Water

Van Wikipedia

Dit artikel gaat over water als vloeistof. Ga naar oppervlaktewater voor waterlopen, meren en zeeën.

Waterkraan

Water (H₂O) is een verbinding van twee waterstof atomen en een zuurstofatoom. Al het leven op aarde bestaat grotendeels uit en is afhankelijk van water. Bij kamertemperatuur is water een vloeistof, zonder duidelijke kleur, geur of smaak. Het heeft enkele eigenschappen waardoor het zich onderscheidt van andere vloeistoffen.

[bewerk] Fysische eigenschappen

Water kan in drie hoofdfasen of aggregatietoestanden bestaan: ijs, water en waterdamp. Ofwel: vaste stof, vloeistof en gas. De temperatuurschaal van Celsius is gebaseerd op de overgang tussen deze toestanden: ijs smelt (wordt vloeibaar) bij 0°C en water verdampt (wordt gasvormig) bij 100°C. Het kook- en smeltpunt is echter afhankelijk van de druk: het kookpunt ligt lager bij lagere druk en het smeltpunt ligt lager bij hogere druk. Het eerste betekent dat de aardappelen niet gaar worden als je ze op de top van de Mount Everest kookt, het tweede dat bij het schaatsen een laagje water tussen de ijzers en het ijs ontstaat zonder welk het schaatsen een stuk minder snel zou gaan. De vaste toestand van water kent trouwens tenminste elf verschillende ijsfasen, elk met hun eigen kristalstructuur en optredend bij verschillende drukken en temperaturen. Het fasediagram van water is buitengewoon ingewikkeld.

Er is ook een toestand waarbij ijs, vloeibaar water en waterdamp tegelijk voorkomen. Dit heet het tripelpunt van water en treedt op bij een bepaalde druk en temperatuur (0,01°C).

Bij normale atmosferische druk kunnen ook "oververhit water", en "onderkoeld water" voorkomen. Dat is water dat respectievelijk warmer dan 100°C of kouder dan 0°C is, maar nog steeds in de vloeistoffase is.

Watermolecuul H₂O

water heeft zowel waterstofbruggen (zwart streepje) als atoombindingen (rood streepje)

Het watermolecuul is een dipool: omdat de waterstofatomen niet symmetrisch liggen ten opzichte van het zuurstofatoom is één kant van het watermolecule elektrisch geladen ten opzichte van de andere kant. In overeenkomst met de octetregel heeft het zuurstofatoom in water zijn elektronen als volgt verdeeld: twee keer twee elektronen voor de binding met de twee waterstofatomen, en twee keer twee vrije elektronenparen. Door de polariteit van het watermolecuul, trekken deze moleculen elkaar dus sterk aan, wat het ten opzichte van andere stoffen lage smeltpunt, hoge kookpunt en de hoge smeltwarmte en verdampingswarmte verklaart. De polariteit van water verklaart ook waarom zouten (ionen) en polaire stoffen (zoals suiker) zo goed in water oplossen.

Water heeft zijn grootste dichtheid (999,972 kg/m³) bij een temperatuur van circa 3,984°C boven het smeltpunt en standaard atmosferische druk. Hierdoor is de vaste stof minder dicht dan de vloeistof. Als dit niet zo was zou ijs naar de bodem zinken en zouden daardoor alle oceanen tot op de bodem bevroren zijn.

Watermoleculen kunnen opsplitsen in (zure) H⁺-ionen en (basische) OH^--ionen. Deze reactie wordt autoprotolyse genoemd. In zuiver water bij een temperatuur van 298 K zijn de activiteiten van beide ionen 10^-7 molair. De zuurgraad van het water is dan pH=7.

[bewerk] Kringloop

Op aarde bestaat er een waterkringloop waarbij zeewater verdampt, uit de atmosfeer condenseert en als neerslag weer terugvalt, waarna rivieren en grondwater het weer terugvoeren naar de zee, waarna het weer opnieuw verdampt. Zeewater wordt ook wel zoutwater genoemd doordat er vele zouten in opgelost zijn. Bij het verdampen van zeewater blijven de zouten achter in zee, waardoor neerslag geen zout bevat, dit noemt men zoetwater. De overgang tussen zoutwater en zoetwater is niet altijd even duidelijk (bijvoorbeeld in rivieren met getijden), deze mengeling van zoet- en zoutwater noemt men brakwater.

[bewerk] Water voor ontwikkeling

Jongen in Jakarta wast zich

Water, en met name goed drinkwater is erg belangrijk voor de mens. Het speelt dan ook een belangrijke rol in de ontwikkeling van de Derde Wereld. Meestal wordt onderwijs als belangrijkste factor gezien, maar water is een niet te verwaarlozen middel om bij te dragen aan het succes van dit onderwijs. Zowel de medische gevolgen alswel de hygiënische aspecten van een watertekort, met daarbij ook de tijd die het kost om water bij een ver gelegen pomp te halen, verminderen de tijd die leraren en leerlingen aan school kunnen besteden.

Anno 2007 hebben 1,1 miljard mensen geen schoon water. Dit is een zesde van de wereldbevolking. Daarbij hebben 2,4 miljard mensen onvoldoende hygiëne als gevolg van een watergebrek. Per dag sterven wereldwijd 6000 mensen door een gebrek aan water.

Er is aangetoond dat water een positief effect op het onderwijs in arme landen heeft. Een studie van de Wereldbank wees uit dat een school in Tanzania, toen er een waterpomp op een kwartier lopen in plaats van een uur kwam, een 12% hogere opkomst gerealiseerd kreeg. Toen de haaltijd van water op een plek in Bangladesh werd verkort leverde dit een 15% hogere opkomst op.^[1]

Water en milieu zijn twee van de vijf prioritaire thema’s van het Nederlandse ontwikkelingsbeleid. Nederland wil ervoor zorgen dat:

in 2015 50 miljoen mensen voorzien zijn van veilig drinkwater en sanitaire voorzieningen;
in 2015 10 miljoen mensen in ontwikkelingslanden van duurzame energiediensten voorzien;
ontwikkelingslanden worden ondersteund bij het in kaart brengen van de gevolgen van klimaatverandering en bij het opvangen van de risico's die deze veranderingen met zich meebrengen;
er internationale afspraken over milieubescherming komen en dat er beter internationaal wordt samengewerkt.