Vatten - Liber

A här får du lära dig J
I en del fattiga länder
måste man ta vara
på varje liten
droppe vatten,
och kan ändå
inte vara säker
på att vattnet
är rent.
• på vilka sätt vattnet är viktigt för oss människor
• om vattnets speciella egenskaper och varför de är viktiga
för livet på jorden
• hur vattnets kretslopp ser ut
• hur vi människor renar vattnet före och efter användning
5
Vatten
Världens viktigaste ämne
Vatten är livsviktigt för oss alla – utan vatten kan vi bara överleva några dagar. Trots att
det finns gott om vatten på jorden så är rent, klart sötvatten en bristvara. Därför måste
vi vara rädda om det sötvatten som finns och försöka fördela det rättvist.
Vatten är också ett ämne med mycket ovanliga egenskaper. Is lägger sig till exempel
ovanpå vatten. Alla andra ämnen fungerar tvärtom när de börjar stelna. De blir tyngre
och det fasta ämnet lägger sig på botten, under vätskan. Vatten är alltså helt unikt!
1 På vilka sätt har du använt vatten idag?
2 Vad menas egentligen med rent vatten? Tror du att det betyder samma sak
för dig, för en kemist och för en fiskare?
3 Regnvatten och floder fyller ständigt på världshaven.
Men varför ökar då inte vattennivån i haven?
I
innehåll
J
5.1 Vattenplaneten jorden
5.2 Vatten har ovanliga egenskaper
5.3 Vattnet går runt i ett kretslopp
5.4 Vattenrening – före och efter användning
16
I Sverige har vi så gott om fint,
rent vatten att vi riktigt kan
slösa med det i våra bad.
vattenplaneten
5.1
Vattenplaneten jorden
En planet full av vatten
Vatten är det viktigaste ämnet på jorden. I allt levande finns det mycket vatten. Till exempel är
70 % av dig vatten. Vatten behövs i växter
och djur för att transportera näring.
Nästan 70 % av jorden är täckt av hav.
På haven kan vi åka båt och transportera
saker. Men havsvattnet transporterar
värme också. Om inte Golfströmmen
förde med sig varmvatten från Mexiko
till oss i norr, skulle det vara alldeles
för kallt att bo i Sverige.
Mer än 97 % av vattnet på jorden är saltvatten. Resten är sötvatten,
men det mesta av det är fryst och finns
i glaciärer. Bara en liten del av sötvattnet är flytande. Det finns i sjöar och floder eller som grundvatten under marken.
Alla människor kan inte få rent vatten
I Sverige gör varje person av med ungefär 200
liter vatten varje dag. Men vi behöver bara dricka 1,5
liter. Resten använder vi till att tvätta kläder, diska och
hålla oss rena.
Samtidigt som vi har gott om vatten dör människor i Afrika och
Asien av vattenbrist. De har inte tillräckligt med vatten för att dricka
eller vattna sina åkrar. Därför måste vi människor försöka lära oss att
fördela det vatten som finns rättvist och se till att det vatten som finns
inte smutsas ner.
Här ser vi att jorden verkligen gör
skäl för namnet ”Vattenplaneten”.
Det mesta av vattnet du ser här är
Stilla havet.
I testa dig själv 5.1 J
1
2
3 Berätta hur jordens vatten fördelas mellan saltvatten, is och flytande sötvatten.
4 Beskriv vattnets betydelse för några olika slags transporter.
Ungefär hur stor del av din kropp är vatten?
Hur mycket vatten gör varje person i Sverige av med varje dag?
17
egenskaperkretslopp
5.2
Vatten har ovanliga egenskaper
Vatten har ytspänning
Vattenmolekylen är byggd av tre
atomer, en syreatom och två väteatomer. Molekylformeln är H2O.
Vatten är väldigt vanligt, men
det har det flera ovanliga egenskaper. Hur kan till exempel vattendroppar hålla ihop? Jo, det beror
på att molekylerna i vattnet dras
till varandra. Det blir nästan som
en hinna runt vattnet. Vi säger att
vattnet har ytspänning.
Det är också den här dragningskraften mellan molekylerna som
gör att att vattnet kan ta sig upp
från rötterna i en växt.
I is ligger vattenmolekylerna
i ett glest mönster.
Varför flyter is?
