23. maijs - ĶĪMIJA
EKSĀMENS VIDUSSKOLAI
Ūdens aizņem aptuveni 71% no Zemes virsmas. Lielākā daļa no šī ūdens ir okeānos. Tas ir pārāk sāļš, lai izmantotu dzeršanai, rūpniecībā vai lauksaimniecībā.

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni.svg
 
97% no ūdens atrodas okeānos, bet 3% ir saldūdens. Lielākā daļa saldūdens nav pieejami izmantošanai, jo atrodas ledājos, atmosfērā un augsnē vai atrodas pārāk tālu zem zemes virsmas, lai to varētu iegūt par pieņemamu cenu. Daļa no saldūdens nav izmantojams, jo ir ļoti piesārņots. Izmantojams ūdens ir ļoti maza daļa no visa pasaules ūdens. Piemēram, ja pasaules ūdens krājumi būtu 100 litru muca, izmantojamais saldūdens ūdens daudzums būtu tikai aptuveni puse tējkarotes.
 
Ūdens nodrošināšanas posmi:

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni_1.svg

Nodrošinot ūdens piegādi to sagatavo atkarībā no tālākās izmantošanas veida. Ūdeni var izmantot lietošanai pārtikā vai tehnoloģiskiem procesiem (piemēram, rūpniecībā vai lauksaimniecībā), tāpēc to kvalitātes prasības ir atšķirīgas - ūdeni attīra līdz dažādām tīrības pakāpēm.
Kā dzeramo ūdeni var izmantot gan virszemes, gan pazemes ūdeņus. Dzeramais ūdens ir paredzēts patēriņam cilvēka uzturā (piemēram, dzeršanai, ēdiena gatavošanai, izmantošanai mājsaimniecībā, tirdzniecībai, pārtikas ražošanai, u.c.). Tas var tikt lietots neapstrādātā veidā vai speciāli sagatavots. Kvalitatīvu dzeramo ūdeni raksturo dažādi parametri. 

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni_2.svg

Dzeramā ūdens kvalitāti nosaka mikrobioloģiskie un ķīmiskie rādītāji. Dzeramais ūdens nav ķīmiski tīra viela. Tajā var atrasties dažādi joni, kuriem ir pieļaujamās vērtības. Ja maksimāli pieļaujamā norma tiek pārsniegta, ūdens nav lietojams kā dzeramais ūdens.

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni_3.svg

Dziļurbuma ūdens satur dzelzs savienojumus. Lai šādu ūdeni var izmantot uzturā, tas noteikti ir jāatdzelžo - dzelzs jonu koncentrācijas samazināšana dzeramajā ūdenī. Tāpat ir jāiznīcina arī ūdenī esošie mikroorganismi to hlorējot vai ozonējot.

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni_4.svg

Ja dzeramo ūdeni sagatavo, izmantojot virszemes ūdeni (upes, ezeri), to iepriekš filtrē, dezinficē un nostādina.

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni_5.svg

Reizēm ir nepieciešams ūdens, kas ir īpaši attīrīts, piemēram, farmācijā, kosmētikas ražošanā, ķīmijas laboratorijās, u.c. Ķīmiski tīru ūdeni iegūst to destilējot. Ar šo metodi var atdalīt vielas ar zemāku viršanas temperatūru no vielām, ar augstāka viršanas temperatūra.

YCUZD_220701_3954_destilācija.svg

1. Šķīdumu silda destilācijas kolbā.
2. Iztvaiko sastāvdaļa ar zemāku viršanas temperatūru.
3. Tvaiki nokļūst dzesētājā, kondensējas un tālāk kondensātu savāc uztvērējtraukā.
4. Destilācijas kolbā paliek piemaisījumi ar augstāku viršanas temperatūru un negaistošie.

Destilēts ūdens ir attīrīta ūdens veids - tiek atdalīti sāļi, minerāli un organiskie materiāli. Ūdens tiek uzvārīts un tas pāriet gāzveida agregātstāvoklī (tvaikos) un tad atkal kondensēts šķidrumā citā traukā. Destilācija atdala ūdeni no citiem piemaisījumiem izmantojot fizikālu pārvērtību. Ir piesārņotāji, kuriem ir tāda pati vai ļoti līdzīga viršanas temperatūra kā ūdenim, tādā gadījumā tie tiek iztvaicēti ar ūdeni, var nokļūt kondensātā.

Dejonizācija nozīmē jonu atdalīšanu no ūdens - to apstrādā, lai iegūtu augstas tīrības pakāpes ūdeni. Dejonizēts ūdens ir tāds no kura ir atdalīti visi (vai lielākā daļa) joni, piemēram, kalcijs, nātrijs, dzelzs. Dejonizēts ūdens tiek iegūts ūdenī esošos pozitīvi lādētus katjonus ķīmiski apmainot pŗet ūdeņraža joniem, bet anjonus pret hidroksīdjoniem. Ūdeņraža un hidroksīda joni kopā veido tīru ūdeni.

Ūdens taupīšana katrā mājsaimniecībā ir svarūga ne tikai tāpēc, ka var ietaupīt izmaksas, bet arī tāpēc, ka tam ir liela nozīme apkārtējās vides aizsargāšanā. Tas var arī samazināt ūdens un notekūdeņu attīrīšanas izmaksas un ūdens attīrīšanai, sūknēšanai un sildīšanai patērētās enerģijas daudzumu.

YCUZD_230321_5113_ka_izmanto_udeni_6.svg