СВОБОДНАЯ ВОДА (а. free water; н. freies Wasser; ф. eau libre; и. agua libre) — подземная вода, содержащаяся в горных породах и находящаяся под влиянием капиллярных и гравитационных сил. Капиллярная вода заполняет капиллярные поры, а при уменьшении влажности — только углы пор в горных породах.
Капиллярная свободная вода, связанная с уровнем грунтовых вод, называется капиллярно-поднятой, в отрыве от него — капиллярно-подвешенной водой. Оба вида капиллярной свободной воды передают гидростатическое давление и перемещаются под действием сил поверхностного натяжения.
Капиллярно-поднятая вода образует т.н. капиллярную кайму, которая постоянно восстанавливается за счёт подтягивания воды по капиллярам с уровня грунтовых вод. Капиллярное поднятие зависит от гранулометрического и минералогического состава пород зоны аэрации, температуры воды и от других факторов. Максимальная высота поднятия в глинистых породах 8-10 м, в крупнозернистых песках несколько см, в галечниках и гравии отсутствует.
Капиллярно-подвешенная вода образуется чаще всего в супесчаных отложениях в основном за счёт атмосферных осадков. Наибольшее количество этой воды, удерживаемое породой, соответствует наименьшей влагоёмкости или водоудерживающей способности породы. Капиллярная вода в зависимости от состава горных пород по-разному влияет на изменение физико-механических свойств горных пород. Как правило, она приводит к уменьшению прочности пород в горных выработках.
Гравитационная вода перемещается в горные породы под действием силы тяжести и градиента напора, возникающего как за счёт разности гипсометрических отметок (для верхних водоносных горизонтов), так и за счёт различного геостатического давления (для глубокозалегающих горизонтов). Её содержание зависит от пористости и трещиноватости горных пород (максимальная насыщенность горных пород водой называется полной влагоёмкостью). Содержание гравитационной воды в породе определяется как разность между полной и капиллярной влагоёмкостью.
Гравитационная вода, легко отдаваемая горными породами, добывается для водоснабжения, она откачивается при осушении котлованов, карьеров и шахт. Интенсивный водоотбор сопровождается оседанием земной поверхности. В некоторых районах действие свободной воды приводит к развитию карста, суффозии, солифлюкции, образованию плывунов и др. В областях ведения горных работ это приводит к нарушению устойчивости бортов карьеров и откосов котлованов, повышенной обводнённости выработок, внезапным прорывам вод и плывунов в горной выработке.
Источник
свободная вода
3.3.5 свободная вода (free water): Вода, присутствующая как отдельная фаза.
5.17 свободная вода: Вода, увлекаемая в гидравлическую или пневматическую систему и образующая с технологической средой две фазы, имеющие тенденцию к разделению в зависимости от плотностей воды и технологической среды.
Смотри также родственные термины:
33. Свободная вода древесины
E. Free moisture
F. I Humidite libre
Вода, содержащаяся в полостях клеток и межклеточных пространствах древесины
Смотреть что такое «свободная вода» в других словарях:
Свободная вода — (a. free water; н. freies Wasser; ф. eau libre; и. agua libre) подземная вода, содержащаяся в г. п. и находящаяся под влиянием капиллярных и гравитационных сил. Kапиллярная водa заполняет капиллярные поры, a при уменьшении влажности… … Геологическая энциклопедия
свободная вода — Вода, увлекаемая в гидравлическую или пневматическую систему и образующая с технологической средой две фазы, имеющие тенденцию к разделению в зависимости от плотностей воды и технологической среды. [ГОСТ Р 51109 97] Тематики промышленная чистота … Справочник технического переводчика
свободная вода — laisvasis vanduo statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. free water vok. freies Wasser, n rus. несвязанная вода, f; свободная вода, f pranc. eau libre, f … Fizikos terminų žodynas
свободная вода — laisvasis vanduo statusas T sritis chemija apibrėžtis Nepastovus vandens kiekis, esantis medžiagos kapiliaruose bei tarpsluoksniuose ir išgaruojantis iki 105 °C. atitikmenys: angl. free water rus. свободная вода … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
свободная вода — laisvasis vanduo statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Nepastovus vandens kiekis, esantis medžiagos kapiliaruose bei tarpsluoksniuose ir išgaruojantis iki 105 °C. atitikmenys: angl. free water; interstitial water vok. freies… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
свободная вода древесины — Вода, содержащаяся в полостях клеток и межклеточных пространствах древесины. [ГОСТ 23431 79] Тематики древесина (строение и свойства) Обобщающие термины физико механические свойства древесины и их показатели EN free moisture FR i humidite libre … Справочник технического переводчика
Свободная вода древесины — 33. Свободная вода древесины E. Free moisture F. I Humidite libre Вода, содержащаяся в полостях клеток и межклеточных пространствах древесины Источник: ГОСТ 23431 79: Древесина. Строение и физико механические свойства. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
КАПЕЛЬНОЖИДКАЯ СВОБОДНАЯ ВОДА — см. Гравитационная вода … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Вода гравитационная свободная — – вода, содержащаяся в порах грунта, не подверженная действию молекулярных сил, связывающих воду с поверхностью грунтовых частиц, передвигающаяся в капельно жидком состоянии под действием сил тяжести, а также сил поверхностного натяжения.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ВОДА БЕЗНАПОРНАЯ (СВОБОДНАЯ) — вода в порах и трещинах г. п., испытывающая давление, равное атмосферному; в основном это грунтовые воды, но встречаются и межпластовые. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
Источник
Вода свободная и связанная
Оглавление
Вода свободная и связанная
За очень немногими исключениями (кость и эмаль зуба), вода является преобладающим компонентом клетки. Она служит естественным растворителем для минеральных ионов и других веществ, а также дисперсионной средой, играющей важнейшую роль в коллоидной системе протоплазмы. Опыты с микроинъекцией показали, что вода легко смешивается с протоплазмой. Кроме того, она необходима для метаболизма клетки, так как физиологические процессы происходят исключительно в водной среде. Молекулы воды участвуют во многих ферментативных реакциях клетки и могут образовываться в результате процессов обмена веществ (Образование воды этим путем недостаточно для нужд клетки, и поэтому ее запасы должны пополняться внеклеточными жидкостями.). Наконец, вода служит источником ионов водорода при фотосинтезе.
