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第二章 水资源的秘密(15)

大水荒:水资源大战与动荡未来 作者:(美)查尔斯·费什曼


硫化氢的分子式与水类似(是H2S,不是H2O),却在室温下呈气态,如果水在室温下是气态,那么世上就没有任何避风挡雨的房屋,因为没有人能修建得了。

而水的黏附性使水能吸热并保温。正因为水是奇佳的绝缘体,生物才得以更容易调节体温。同样,这也意味着覆盖地球表面71%的海洋调节着全球气候,因为与大陆气温变化的速度相比,海洋温度的变化速度仅是其1/3。

还有,尽人皆知的水的反常情况—固态水的密度小于液态水。

冰漂浮在水面上。

物理化学的基础课告诉我们,冰块会沉入一杯水底(那么冰山也应该沉入海底吧)。因为液态水分子之间的距离比气态水分子之间的更近,而固态水分子之间的距离更小。

不过,冰(固态水)中的氢键发挥的作用却与其在液态水中的作用恰恰相反。当水结成冰时,小小的水分子磁体需要彼此之间留一定空间,因为水分子的位置固定。而氢键增强了分子间的距离,使冰成为晶体点阵,而晶体点阵的密度比等量液态水的密度小9%。

因此,托盘上的冰块体积会增大9%。冰才会漂浮在水面上。假如冰没有漂浮在水面上,河流、湖泊甚至海洋都会冻结—冬天,海洋彻底冻结,夏天,从不完全消融—那样大部分水生生物就会死去。其实,在湖泊和河流上的冰层起相反的作用,它就像隔热层一样给冰层下的水保温,维持其液态,从而保证水生生物顺利度过寒冬。

液态水具有极强的黏性,而固态水的密度较小,都是水的特性使然,正是种种神秘莫测的水的特性促使科学家不遗余力地研究水。水在分子层面的意义完美—如果你是化学家或物理学家—结冰时,水会变轻。所以,世界上没有任何物质像水一样独特,而且,的确是水的特性才使生命得以延续。

由于水的分子结构有点儿奇特,液态水存在于室温条件下。液态水恰是完美的介质,将维持生命的原材料彼此结合,彼此连接。因此,每个生命都依赖水生存。再者,不可思议的是,当水结冰时,它又能奇妙地保护离不开水的生物。


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