När du släpper ner en isbit i vatten flyter den. Det är en av de saker
som gör vatten speciellt. Alla andra ämnen är tyngst i fast form, men
fast is är lättare än flytande vatten. Varför är det så?
Jo, det beror på att vattenmolekylerna i is ligger i ett bestämt mönster, ganska långt från varandra. När isen smälter bryts mönstret sönder
och molekylerna kommer närmare varandra. Därför är vatten tyngre
än is.
Vatten väger allra mest när det är +4 °C. Vatten med den temperaturen lägger sig nere vid botten i sjöar och hav. Därför kan en sjö aldrig
frysa ända ner till botten. Om hela sjön frös skulle inte fiskar och andra
djur kunna överleva på vintern.
I testa dig själv 5.2 J
5.3
Vattnet går runt i ett kretslopp
Vattnet används om och om igen
När du borstade tänderna i morse kanske du använde samma vatten
som Columbus seglade på till Amerika. I stort sett används nämligen
vattnet om och om igen.
Om vattnet i alla vattendrag bara rann vidare till havet och stannade där, skulle floder och sjöar snart vara tomma. Men allt vatten som
finns på jorden ingår i ett stort kretslopp, ett jättelikt återanvändningssystem.
Ånga blir moln som blir regn
Först avdunstar vattnet från hav och sjöar och blir vattenånga. Ångan
åker upp i luften och bildar moln. I molnen är det kallt och ångan blir
till små vattendroppar. När de blir tillräckligt många och stora faller de
ner som regn eller snö på jorden igen.
En del regn och snö hamnar i åar, sjöar och hav, men en del rinner
ner i marken och blir så kallat grundvatten.
Så här kan vattnets
kretslopp se ut.
4. Regn
och snö
3. Molnen stiger
2. Vattenångan blir
moln genom kondensation
1. Vatten avdunstar
5. Vattnet rinner
tillbaka till havet
1
2
3 Varför flyter is och vad har det för betydelse för livet på jorden?
4 Vad menas med ytspänning och hur märker vi av den?
Vad är molekylformeln för vatten?
Vid vilken temperatur är vatten som tyngst?
I flytande vatten ligger
molekylerna tätare.
18
19
vattenrening
VAT T E N
5.4
Vattenrening – före och efter användning
Vattenverk ger rent vatten i kranen
Vi vill förstås att vattnet som vi använder ska vara
rent och fritt från bakterier. Vattnet som vi dricker
är antingen grundvatten eller ytvatten. Grundvattnet
är regnvatten som har filtrerats genom jord och
sand och runnit djupt ner i marken. Ofta behöver
det inte renas alls innan vi använder det.
Ytvattnet däremot kommer från sjöar och älvar
och måste renas i ett vattenverk innan det kommer
till våra vattenkranar.
Dricksvatten renas i fyra steg
I vattenverket silar man först bort skräp från vattnet med ett galler. Sedan tar man bort småpartiklar med en gelé. Gelén gör att partiklarna klumpas
ihop och sjunker till botten. Metoden kallas flockning.
Partiklar som inte fastnar i gelén filtrerar man bort genom sand. Till
sist häller man ett bakteriedödande medel i vattnet, till exempel klor.
Dimman på bilden
är inte vattenånga
utan består av små
vattendroppar.
Den riktiga vattenångan
är osynlig och finns mellan
pipen och det lilla molnet.
Från vatten till vattenånga
Hur kan sjövatten avdunsta och bli ånga? Måste det inte koka då? Nej,
vatten och andra ämnen kan faktiskt avdunsta även om temperaturen
ligger under kokpunkten.
Det beror på att vattenmolekylerna aldrig är riktigt stilla. Av en
slump kan en del få så hög fart att de ”sliter sig loss” från vattnet. De
går upp i luften som ånga. Det är just det som är avdunstning – att en
vätska blir till gas utan att den kokar. Ibland kallar vi ”röken” ovanför
en kokande kastrull för vattenånga. Men vattenånga är faktiskt en genomskinlig gas som vi inte kan se.
I testa dig själv 5.2 J
1
2
3 Förklara hur vatten kan avdunsta fast temperaturen är under kokpunkten.
4 Berätta om de olika delarna i vattnets kretslopp.
Vattentorn ger jämnt tryck
När vattnet kommer från vattenverket pumpas det upp i ett vattentorn.
