Ma’ruza “Umumiy gidrologiya va iqlimshunoslik” faniga kirish Reja

Tabiiy suvlar va ularning kimyoviy tarkibi
Tabiatda kimyoviy toza suv deyarli uchramaydi, uni faqat laboratoriya sharoitida hosil qilish mumkin. Bunday suv rangsiz va hidsiz bo’lib, mazasiz bo’ladi. Tabiatdagi suv tarkibida doimo ma’lum miqdorda turli xil erigan moddalar bo’ladi.
Bug’simon ko’rinishdagi suv asosan N₂O ifodasiga ega bo’lgan oddiy molekulalardan iborat bo’ladi. Oddiy, boshqa molekulalar bilan birlashmagan N₂O molekula gidrol deb ataladi. Ikki oddiy molekulalar birlashgan birikma (N₂O)₂ ­ digidrol deb, uch molekulalisi (N₂O)₃ esa trigidrol deyiladi.
Suyuq holatdagi suv gidrol, digidrol va trigidrol­larning aralashmasidan iborat bo’ladi. Suvning harorati o’zgarishi bilan oddiy va birikmalarga birlashgan molekulalar nisbati ham o’zgarib turadi. Masalan, muz asosan trigidrol molekulalaridan iborat bo’ladi. Suvning xossasidagi ba’zi anomal o’zgarishlar muzning shunday struktu­rasi bilan bog’liqdir.
Yuqorida qayd etilganidek, suv vodorod bilan kislorodning eng oddiy birikmasidan (N₂O) iborat bo’lib, o’ziga xos bir qancha xossalarga egadir. Bu xossalar suvning tuzilish xususiyatlari bilan aniqlanib, u esa o’z navbatida suv molekulasining qanday birikkanligiga bog’liqdir.
Suv molekulasida og’irlik bo’yicha 11,11 foizi vodorod va 88,89 foizi kislorod bo’lib, u 2 atom vodorod va 1 atom kisloroddan iborat bo’ladi. Molekula teng tomonli uchburchak ko’rinishida bo’lib, uning 105 gradusli cho’qqisida kislorod atomi, asosida esa 1 ta dan vodorod atomi joylashgandir.
Suvdagi barcha molekulalar ham bir xil atom og’irligiga ega bo’lmaydi. Odatdagi suv molekulalarining atom og’irligi 18 ga teng bo’lsa, ba’zilariniki 19; 20; 21 va hatto 22 ga teng bo’ladi. Bunga sabab atom og’irligi 16 ga teng bo’lgan kisloroddan tashqari atom birligi 18 va 19 li kislorod va atom og’irligi 1 bo’lgan vodoroddan tashqari, atom birligi 2 va 3 li vodorod atomlari ham bo’ladi. Kimyodan ma’lumki, shunday bir xil elementning og’irroq atomlari izotoplar deyiladi.
Murakkab tajribalar natijasida, laboratoriya sharoitida, tarkibida vodorod va kislorod izotoplari bo’lgan suv yaratilgan. Bunday suv og’ir suv deyiladi. Bu suv oddiy suvdan farq qiladigan tabiiy xususiyatlarga ega bo’ladi. Toza holdagi, tarkibi bo’lgan og’ir suv +20 ⁰S haroratda 1,1056 g/sm³ zichlikka (odatdagisi 0,9982), muzlash harorati -3,8 ⁰S, qaynash harorati esa +101,42 ⁰S ga teng bo’ladi. Bunday og’ir suvda baliq qisqa vaqt ham yashay olmaydi.
Suv juda yaxshi erituvchilik xususiyatiga ega bo’lganligi sababli, uning tarkibida doimo ma’lum miqdorda erigan moddalar bo’ladi. Erigan moddalar kontsentratsiyasi ko’pincha mg/l larda ifodalanadi. Suv tarkibida erigan magniy va kaltsiy birikmalarining bo’lishi uning qattiqligini ta’minlaydi. Qattiqlik darajasi graduslarda o’lchanadi: 1 l suvda 10 mg kaltsiy oksidi va 14 mg magniy oksidi bo’lsa, uning qattiqligi 1 gradusga teng bo’ladi. 8 gradusdan kam qattiqlikka ega bo’lgan suv yumshoq, 8 gradusdan 16 gradusgacha o’rtacha qattiq va 16 gradusdan katta bo’lsa, qattiq suv deb hisoblanadi. Qattiqligi 12 gradusdan kam bo’lgan suvlar ichish uchun yaroqlidir. Qattiq suv texnik maqsadlar uchun yaroqsiz, chunki ular metallar sirtida korroziyani tezlashtiradigan zararli qatlamlar hosil qiladi.
Suvda vodorod ionlari juda kam miqdorda bo’ladi. Kimyoviy toza suvda vodorod ionlari uning qisman dissotsiatsiyasi (N₂O = N' + ON') natijasida paydo bo’ladi. Tabiiy suvlarda vodorod ionlari kontsentratsiyasi asosan ko’mir kislotasi dissotsiatsiyasiga bog’liq bo’ladi (N₂SO₃=NSO₃'+N'). Vodorod ioni (N') eritmada kislota xususiyatlarini ifodalovchi bo’lsa, gidroksid ioni (ON') esa ishqoriy xususiyatlarni namoyon etadi. Kimyoviy toza suvda ikkala ion bir xil miqdorda bo’ladi va, shu sababli, u neytraldir. Bu neytral reaktsiyada vodorod ionlari kontsentratsiyasi 7-10 g/l ga teng bo’ladi.
Odatda, suvdagi vodorod ionlari kontsentratsiyasi manfiy belgili o’nli logarifm daraja ko’rsatkichi bilan va kontsentratsiya miqdori pH belgi bilan ifodalanadi. Shunday qilib, neytral reaktsiyali suvda pH=7 bo’ladi. Agar pH<7 sharti bajarilsa, reaktsiya kislotali (achchiq), pH>7 bo’lganda esa, ishqorli (nordon) bo’ladi. Tabiatdagi suvlarda pH ning miqdori 6,5 dan 8,5 gacha oraliqdagi qiymatlarda kuzatiladi.
Tabiiy suvlardagi asosiy ionlarga quyidagilar kirib, ularning 4 tasi manfiy zaryadlangan anionlar va 4 tasi musbat zaryadlangan kationlardir: