Hva er vannbalanse?

Vannbalanse kan defineres som to helt forskjellige konsepter. Den første typen har med vannioner å gjøre. Når vann er i sin reneste form, inneholder det et like antall positive, negative og nøytrale ioner. Vannet må være helt rent for at dette skal overholdes, fordi eventuelle tilsetningsstoffer vil forstyrre og forandre ionens natur. Den andre typen vannbalanse involverer et lite skala eksempel på vannsyklusen. De som observerer vann som vender seg til damp og kondenserer inne i en beholder, bør merke at vannstanden i utgangspunktet forblir konstant.

For å få vann som inneholder ionisk likevekt, må naturfagstudenter destillere det ved hjelp av veldig rene instrumenter. Disse instrumentene bør typisk varmesteriliseres i en ovn slik at de ikke trenger å bli nedsenket i vann eller gnidd tørr med en klut. Vannet som brukes til å teste vannvekt skal tidligere destilleres. Destillasjon av allerede destillert vann bør gi den reneste formen av vann. Studentene kan bruke en solenergi for dette eksperimentet, eller de kan bruke en destillasjonsenhet med rør og et oppsamlingskammer. Uansett må stillbildet også rengjøres nøye før bruk.

Etter at vannet er destillert to ganger, skal det helles i en sterilisert beholder. Studentene kan bruke et anemometer eller ledninger fra en enkel elektrisk krets for å se om destillasjonen bidro til å oppnå vannbalanse. Hvis vannet inneholder et balansert antall ioner, bør det lede strøm ganske lett. Et anemometer skal registrere minst 0,5 volt strøm som går gjennom vannet. Naturfagstudentene kan også koble to ledninger til klippene på en lyspæreholder og skyve den andre enden av hver ledning i vannet. Hvis vannet er balansert, fullfører det kretsløpet, og lyspæren vil lyse.

Når fremmedlegemer - som silt, kjemikalier eller andre væsker - føres i vann, forstyrrer de den ioniske likevekten. Det sterkt destillerte vannet beskrevet ovenfor inneholder et like stort antall H3O +, OH- og H20 nøytrale ioner. Normalt vil introduksjonen av fremmedlegemer øke antall nøytrale ioner ved å få noen av de positive og negative ionene til å kombinere.

Den andre typen vannbalanse etterligner vanligvis vannsyklusen. I naturen fordamper solen vann fra innsjøer, elver og havet for å skape damp i luften. Når luften blir tung av kondens, faller den tilbake til jorden som regn. Det samme konseptet kan observeres i en dekket krukke fylt omtrent en fjerdedel full av vann. Hvis glasset varmes opp, vil vannet i bunnen av glasset fordampe og bevege seg til toppen. Når den først er der, avkjøles den til kondens. Når kondensen bygger seg, vil den falle tilbake i bunnen av krukken. Vannbalanse oppstår under disse omstendighetene, uansett hvor mye vann som ser ut til å være i krukken, er det alltid den samme mengden.