол. в. воды при 4 Aim было найдено значение 19,06 вместо 18,01; это свидетельствует о том, ч;го и в газообразном состоянии В. несколько ассоциирована. В. обнаруживает аномалию в отношении зависимости своей плотности от темп-ры. За единицу для сравнения плотности других тел с водой принимается ее максимальная плотность, которую она имеет при 4°; при 0° плотность воды=0,9170. При соединении 2Н2 с О2 с образованием 2Н2О достигается темп-ра около 3100°. Однако она должна была бы быть значительно выше, если бы газы соединялись полностью. На самом же деле при указанной темп-ре реакция идет лишь на Уз образуя подвижное равновесие:

2 HjO ;i± 2 Нг-t-Oj.

Уже при более низких t° наблюдается диссоциация В., а именно:

Температура..... 1 397° 1 56Г 2 257°

% диссоциации . . . . 0,0078 0,036 1,77

Поэтому при погружении раскаленного Г металла в воду образуется гремучий газ. !

В. кристаллизуется в гексагональной системе, обнаруживая б полиморфн. разностей.

Чрезвычайно важным характерным свойством В., определяющим ее громадное значение в химизме всех процессов на поверхности земного шара, в том числе и процессов, протекающих в организмах животных и растений, является ее значительная способность ионизировать растворенные в ней соединения; эта способность связана \ с исключительно высокой диэлектрической постоянной воды (около 80 по сравнению с диэлектрической постоянной пустоты). Только весьма немногие химические соединения по величине своей диэлектрической постоянной приблилеаются к воде.

В природе В. никогда и нигде не встречается в совершенно чистом состоянии; далее после перегонки из платинового сосуда при помощи платинового холодильника она все лее содерлеит в себе в растворенном состоя-1ШИ вещества, в.чияющие иа ее физич. свойства, например углекислоту и другие газы. Кольраушу и Гейдвей-черу удалось получить па весьма короткое время почти абсолютно чистую воду и измерить ее электропроводность; оказалось, что при 18° электропроводность воды равна 0,040 х10~; исследуя Г-иый коэфф. электропроводности В., Коль-рауш определил, что чистая В. должна иметь ири 18° электропроводность ;if=0,038 х 10~ , при 25° электропроводность я воды равна 0,054 х10~в. Зная скорость движения водородных ионов, можно вывести, что при 25° в одной т чистой воды содержится всего только 1,8 мг ионизированной В. Следовательно в чистой В. концентрация водород-пых ионов равна одной десятимиллионной (1 X ЮО части Vl N концентрации.

Очистка В. производится фильтрованием (от нерастворимых примесей), п ер его н кой и вымораживанием. Перегонку предпринимают для особенно тщательной очистки при помощи оловянных, серебряных или далее платиновых холодильников, т. к. при высокой t° В. выщелачивает нек-рые соли из стекла. Для окисления органич. примесей и для связывания СО2 к В. ири тщательной дистилляции прибавляют КМПО4 и NaOH. После этого воду подвергают кипячению в вакууме и пропускают через 1ше инертный газ (водород) для удаления растворенной углекислоты и кислорода.

В природе вода находится в громадном количестве в гидросфере, покрывающей Vs земного шара, а также в парообразном состоянии и в виде мельчайших капель в атмосфере земли. Значительные количества В. содержатся и под поверхностью земли (в литосфере) в виде почвенных вод, а таклее образуют т. н. конституционную В., входящую в состав многих химич. соединений. Часто одна или несколько молекул воды образуют комплексные соединения- гидраты с другими соединениями или с молекулами элементов. Такие гидраты В. образует не тсчько с твердыми, но и с жидкими и газообразными теладш; в водных растворах многих химич. соединений образуются их моно-или полигидраты. Все виды природной В. содержат растворенные примеси: доледевая В.-окислы азота, углекислоту и аммиак; грунтовая, речная и морская В.- целый ряд растворенных солей, содержание

которых в морской В. доходит до 3V2% (в Красном море далее до 4%), а в нек-рых соленых озерах и до значительно большего процентного содержанпя (вода Мертвого моря с уд. в. 1,2 содержит около 22% солей). Образуя комплексные соединения с молекулами др. химич. соединений, В. присутствует в них в строго определенном количестве в виде так наз. кристаллизационной В. В некоторых же случаях (цеолиты и т. и.) В. связывается с другими химическ. соединениями в неопределенном количестве (см. Цеолиты).

И. Исследование воды.

Для оценки пригодности питьевой воды необходимо произвести полный анализ правильно отобранных ее проб в разное время года. Отбор пробы доллеен производиться с соблюден11ем условий: а) исключающих случайность в составе воды, б) гарантирующих соответствие пробы общей массе воды данного источника и в) гарантирующих неизменность воды в зависимости от мапипу-.яяций отбора пробы. Для этого проба воды отбирается: из водопроводного крана или колодезного насоса-через 10 м. после предварительного спуска; из колодцев или родников-два раза в день, утром до начала расхода и вечером по прекращении расхода воды; из открытых естеств(шых водоемов-при помощи батометра (см.). В теплое время пробы воды консервируются: проба для определения окисляемости, азота и аммиака-прибавлением 2 см 25 %-ноЛ H2SO4, проба для определения плотного остатка взвешенных веществ, HNO3 и HNOg- прибавлением 2 см хлороформа на 1 л воды. Интервал меледу взятием пробы и производством анализа допускается: для незагрязненных вод-72 часа, для довольно чистых вод-48 ч., для загрязненных-12 ч. Определение растворенных в воде газов: Og, H2S и СО2 должно производиться на месте.

