Vesi (kemiallinen kaavaH2O, kemiallisena yhdisteenä voidaan käyttää myössystemaattisia nimiä;oksidaani,divetymonoksidi taidivetyoksidi) on huoneenlämmössä nesteenä esiintyvävedyn jahapen muodostamaepäorgaaninenkemiallinen yhdiste ja vedyn palamistuote.
Kaikkimaapallon vesi, eli vety ja happi (myös jäänä) on peräisin samasta lähteestä kuin muukin maapallon materia, eliAurinkoa kiertäneistä kaasuista, jäästä ja pölystä koostuneesta kertymäkiekosta. Vettä on tullut maapallolle sen muodostumisen jälkeenkin siihen törmänneidenasteroidien jakomeettojen mukana.[2]
Vettä on saatavilla lähes kaikkialla maapallolla, ja se on yksi kaiken tunnetunelämän perusehdoista.
Vesi on puhtaana hajutonta, mautonta ja läpinäkyvää. Veteen liuenneet yhdisteet kuitenkin voivat muuttaa näitä ominaisuuksia. Ihmisen hajuaisti ei ole kehittynyt haistamaan vettä, koska sille ei ole biologista tarvetta, mutta sen sijaan aistit kykenevät tunnistamaanjuomaveden mahdolliset epäpuhtaudet jossain määrin. Vesi toimii maapallolla universaalina liuottimena ja veteen on lähes poikkeuksetta aina liuenneena jotain yhdisteitä. Myöstislattu vesi, josta on poistettu suoloja tislaamalla, voi sisältää liuenneita kaasuja.[3]
Kemiallisena yhdisteenä vedensystemaattinen nimi ondivetymonoksidi. Siitä voitaisiinhydridinä käyttää myös nimeäoksidaani. Käytännössä näitä nimiä ei kuitenkaan juuri käytetä edes tieteellisissä yhteyksissä. Sanaa divetymonoksidi on kuitenkin käytettyhuijaus- ja pelottelutarkoituksessa.
Vesi esiintyy luonnossa kolmessa olomuodossa: nesteenä (vesi), kiinteänä (jää) ja kaasuna (vesihöyry).
Kiinteässä olomuodossa vesi onjäätä ja kaasunavesihöyryä. Vesi voi esiintyä kolmessa olomuodossaan erityisessäkolmoispisteessä (273,16 K; 6 mbar), joka toimii myöscelsius- jakelvin-asteikkojen määritelmänä. Vesi on myös ainoa aine, joka esiintyy Maan luonnonoloissa kolmessa olomuodossa.Vesimolekyyli on poolinen, koska molekyylinhappiatomilla on suurempielektronegatiivisuus, sen puoli molekyylistä saa negatiivisenosittaisvarauksen. Tämä johtaa molekyylien välisiinvetysidoksiin, jotka aiheuttavat vedelle sen suhteellisen korkeat sulamis- ja kiehumispisteet. Vedessä vetysidoksen vastaanottajana ja luovuttajana on happi. Vesimolekyyli pystyy muodostamaan happiatomista neljä tetraedrisesti suuntautuvaa vetysidosta. Huoneenlämpöinen ja normaalissa paineessa nestemäinen vesi on kuitenkin jatkuvassa liikkeessä ja muodostaa muiden vesimolekyylien kanssa keskimäärin vain 3,4 vetysidosta.[4] Jäässä molekyylit ovat paikallaan ja muodostavat täydet neljä vetysidosta.[4] Vedelle on vastikään löydetty uusi, neljäs olomuoto. Hyvin ahtaissa oloissa vesi ottaa kuusikulmaisen muodon, jossa vetyatomit ympäröivät happea kuudelta eri suunnalta. Tämän ''kuusikulmaisen veden'' kuvaillaan muistuttavan kaasua, muttei sitä kuitenkaan täysin ole.[5] Puhdas vesi ei johdasähköä mainittavasti, mutta veteen liuenneet aineet (erityisesti metalli-ionit) parantavat veden johtavuutta huomattavasti. Valo läpäisee veden hyvin.
Vedellä on suhteellisen suuri lämmönvarauskyky. Siksi sitä käytetään mm. lämpöä kuljettavana nesteenä erilaisissa lämmitys- ja lämmönvarausjärjestelmissä.
Koheesion vuoksi vesi on rakenteellisempaa kuin useimmat muut nesteet. Koheesio eli samanlaisten molekyylien molekyylienvälinen yhdistävä vuorovaikutus johtuu vedessä vetysidoksista ja aikaansaa muun muassa vedenpintajännityksen. Yksittäinen vetysidos kestää vain joitainpikosekunteja, mutta uusia muodostuu alati. Koheesio yhdistettynähaihtumisimuun,adheesioon jajuuripaineeseen mahdollistaa veden nousun kasveissa juuritasolta korkeimpiinkin osiin. Ylimpien vesimolekyylien haihtuminen nostaa koko alempien vesimolekyylien koheesion vuoksi yhtenäistä ketjua vastaavan määrän ylöspäin. Adheesio eli erilaisten molekyylien molekyylienvälinen yhdistävä vuorovaikutus saa vesimolekyylit tarttumaan myös kasvin soluihin ja näin vastustamaan gravitaation alaspäin vetävää voimaa.
