Суу

Нормалдуу шарттарда түсү (суу катмары жука болуп турганда), жыты жана даамы жок тунук суюктукту элестетет. Катуу абалда муз аталат (муздун кристаллдары кар жана кыроону калыптандыра алат), газ түрүндөгү абалы — суу буусу болот. Ошондой эле, суу, гидрофилдик беттерде суюк кристаллдар абалында боло алат.

Чөйчөктөгү суу

Суунун мындан башка да эң негизги касиети бар: ал күчтүү уюлдуу эриткич болуп, көптөгөн заттарды эритет. Табигый шарттарда дайыма өзүндө эритилген заттарды камтыйт (туздар, газдар). Силер, албетте, тузду сорпого салганда эрип кетерин көргөнсүңөр. Ошол сыяктуу эле суу жердеги ар түрдүү туздарды жана башка көптөгөн катуу заттарды, ошондой эле газдарды да эритет. Табиятта таптаза суу болбойт.

Таптаза сууну лабораторияда гана алууга болуп, анын аталышы «дистиллирленген суу». Мындай суу даамсыз, себеби анда тирүү организмге керектүү болгон туз жок, суукта тоңбойт жана ток өткөрбөйт. Ал эми деңиз суусунда эриген ар түрдүү туздар өтө көп, ошондуктан ал ичүүгө жарабайт. Бирок, дистиллирленген суунун оозу ачык болуп, кичине эле чаң кирип кетсе, ал кадимки суудай кышында тоңуп, электр тогун өткөрмө болуп калат.

Заттардын жана энергиянын глобалдуу айлануусунда, Жердеги жашоонун пайда болушу жана аны колдоп турууда, тирүү организмдердин химиялык түзүмүндө, климаттын жана аба ырайынын калыптануусунда суунун мааниси зор. Суу Жердеги бардык тирүү организмдердин эң маанилүү заты саналат. Өсүмдүктөрдүн жана жаныбарлардын организминде орточо 50% ашык суу камтылат.

Жердеги суунун орточо көлөмү 1400 млн км³. Жер шарынын 71% суу каптап турат (океандар, деңиздер, көлдөр, дарыялар, муздар — 361,13 млн км²).

Жердеги суунун жалпы көлөмү өзгөрбөйт. Океан, деңиз, дарыя, көлдөрдөн суу бууланып, булутка айланат. Андан жаан-чачын (жамгыр, кар, мөндүр) жана шүүдүрүм түрүндө түшүп, кайрадан кургак жердеги сууларга жана океан деңиздерге кошулат. Бирок жердеги таза суу бара-бара азайып баратат. Адамдар сууну өнөр жайда барган сайын көп пайдаланып, анын калдыктары менен суулар булганууда. Инженерлер сууну тазалоонун түрдүү ыкмаларын ойлоп табышты. Биздин өлкөдө өнөр жай калдыктары, иштетилген булганыч суулар менен булгоого тыюу салынган.

Жер суусунун көпчүлүк бөлүгү (97,54 %) Дүйнөлүк океанга таандык — бул айыл чарбага жана ичүүгө жараксыз туздуу суу. Таза суу болсо, негизинен, мөңгүлөрдө (1,81%), жер астындагы сууларда (0,63% айланасында), жана аз гана бөлүгү (0,009%) дарыяларда, көлдөрдө камтылган. Материктик туздуу суулар 0,007% түзөт, атмосферада болсо планетабыздагы бардык суулардын 0,001% гана бар. Жердин мантиясынын курамында Дүйнөлүк океанга караганда 10—12 эсе көп суу камтылган.

Суу — суюк фазадан катуусуна өткөндө, кеңейе турган аз сандагы заттардын бири (суудан тышкары мындай касиетке сурьма, висмут, галлий, германий жана кээ бир кошулмалар жана аралашмалар ээ).

Биздин өлкөдө суу жетиштүү, бирок эсиңерде болсун: сууну үнөмдөп, булгануудан сактоо керек! Анткени, суу тез эле азайып кетиши мүмкүн. Мисал катары индия өлкөсүн алсак, ал жерде жер аянттары дыйканчылыкка абдан көп колдонулуп жатып суу азайып кеткен. Азыр Индияда таза суу же жерди сугаруу үчүн 10-15 км алыстыктан сууну ташып келишет. Элестеткилечи, биз сууну 10-15 км алыстыктан алып келгенибизди? Андай болбоосу үчүн сууга аяр мамиле жасоо зарыл.