Исследование В. на месте производится по стандартным методам исследования питьевых вод, выработанным Бюро водопроводных и санитарно-технич. съездов при НТУ ВСНХ СССР, по следующему плану и методам, описьшаемым нилее согласно опубликованным инструкциям []: 1) Температура источника определяется термометром с делениями в Vs в течение 15 м. (перевертывающимся термометром Негретти-Замбо-ок. 3-5 м.). 2) Прозрачность определяется диском Секки, окрашенным в белый цвет (глубина в см при исчеза-нии видимости). 3) Цвет определяется путем сравнения цвета диска Секки в воде с цветом сравнительных растворов по шкалам Фореля и Уле. Первая состоит из запаянных пробирок, в к-рые 1ШЛИТЫ растворы: I.-CUSO4.5 Н2О-1 г, NH3 (25%)-5 сз, Н2О-до 200 см и II.-КаСгО,-1 г, П0~ до 200 сж. Шкала Уле готовится смешением последнего номера шкалы Фореля с раство--POMC0SO4.7H2O (1 : 200) с добавлением NHg до растворения осадка (см. табл. 3 на столбце 807). 4) Запах испытывается при подогревании до 45°. 5) Вкус испытывается при 15-20°. 6) Цвет (в бутыли), опалес-ценция, муть и случайные включения определяются по внешнему виду.

Табл. 3.-Ш калы Ф о р е л я и У л е.

Шкала Фореля

Синий

Шелтый

Шкала Уле

Раств. XI

Кобальт, раствор

В последние три раствора добавляется сколько капель NH, до полной прозрачности.

Непосредственно на месте также определяются: 1) Реакция на лакмус и Рн индикаторами (см. Водородные ионы. Индикаторы); 2) Содержание азотистой к-ты, для чего 10 сл1 воды с 0,5 см реактива Гри-са нагревают в течение 5 минут до 70-80° на свечке и затем наблюдают полученное Табл. 4. - Результаты исследования реактивом Г рис а.

окрашивание (табл. 4); 3) Содержание азотной к-ты, для чего смесь из 0,5 cjw* В. и 1,5 см крепкой H2SO4 охлаждается до 20- 25°, и в смесь всыпается несколько крупинок бруцина (около 2 мг). Наблюдаемые окраски приведены Б табл. 5. 4) Аммиак, см. ниже. 5) Сероводород определяется при помощи потемнения свинцовой бумажки (грубое определение). 6) Содержание окиси и закиси леелеза: к 1-2 кристалликам КСЮз прибавляют 1-2 кап.ти крепкой H2SO4, после чего приливают 10 см испытуемой воды. Затем прибавляют 0,2 см 50%-ного раствора роданистого аммония (КСЮз можно заменить щепоткой персульфата или 1-2 каплями 3%-ной

Табл.

5. - О п р е д е л е н и е азотной кислоты

содержания J в о д е.

Окрашивание (в фарфров.)и чашечке)

Нет окрашивания............

Через одну м. едва уловимое розовое окрашивание, сохраняющееся в течение нескольких м...........

Через одну м. незначительное розоватое окрашивание; через 10 м. окрашивание едва заметно........

Через одну м. слабо розовое окрашивание; через 5 м. окрашивание становится незначительным ......

Через одну м. светлорозовое окрашивание; через 4 м. незначительное р-зовато-желтое окрашивание.....

Раствор быстро розовеет; через 1 м. розовое окрашивание; через 2*/ м. слабо розовое; через ю м. слабо желтое с розоватым оттенком......

раствор быстро розовеет; через Л м. желто-розовое окрашивание; через iVi м. розовато-желтое; через 8 м. светложелтое.............

Раствор быстро розовеет; через /s м. красновато-оранжевое окрашивание; через 1 м. сильное розовато-желтое окрашивание; через 5 м. желтое . . .

Раствор очень быстро розовеет; через Vs м. оранжево-красное окрашивание, быстро желтеющее; через /4 м. яркооранжевое окрашивание; через 5 м. интенсивно желтое.......

Содержание азотной к-ты {мг на 1 л,

Меньше 0,5

0,5.

10,0

25,0

60,Ol

100,0

Н2О2). Диаметр пробирок-13-14 мм; высота столба раствора-ок. 7 см при 10 сл1 жидкости (табл. 6). 7)Окисляемость (см. ниже). 8) Содержание свободной СОа-определяется на месте или же берут пробу в 400 сж в склянке, так чтобы вода доходила до самой пробки. Содержание СО. м. б. выведено также и из Рн по содержанию гидрокарбопатной СО.. В теплое время и при жесткости воды выше 20° гидрокарбонатная СО 2 также определяется на месте. 9) Проба для последующего определения кислорода, по Винклеру, должна быть фиксирована на месте.

При необходимости более тщательного исследования питьевой воды производится полный количественный анализ ее в лаборатории. При этом производятся следующие определения: 1) Цвет устанавливается по американок, платино-ко-бальтовой шкале цветности [смесь раствора 1,245 г хлороплатината и 1,009 г кристаллич. хлористого кобальта (CoCl2. 6Н2О) в 100 см

Та о л. 6.-О п р е д е л е н и е содержания железа в воде.