Toppen på vattentornet ligger högre än husen där vattnet används.
Höjden gör att vattnet alltid kommer ut med ungefär samma tryck ur
kranen.
Här kan du följa vattnets väg
från sjön tills det släpps ut igen
som renat avloppsvatten.
Vad kallas det när en vätska blir till gas utan att den kokar?
Hur ser vattenånga ut?
20
Vi vill ha rent vatten i kranen. Men sedan
måste vattnet renas igen när vi har använt det.
VATTENVERK
Grovfiltrering
Flockning
Filtrering
genom sand
Bakteriedödande
medel
Ytvatten från sjö
21
VAT T E N
VAT T E N
Avloppsvattnet renas i tre steg
När vi har använt vattnet och det rinner ut i avloppet är det smutsigt.
Då måste det renas i ett reningsverk.
Först silar man bort skräp som syns. Det kallas mekanisk rening.
Sedan gör man en biologisk rening. Då låter man vissa föroreningar
bli mat åt bakterier och andra mikroorganismer. När mikroorganismerna får mycket mat blir de väldigt många. Till slut bildar de klumpar som faller till botten.
Nu har man fått bort nästan all smuts. Men det finns fortfarande
ämnen som kallas fosfater i vattnet. De kommer bland annat från tvättmedel och kan ställa till skada om de kommer ut i naturen. Man tar
bort fosfaterna med kemisk rening. De får reagera med kemikalier så att
det bildas ämnen som sjunker till botten.
‘ sammanfattning ’
5.1
Vattenplaneten jorden
• Nästan 70 % av jordytan är täckt av vatten. 97 % av allt vatten är
saltvatten.
• Din kropp består till ungefär 70 % av vatten.
• Du gör av med 200 liter vatten varje dag, men du dricker bara 1,5 liter.
• I många länder är det brist på rent sötvatten.
5.2
Vatten har ovanliga egenskaper
• Vattenmolekylen består av två väteatomer och en syreatom.
Molekylformeln är H2O.
• Vatten har ytspänning. Den beror på att vattenmolekylerna dras mot
varandra. Utan ytspänning skulle det inte kunna bildas vattendroppar.
• Is är lättare än flytande vatten. De flesta andra ämnen är tyngre i fast
form än som vätska.
I testa dig själv 5.4 J
• Genom att isen ligger ovanpå vattnet finns det flytande vatten även
på vintern. Annars skulle sjöar bottenfrysa och livet där dö ut.
1 Vad är ytvatten?
2 Vilka är de fyra stegen när man renar ytvatten?
3 Vilka är de tre stegen i avloppsrening?
4 Varför renar vi vattnet innan vi använder det?
5 Varför renar vi det efter det att vi har använt det?
Huvuddelen av
jordytan är vatten
5.3
Vatten har ytspänning
Vattnet går runt i ett kretslopp
• Vattnet går runt i ett kretslopp. Det avdunstar från hav, sjöar och åar
och blir moln. Från molnen faller regn och snö ner på jorden.
• Avdunstning betyder att ett ämne blir gas fastän det inte kokar
• Vattenånga är en osynlig gas. ”Molnet” över kokande vatten är i själva
verket små vattendroppar.
5.4
Vattenrening – före och efter användning
4. Regn
och snö
3. Molnen stiger
2. Vattenångan blir
moln genom kondensation
1. Vatten avdunstar
5. Vattnet rinner
tillbaka till havet
Vattnets kretslopp
• I vattenverk renas vårt vatten innan vi använder det.
• Grundvatten har filtrerats genom jord och sand och behöver därför
inte renas särskilt mycket.
• Ytvatten från sjöar och åar behöver renas. Det sker med hjälp av
silning, flockning, filtrering och bakteriedödande medel.
• Flockning betyder att man tillsätter ämnen som klumpar ihop
smutsen så att den faller till botten.
• Det smutsiga avloppsvattnet renas i reningsverket i tre steg: mekanisk
rening, biologisk rening och kemisk rening.
Vi renar vattnet
• Mekanisk rening innebär att vattnet silas.
• Vid biologisk rening äter mikroorganismer upp vissa föroreningar.
RENINGSVERK
Mekanisk rening Biologisk rening
• Vid kemisk rening tar man bland annat bort fosfater som kommer från
tvättmedel.
Kemisk rening
Renat
avloppsvatten
22
23