Ата-бабаларыбыз: «Суу — мал-жандын, адамдын өмүрүн тазалайт» дешип ыйык көрүшкөн. Бул жөнүндө элибизде берегидей накыл айтылат:

«Суу атасы — булак
Суу, кудукка сыйын, булгаба.
Жер — казына, суу — алтын.
Булактын көзүн ач.
Суу башынан тунат.
Суу жашоонун булагы.
Суулуу жер — бейиштин төрү.
Тамчы суу — өмүр азыгы.
Суу сыйлаган зор болор,
Суу кордогон кор болор.
Агын сууну сабаба.
Аккан сууга түкүрбө,
Жаман түшүңдү сууга айт,
Суу менен агып кетсин».

Формалдуу көз карашта суу бир нече ар түрдүү бирок туура химиялык аталыштарга ээ:

• Суутек оксиди: суутектин, -2 кычкылдануу даражасындагы кычкылтек атому менен бинардык кошулуусу, суутек кычкылы аттуу эскирген аталышы дагы кездешет.
• Суутек гидроксиди: OH^- гидроксилдик тобунун жана катиондун (H⁺) кошулмасы
• Гидроксилдик кислота: сууну металл, жана OH^- «гидроксил калдыгы» менен ордун алмаштыруучу H⁺ катион кошулмасы катары кароого болот
• Дигидроген монооксиди
• Дигидромонооксид

Суу формуласынын молекула түрүндөгү иллюстрациясы

Жердеги суу үч негизги абалда боло алат:

• катуу
• суюк
• газ

Бири-бири менен аракеттенген түрдүү формаларга ээ болушу мүмкүн:

• суу буусу жана асмандагы булуттар;
• деңиз суусу жана айсбердер;
• мөңгүлөр жана жер бетиндеги агын суулар;
• жердеги суу алып жүрүүчү катмарлар.

Cуу өзүндө көптөгөн органикалык жана органикалык эмес заттарды эрите алат. Суунун жашоо булагы катары маанилүүлүгүнөн аны түрдүү негиздер боюнча бир нече түрлөргө бөлүштүрүүсү сейрек эмес.

Суунун келип чыгышы, курамы жана колдонуу өзгөчөлүктөрү боюнча түрлөрү:

кальций катиондору менен магнийдин камтылышы боюнча

• жумшак суу
• катуу суу

молекуласындагы суутек изотоптору боюнча

• жеңил суу (курамы боюнча дээрлик кадимки сууга туура келет)
• оор суу (дейтерийдик)
• өтө оор суу (тритийдик)

башка түрлөрү

• таза суу
• жамгыр суусу
• деңиз суусу
• жер астындагы суулар
• минералдык
• мала туздуу
• ичүүгө жарактуу
• дистиллирленген жана деиондоштурулган
• агын суулар
• жер үстүндөгү
• апирогендик
• полисуу
• түзүмдөштүрүлгөн суу — академиялык эмес теорияларда колдонулуучу термин
• эриген суу (кар, муздан)
• өлүк жана тирүү суу — жомоктогудай касиетке ээ болгон суулар, мындай суулардын болуусу аныкталган эмес

Башка заттын курамына кирип, ал зат менен физикалык байланыштар аркылуу байланышкан суу нымдуулук деп аталат. Байланышынын түрүнө жараша кийинкилер белгиленет:

• катуу заттардагы сиңирилген, тамчылама жана осмотикалык нымдуулук,
• суюктуктардагы эриген жана эмульсиялык нымдуулук,
• газдардагы суу буусу жана туман.

Нымдуулукка ээ болгон зат — нымдуу зат аталат. Нымдуулукту сиңире албаган нымдуу затты — нымдуулукка каныкккан зат дейбиз.

Конкреттүү колдонуудагы заттын курамындагы нымдуулуктун аз болгон затты кургак зат атайбыз. Таптакыр нымдуулукту камтыбаган гипотезалык зат — абсолюттук кургак зат болот. Берилген нымдуу заттын негизин түзгөн кургак зат, нымдуу заттын кургак бөлүгү болот.

Суу буусу менен газдын аралашмасы нымдуу газ аталышын алып жүрөт (эскиче аталышы буу-газ аралашмасы).

Биздин планетанын атмосферасында суу майда тамчы, булут жана туман, ошондой эле буу түрүндө болот. Конденсация учуруда атмосферадан жаан-чачын түрүндө чыгат. Жалпысынан Жердин суюк суу кыртышы гидросфера аталат, ал эми, катуусу — криосфера. Жоромолдорго ылайык Жердеги жашоо суу чөйрөсүндө жаралган.

