Was ist Wassergleichgewicht?
Das Wassergleichgewicht kann als zwei völlig unterschiedliche Konzepte definiert werden. Der erste Typ hat mit Wasserionen zu tun. Wenn Wasser in seiner reinsten Form vorliegt, enthält es eine gleiche Anzahl positiver, negativer und neutraler Ionen. Das Wasser muss vollkommen rein sein, damit dies beobachtet werden kann, da jegliche Zusätze die Art der Ionen stören und verändern. Bei der zweiten Art des Wassergleichgewichts handelt es sich um ein kleines Beispiel des Wasserkreislaufs. Diejenigen, die beobachten, wie sich Wasser in einem Behälter zu Dampf und Kondenswasser verwandelt, sollten beachten, dass der Wasserstand im Wesentlichen konstant bleibt.
Um Wasser zu erhalten, das ein ionisches Gleichgewicht enthält, müssen Studenten der Naturwissenschaften es mit sehr sauberen Instrumenten destillieren. Diese Instrumente sollten normalerweise in einem Ofen hitzesterilisiert werden, damit sie nicht in Wasser getaucht oder mit einem Tuch trockengerieben werden müssen. Das zum Testen des Wassergleichgewichts verwendete Wasser sollte zuvor destilliert werden. Das Destillieren von bereits destilliertem Wasser sollte eine möglichst reine Wasserform ergeben. Die Schüler können für dieses Experiment eine Solar-Destille oder eine Destillationseinheit mit Röhren und einer Sammelkammer verwenden. In jedem Fall muss der Destillierapparat vor dem Gebrauch ebenfalls sorgfältig gereinigt werden.
Nachdem das Wasser zweimal destilliert wurde, sollte es in einen sterilisierten Behälter gegossen werden. Die Schüler können ein Anemometer oder Drähte aus einem einfachen Stromkreis verwenden, um festzustellen, ob die Destillation zum Erreichen eines Wassergleichgewichts beigetragen hat. Wenn das Wasser eine ausgewogene Anzahl von Ionen enthält, sollte es relativ leicht Strom leiten können. Ein Anemometer sollte mindestens 0,5 Volt Strom aufzeichnen, der durch das Wasser fließt. Die Studenten der Naturwissenschaften können auch zwei Drähte an die Klemmen eines Lampenhalters anschließen und das andere Ende jedes Drahtes ins Wasser stecken. Wenn das Wasser ausgeglichen ist, wird der Stromkreis geschlossen und die Glühbirne leuchtet auf.
Wenn Fremdkörper - wie Schlick, Chemikalien oder andere Flüssigkeiten - in das Wasser gelangen, stören sie das Ionengleichgewicht. Das oben beschriebene hochdestillierte Wasser enthält eine gleiche Anzahl von H & sub3; O & spplus; -, OH- und H & sub2; O-Neutralionen. Normalerweise erhöht das Einbringen von Fremdkörpern die Anzahl der neutralen Ionen, indem bewirkt wird, dass sich einige der positiven und negativen Ionen verbinden.
Die zweite Art des Wassergleichgewichts ahmt normalerweise den Wasserkreislauf nach. In der Natur verdampft die Sonne Wasser aus Seen, Flüssen und dem Ozean, um Dampf in der Luft zu erzeugen. Wenn die Luft durch Kondenswasser schwer wird, fällt sie als Regen auf die Erde zurück. Das gleiche Konzept kann in einem abgedeckten Gefäß beobachtet werden, das zu etwa einem Viertel mit Wasser gefüllt ist. Wenn sich das Gefäß erwärmt, verdunstet das Wasser am Boden des Gefäßes und wandert nach oben. Sobald es dort ist, wird es zu Kondensation abkühlen. Wenn sich das Kondenswasser ansammelt, fällt es auf den Boden des Glases zurück. Unter diesen Umständen kommt es zu einem Wassergleichgewicht, da sich immer die gleiche Menge Wasser im Gefäß befindet, unabhängig davon, wie viel Wasser sich im Gefäß befindet.