Вода в клетке находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95% всей воды клетки и используется главным образом как растворитель и как дисперсионная среда коллоидной системы протоплазмы. Связанная вода, на долю которой приходится всего 4—5% всей воды клетки, непрочно соединена с белками водородными и другими связями. К ней относится так называемая иммобилизованная вода, входящая в состав фибриллярных структур макромолекул. Из-за асимметричного распределения зарядов молекула воды действует как диполь (Рис. 1) и поэтому может быть связана как с положительно, так и отрицательно заряженными группами белка. Так, каждая аминогруппа в белковой молекуле способна связать 2,6 молекулы воды.
Рис. 1. Молекула воды как диполь.
Помимо всех этих функций, то есть выполнения роли растворителя, дисперсионной среды и участника метаболических реакций, вода используется также для выведения различных веществ из клетки. Кроме того, благодаря своей высокой теплоемкости она поглощает тепло и тем самым предотвращает резкие колебания температуры в клетке.
Содержание воды в организме зависит от его возраста и метаболической активности. Оно наиболее высоко в эмбрионе (90—95%) и с возрастом постепенно уменьшается. Содержание воды в различных тканях варьирует в зависимости от их метаболической активности. Например, в сером веществе мозга оно достигает 85%, а в белом веществе—78%. К тканям с низким содержанием воды относится кость (20%) и эмаль зуба (10%).
Время, необходимое для полного обновления количества воды, равного весу тела, колеблется в зависимости от окружающей среды, к которой адаптирован организм. Например, для амебы оно составляет семь дней, для человека — 4 недели, для верблюда — 3 месяца, для черепахи — 1 год, для кактуса, растения пустыни, — 29 лет. У верблюда большое количество воды образуется путем окисления жира, содержащегося в горбу.
Новински В., Робертис Э.де., Саэс Ф.
⇐ Перейти на главную страницу сайта ⇐
⇑ Вернуться в начало страницы ⇑
Библиотека Ordo Deus ⇒ ⇒
⇐ Цитоплазма
⇓ Каталог систематический ⇓
Коацервация и связанная вода ⇒
Внимание! Вы находитесь в библиотеке «Ordo Deus». Все книги в электронном варианте, содержащиеся в библиотеке «Ordo Deus», принадлежат их законным владельцам (авторам, переводчикам, издательствам). Все книги и статьи взяты из открытых источников и размещаются здесь только для чтения.
Библиотека «Ordo Deus» не преследует никакой коммерческой выгоды.
Все авторские права сохраняются за правообладателями. Если Вы являетесь автором данного документа и хотите дополнить его или изменить, уточнить реквизиты автора, опубликовать другие документы или возможно вы не желаете, чтобы какой-то из ваших материалов находился в библиотеке, пожалуйста, свяжитесь с нами по e-mail: info @ ordodeus. ru Формы для прямой связи с нами находятся в нижней части страниц: контакты и устав «Ordo Deus», для перехода на эти страницы воспользуйтесь кнопкой контакты вверху страницы или ссылкой в оглавлении сайта.
Вас категорически не устраивает перспектива безвозвратно исчезнуть из этого мира? Вы желаете прожить ещё одну жизнь? Начать всё заново? Исправить ошибки этой жизни? Осуществить несбывшиеся мечты? Перейдите по ссылке: «главная страница».
Источник
СВОБОДНАЯ ВОДА
Вода, которая содержится в почве сверх рыхлосвязанной, уже находится вне действия сорбционных сил. Такую воду называют свободной. Ее отличительная особенность —отсутствие ориентировки молекул воды по отношению к почвенным частицам. Впочвах свободная вода присутствует в двух формах: капиллярной и гравитационной.