Башында айтылгандай эле Жердеги суунун көпчүлүк бөлүгү Дүйнөлүк океанга туура келет.

Жерден тышкаркы суу

Суу — космосто өтө кеңири жайылган зат бирок, жогорку ички суюктук басымынын айынан суу, космостун вакуум шарттарында суюк абалда боло албайт, буга ылайык ал буу же муз түрүндө гана.

Адам баласы тарабынан космосту өздөштүрүү жана башка планеталардагы жашоонун жаралышына байланышкан маанилүү маселелердин бири Жерден тышкаркы аймактардагы суунун жетишээрлик көлөмдө болуу маселеси саналат. Кээ бир кометалар курамынын 50% ашыгы муздан тураары белгилүү. Бирок, каалаган суу чөйрөсү жашоого жарактуу боло бербесин эстен чыгарбоо керек.

2009-жылдын 9-октябрында НАСА аркылуу LCROSS космос аппаратын колдонуу менен ай кратерин бомбалоонун натыйжасында, айда суу муздарынын чоң көлөмдө бар экени аныкталган.

Күн системасында суу кеңири жайылган. Юпитердин жана Сатурндун көптөгөн жандоочторунда (Энцелад, Тефия, Европа, Ганимед ж. б.) суу бар экени (негизинен муз түрүндө) тастыкталган. Суу бардык кометалардын жана көптөгөн астероиддердин курамында бар. Окумуштуулардын жоромолунда көптөгөн транснептундук объекттер өзүнүн курамында сууну камтыйт дешет.

Буу түрүндөгү суу Күндүн (издер), Меркурийдин (3,4%, ошондой эле Меркурийдин экзосферасында чоң көлөмдөгү суу табылган), Венеранын (0,002%), Айдын, Марстын (0,03%), Юпитердин (0,0004%), Европанын, Сатурндун, Урандын (издер) жана Нептундун (атмосферанын төмөнкү катмарларында) атмосферасында бар.

Жердин атмосферасынын бетине жакын аймагындагы суу буусунун камтылышы 3—4 пайыздан (тропиктерде) 2·10−5% чейин (Антарктидада).

Андаш тышкары экзопланеталарда дагы суу табылган, мисалы, HD 189733 A b, HD 209458 b жана GJ 1214 b.

Суюк суу, жоромолдорго ылайык планеталардын кээ бир жандоочторунун бетинин астында болушу мүмкүн мисалы, Юпитердин жандоочу Европада.

Суу, зат катары Жердеги бардык жандыктардын, анын ичинде адамдардын жашоосун аныктаган уникалдуу ролго ээ. Ал тирүү организмдердеги негизги биохимиялык процесстерди жүргүзгөн универсалдуу эриткичтин ролун аткарат. Суунун уникалдуулугу, анын органикалык жана органикалык эмес заттарды жакшы эрите алгандыгында, мунун менен ал химиялык реакциялардын өтүүсүндөгү жогорку ылдамдыкты, ошол эле убакта, калыптанган комплекстүү кошулмалардын жетишээрлик татаалдыгын камсыздайт.

Суутек байланышынын аркасынан суу кеңири диапазондогу температураларда суюк бойдон калат. Муздун тыгыздыгы суюк суунукуна караганда төмөнүрөөк болгондуктан, көлмөлөрдөгү суу астынан эмес, үстүнөн тоңот. Калыптанган муз катмары көлмөнүн андан ары тоңуусуна тоскоолдук жаратып, муз астындагы жандыктарга жан сактоого мүмкүндүк берет. Бирок, буга башка көз караш дагы бар: эгер суу тоңгондо кеңейбесе, клеткалык түзүмдөр бузулмак эмес, буга ылайык, тоңуп калуу тирүү организмдерге зыян келтирмек эмес. Тритондор (кескелдирик түрү) тоңуп/ээрүү процессине чыдай алат — буга клеткалык плазманын тоңгондо кеңейбеген өзгөчө курамы өбөлгө түзөт деп саналат.

Жетиштүү сандагы айыл-чарба өсүмдүктөрүн ачык кургак жерлерде өстүрүү сугат иштерине кыйла суу көлөмдөрүнүн сарпталышын талап кылат.

