Co je vodní rovnováha?

Rovnováhu vody lze definovat jako dva zcela odlišné pojmy. První typ má co do činění s vodními ionty. Když je voda ve své nejčistší formě, obsahuje stejný počet kladných, záporných a neutrálních iontů. Voda musí být dokonale čistá, aby se to dalo pozorovat, protože jakékoli přísady narušují a mění povahu iontů. Druhý druh vodní rovnováhy zahrnuje příklad vodního cyklu v malém měřítku. Ti, kteří pozorují vodu měnící se na páru a kondenzaci uvnitř nádoby, by si měli všimnout, že hladina vody v podstatě zůstává konstantní.

Aby získali vodu, která obsahuje iontovou rovnováhu, musí ji studenti přírodních věd destilovat pomocí velmi čistých nástrojů. Tyto nástroje by měly být obvykle tepelně sterilizovány v peci, aby se nemusely ponořit do vody nebo setřít hadříkem. Voda použitá k testování rovnováhy vody by měla být předem destilována. Destilování již destilované vody by mělo poskytnout nejčistší možnou formu vody. Studenti mohou pro tento experiment použít solární energii, nebo mohou použít destilační jednotku s trubicemi a sběrnou komoru. V každém případě musí být destička před použitím také pečlivě očištěna.

Poté, co byla voda dvakrát destilována, by měla být nalita do sterilizované nádoby. Studenti mohou používat anemometr nebo dráty z jednoduchého elektrického obvodu, aby zjistili, zda destilace pomohla dosáhnout rovnováhy vody. Pokud voda obsahuje vyvážený počet iontů, měla by elektřinu vést poměrně snadno. Anemometr by měl zaznamenávat nejméně 0,5 voltu elektřiny procházející vodou. Studenti vědy mohou také připojit dva dráty ke svorkám na držáku žárovky a zasunout druhý konec každého drátu do vody. Pokud je voda vyrovnaná, dokončí okruh a rozsvítí se žárovka.

Když se do vody dostanou cizí předměty - jako je bahno, chemikálie nebo jiné tekutiny, narušují iontovou rovnováhu. Výše popsaná vysoce destilovaná voda obsahuje stejný počet neutrálních iontů H30 +, OH- a H20. Normálně zavedení cizích objektů zvýší počet neutrálních iontů tím, že způsobí, že se některé z pozitivních a negativních iontů spojí.

Druhý typ vodní rovnováhy obvykle napodobuje vodní cyklus. V přírodě slunce odpařuje vodu z jezer, řek a oceánu a vytváří páru ve vzduchu. Když vzduch kondenzuje, vzduch padá zpět na Zemi jako déšť. Stejný koncept lze pozorovat uvnitř zakryté nádoby naplněné asi čtvrtinou plnou vody. Pokud je nádoba zahřátá, voda ve dně nádoby se vypařuje a putuje nahoru. Jakmile tam bude, zchladne na kondenzaci. Jak se kondenzace hromadí, spadne zpět do dna nádoby. K rovnováze vody dochází za těchto okolností, protože bez ohledu na to, kolik vody se zdá být ve sklenici, je vždy stejné množství.