Капиллярная вода. Удерживается и передвигается в почве под действием капиллярных (менисковых) сил, которые начинают проявляться в капиллярных порах диаметром менее 8 мм. Снаибольшей эффективностью капиллярные силы действуют в порах с диаметром от 100 до 3мкм. В капиллярах крупнее 8 мм они не проявляются, так как сплошной вогнутый мениск здесь не образуется. Поверхность воды остается преимущественно плоской, а ее искривления наблюдаются только у стенок капилляров. Капилляры с диаметром менее Змкм в основном заполнены физически связанной водой, поэтому передвижение в них капиллярной воды очень сильно замедляется или полностью исключено.
По физическому состоянию капиллярная вода жидкая. При положительных температурах она свободно испаряется с поверхности менисков, насыщая почвенный воздух парами воды, а при отрицательных температурах превращается в лед.
Капиллярная вода характеризуется высокой подвижностью и передвигается из зоны большего увлажнения в зону с меньшей влажностью как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Поэтому она способна восполнять запасы влаги в верхних горизонтах почвы при интенсивном потреблении ее растениями или испарении. Капиллярная вода способна растворять различные химические соединения, а также перемещать растворенные вещества и коллоиды. Передвижение и испарение капиллярной воды играет огромную роль в образовании засоленных почв и аккумуляции в некоторых почвах полуторных оксидов.
Капиллярная вода подразделяется на капиллярно-подвешенную и капиллярно-подпертую.
Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почвы с поверхности, атмосферными осадками или в результате полива. При этом под увлажненным слоем всегда имеется более сухой слой почвы. Вода увлажненного слоя как будто «висит» над менее влажной толщей почвы, от стекания она удерживается капиллярными силами. При распределении капиллярно-подвешенной воды по профилю почв в естественных условиях наблюдается постепенное уменьшение влажности с глубиной. В почвах легкого гранулометрического состава влажность всегда меньше, а уменьшение количества капиллярно-подвешенной влаги выражено сильнее по сравнению с суглинками и глинами.
Капиллярно-подвешенная вода может передвигаться как в нисходящем направлении, так и в направлении испаряющей поверхности. Скорость ее передвижения к поверхности и, следовательно, скорость испарения будут тем меньшими, чем лучше оструктурены почвы и чем сильнее они затенены. В автоморфных почвах капиллярно-подвешенная вода служит важнейшим источником влаги, доступной для растений, и с экологической точки зрения представляет собой особую ценность. Поэтому все мероприятия, направленные на сохранение и пополнение запасов влаги в почве, уменьшение ее расхода на физическое испарение, прежде всего преследуют цель оптимизировать содержание именно капиллярно-подвешенной влаги.
Одна из разновидностей капиллярно-подвешенной воды —капиллярно-подвешенная стыковая вода. Она встречается преимущественно в песчаных почвах, где преобладают крупные поры. Здесь влага присутствует в виде разобщенных скоплений в местах соприкосновений или стыков песчаных частиц в форме двояковыпуклых линз («манжет»), удерживаемых капиллярными силами.
Капиллярно-подпертая вода образуется в почвах при поступлении из грунтовых вод по капиллярам на определенную высоту. Слой почвы, содержащий капиллярно-подпертую влагу непосредственно над зеркалом грунтовых вод, называют капилляр ной каймой. В песках и супесях капиллярная кайма составляет 40-60 см, в Суглинистых и глинистых почвах — 2-5 м. Содержание воды в кайме уменьшается снизу вверх. По мере расхода капиллярно-подпертой воды на транспирацию растениями или испарение ее запас пополняется новыми поступлениями из грунтовых вод.
Гравитационная вода. Передвигается в нисходящем (или боковом по уклону местности) Направлении под влиянием силы тяжести. На неё не действуют сорбционные и капиллярные силы почвы, для такой воды характерны жидкое состояние и высокая растворяющая способность. С гравитационной водой в миграционные процессы активно вовлекаются не только разнообразные водорастворимые химические соединения, но и тонкодисперсные частицы, перемещающиеся в почвенном профиле в виде коллоидных растворов и тонких суспензий. Различают гравитационную воду, просачивающуюся и воду водоносных горизонтов.
Просачивающаяся гравитационная вода передвигается по порам и трещинам почвы сверху вниз или в боковом направлении. Ее появление связано с поступлением в почву такого количества воды, которое превышает удерживающую силу менисков в капиллярах. Просачивающаяся гравитационная вода может достигать зеркала грунтовых вод и, пополняя их запасы способствовать повышению уровня. При глубоком залегании грунтовых вод просачивающаяся гравитационная вода в процессе нисходящего движения постепенно рассасывается, трансформируясь в капиллярно-подвешенная или пленочную воду.
Вода водоносных горизонтов представлена грунтовыми, почвенно-грунтовыми и почвенными водами, насыщающими почвенно-грунтовую толщу до состояния, при котором все поры и пустоты заполнены водой. Водоносные горизонты формируются при наличии в толще почвы или грунта водоупорного горизонта.
Большое количество гравитационной влаги в почве свидетельствует о временном или постоянном избыточном увлажнении, при котором в почве создаются анаэробные условия и начинает развиваться глеевый процесс. Все осушительные мелиорации, направлены в первую очередь на удаление из почвы гравитационной влаги.
