Молекулярна фізика . Аномальні властивості води.

Молекулярна фізика. Аномальні властивості води

Вода – загадкова речовина, не підкоряється багатьом фізико-хімічним закономірностям, справедливим для інших з'єднань, тому що сила взаємодії її молекул надзвичайно велика і потрібен особливо інтенсивний тепловий рух молекул, щоб перебороти додаткове притягання. У силу цього й ряду інших причин вода проявляє різні аномальні властивості.

Властивості води:вода – єдина у світі речовина, що при заморожуванні збільшується в обсязі;у найбільш важливому для м'ясного виробництва температурному діапазоні від 0° до +4 °С (умови охолодження, зберігання, засолу, кутерування, готування розсолів і т.д.) у води міняється структура й характер взаємодії водневих зв'язків, у зв'язку із чим: а) щільність її зростає; б) швидкість протікання практично всіх фізико-хімічних і біохімічних реакцій різко падає.

вода має виражену змочувальну здатність і після ртуті має найвище значення сили поверхневого натягу. Поверхневий натяг і змочування дозволяють воді всупереч силі ваги підніматися по тонких трубках (капілярам) на 10…12 м і міцно втримуватися в них. Даний факт має досить істотне значення при регулюванні кількісної частки капілярної вологи в технології цільном’язових і реструктурованих м'ясопродуктів;вода є універсальним середовищем, у якому в тому або іншому ступені здатні розчинятися практично всі речовини, що є присутніми у навколишньому середовищі. У процесі розчинення відбувається, як правило, зміна температури: частіше виділяється тепло (гідратація крохмалю, білоквмісних препаратів ), рідше – температура води знижується (розчинення кухонної солі). У процесі розчинення іони, що надійшли в розчин, і молекули обволікаються молекулами води, у результаті чого може відбуватися як ущільнення води (коли її обсяг зменшується), так й її розширення (зі збільшенням обсягу);

вода – інертний розчинник й, як правило, не вступає в реакцію з розчиненою речовиною, що особливо важливо для живих організмів, оскільки в них вода виступає переважно як переносник життєво необхідних енергетичних, пластичних і регуляторних з'єднань;вода володіє найбільшою із всіх відомих твердих і рідких речовин теплоємністю й теплопровідністю. Для нагрівання 1 грама води на 1 °С необхідна 1 кал (4,2 Дж) енергії, що вдвічі перевищує теплоємність будь-якої іншої хімічної сполуки. Теплоємність льоду при 0 °С майже в чотири рази вище, ніж у води при цій же температурі, тобто лід проводить тепло значно швидше, ніж вода, що перебуває в м'язовій тканині. Дану обставину варто враховувати при виборі параметрів дефростації, кутерування, заморожування;

рівень теплоємності води варіює залежно від температури середовища: в інтервалі температур від 0° до +37 °С теплоємність падає; у діапазоні від +37° до + 100 °С – зростає. Із практичної точки зору це означає, що легше всього вода нагрівається й швидше всього охолоджується у своєрідному температурному діапазоні 35…40 °С; у цьому ж інтервалі найбільше інтенсивно протікають хімічні й біохімічні реакції;лід – унікальний стан води. При замерзанні й переході у твердий стан вода збільшується в об’ємі на 9%; щільність льоду нижче, ніж у води при тій же температурі. Є ще одна виняткова особливість властивостей льоду: неординарний характер зміни величини теплоти плавлення льоду від рівня його температури. Зокрема, для розплавлювання 1 кг льоду, взятого з різною вихідною температурою, потрібні наступні кількості теплоти: лід з температурою -13 °С – 310,7 к. Дж, лід з температурою -7 °С – 323,2 к. Дж, лід з температурою 0 °С – 340,0 к. Дж

Дякую за увагу!Презентацію підготувала учениця 10-Б класу Середнянського ОЗЗСОФедак Крістіна