Тирүү адамдын денесинде салмагына жана жашына жараша 50—70% суу камтылат. Адам организми 10% ашык сууну жоготуусу өлүмгө алым келиши мүмкүн. Айлана-чөйрөнүн температурасы жана нымдуулугуна, физикалык активдүүлүккө ж. б. жараша адамга ар кандай көлөмдөгү сууну ичүүгө туура келет: организмдин оптималдуу иштөөсү үчүн канча суу ичүү керектиги тууралуу көптөгөн талаш-тартыш ойлор жүрүп келет.

Ичүүгө жарактуу суу микроорганизмдерден жана зыяндуу аралашмалардан тазаланган, кайсы бир булактан алынган сууну билдирет. Сууну зыянсыздандырууда анын ичүүгө жарактуулугу бир литр суудагы ичеги таякчаларынын саны менен бааланат, анткени, ичеги таякчалары көп жайылган болуп, антибактериалдык каражаттарга туруктуу келет, жана эгер мындай таякчалар аз болсо, башка микробдор дагы аз. Эгер ичеги таякчалары 3 литр сууга аздык кылса, ал ичуүүгө жарактуу деп саналат. Бирок, суунун ичүүгө жарактуулугу жалгыз бактериялар менен гана аныкталбайт. Булардан тышкары андагы минералдык заттардын саны дагы маанилүү. Туздуу сууда минералдык заттар абдан көп болгондуктан ал ичүүгө жараксыз делет. Себеби мындай минералдар организмге, өзгөчө бөйрөккө чогулуп, адамдын өлүмүнө алып келиши мүмкүн.

Спорт жаатында, суу менен байланышкан көптөгөн түрлөрү бар. Муз, кар, суу үстүндө, астында дагы. Булар, хоккей, кайык спорт түрү, биатлон, сууда сүзүү ж. б.

Жыгач, пластик, текстолит жана башка материалдардан жасалган подшипниктерди майлоочу каражат катары дагы пайдаланылат. Суу менен металл кесүү технологиясы да кеңири жайылган.

Суунун Жердеги пайда болуусу илимий талаштардын предмети. Кээ бир окумуштуулар болжолдуу төрт миллиард жыл мурун Жердин эрте калыптануу мезгилинеде астероид жана кометалардан келген дешет. 2010-жылы Жердин мантиясындагы суу 2,7 миллиард жыл мурун пайда болгон деп аныкталган.

Гидрология — табигый сууну, жана анын атмосфера, литосфера менен аракеттенүүсүн, ошондой эле, андагы өтүп жаткан процесстерди (буулануу, тоңуу ж. б.) изилдеген илим. Гидрологиянын изилдөө предметы катары гидросферадагы бардык суулар саналат: океандар, деңиздер, дарыялар, көлдөр, суу сактагычтар, саздар, кыртыштык жана жер астындагы суулар.

Ошондой эле, гидрология табияттагы суунун айлануусун, айланууга адамдын таасирин, суу объектилеринин режимин башкарууну, өзүнчө аймактардын суу режимин изилдейт; өзүнчө аймактардын жана жалпы Жердин гидрологиялык элементтерин анализдейт; суу ресурстарын абалына жана рационалдуу колдонулушуна баа берет жана жоромолдойт; география, физика жана башка илимдердеги ыкмаларды колдонот. Деңиз гидрологиясынын маалыматтары кемеде сүзүүдө жана аскер иш-аракеттерин жүргүзүүдө суу үстүндөгү жана астындагы кемелер менен пайдаланылат.

Гидрология өзү, океанология, кургактык гидрологиясы жана гидрогеологияга бөлүнөт:

• Океанология өзүнүн ичинен океан биологиясы, химиясы, геологиясы, физикасы жана океан менен атмосферанын аракеттениши болуп бөлүнөт.
• Кургактык гидрологиясы өзүнүн ичинен дарыялар гидрологиясы (потамология), көл таануу (лимнология), саз тануу, гляциологияга бөлүнөт.
Гидрогеология — жер астындагы суулардын келип чыгышын, жайгашуу шарттарын, курамын жана мыйзам ченемдүүлүктөрүн изилдеген илим. Мындан тышкары жер астындагы суулардын тоо тектери, жер үстүндөгү суулар жана атмосфера менен аракеттенүүсүн изилдейт. Бул илимдин чөйрөсүнө кийинкидей маселелер кирет: жер астындагы суулардын динамикасы, гидрогеохимия, жер астындагы сууларды издөө жана чалгындоо, мелиоративдик жана аймактык гидрогеохимия. Гидрогеология маалыматтары негизинен суу менен камсыздоо, мелиорация жана кендерди пайдалануу маселелерин чечүү үчүн колдонулат.