Vesi varastoi hyvin lämpöä eli senominaislämpökapasiteetti on suhteellisen suuri 4,186 kJ/(K·kg) (neste). Vesi voi siis varastoida tai luovuttaa suuren määränlämpöä suhteellisen pientälämpötilan muutosta vastaan. Tämän vuoksi suuret vesimassat voivat tasata ilmaston lämpötilaa varastoimalla auringosta tulevaa lämpöä lämpiminä ajanjaksoina (päivä, kesä) luovuttaakseen sitä kylminä aikoina (yö, talvi). Tästä syystä rannikkoseutujen ilmasto on yleisesti leudompi kuin sisämaiden. Veden suuri ominaislämpökapasiteetti johtuu vetysidoksista, joiden rikkominen vaatii suhteellisen suuren määrän energiaa.
Vedellä on korkeahöyrystymislämpö. Trooppisten alueiden merenpinnat sitovat suuret määrät lämpöä höyrystyessään. Kun höyry kulkeutuu napoja kohti kylmemmille alueille, se jäähtyy ja kondensoituu takaisin nesteeksi luovuttaen lämpöä. Veden vuoksiMaan lämpötila pysyy melko tasaisena ja elämälle suotuisana.
Korkeasta höyrystymislämmöstä johtuu myöshaihtumisjäähtyminen eli haihtumisesta johtuva pinnan jäähtyminen. Ilmiö perustuu kineettisiltä energioiltaan suurienergiaisimpien molekyylien eli kuumimpien molekyylien poistumiseen kaasuna, jolloin pinnalle jäävien molekyylien keskimääräinen kineettinen energia eli lämpö laskee. Haihtumisjäähtymisellä on suuri merkitys organismienlämmönsäätelyssä. Esimerkiksi kasvit eivät ylikuumene auringonpaisteessa lehdistä haihtuvan veden vuoksi. Ihmisen iholta tapahtuvahien haihtuminen laskee ruumiinlämpötilaa kuumissa olosuhteissa ja rasituksen aikana.
Vesi laajenee jäätyessään, mistä johtuujään kelluminen veden pinnalla. Jään pienempi tiheys johtuu vetysidosten muodostamasta kiderakenteesta. Sulaessaan jään tiheys kasvaa, kun kiderakenne löystyy, rikkoutuu ja painuu kasaan. Yli 4 °C:n lämpötilassa vesi käyttäytyy kuin muutkin nesteet, eli laajenee lämmetessään (tiheys pienenee). Jään vettä pienempi tiheys mahdollistaa eliöiden selviytymisen järvissä ja merissä talvella, sillä jää muodostaa pinnalle eristekerroksen. Näin vedet eivät yleensä jäädy pohjaan saakka paitsi pienimmissä lammissa kylminä talvina. Samoin veden poikkeuksellinen lämpölaajeneminen mahdollistaa elämälle välttämättömät vesistöjen syksyiset ja keväiset täyskierrot. Vesi on tiheimmillään 4 celsiusasteessa.
Vesi on hyväliuotin muodostaenvesiliuoksia (aq). Ioniset ja pooliset aineet liukenevat veteen parhaimmin. Veteen suuntautuvia aineita kutsutaanhydrofiilisiksi, vettä pakoilevia aineitahydrofobisiksi. Hydrofobisia yhdisteitä ovat esimerkiksi pitkiä hiiliketjuja sisältävät aineet kutenöljyt.
Nimenomaanmakea vesi elisuolaa sisältämätön vesi on elämän elinehto. Maapallon vesivaroista 97 prosenttia on suolaista merivettä. Jäljelle jäävää kolmea prosenttia edustavasta makeasta vedestä puolestaan suurin osa on vaikeasti käytettävissä jäätiköissä (77 %) tai maa- ja kallioperässä (22 %). Vain noin 1 % maailman makeasta vedestä on helposti hyödynnettävissä järvissä, joissa ja tekoaltaissa: se tarkoittaa minimaalista 0,036 prosentin osuutta maapallon kaikesta vedestä. Vain 0,001 % vedestämme leijuu vesihöyrynä pilvissä.
Teollisuusmaiden kotitalouksissa vettä käytetään keskimäärin 250 litraa/henkilö/päivä, kun taas teollisuudessa vettä käytetään keskimäärin 1 500 litraa/henkilö/päivä. Kuivilla ja kuumilla alueilla vettä käytetään maanviljelyyn päivässä useita tuhansia litroja per henkilö.[6]
Keskimäärin 74 % vesivaroista käytetään kasteluun – kehitysmaissa kastelun osuus saattaa olla kuitenkin jopa noin 90 % vedenkäytöstä. Vesivoiman tuotanto nielee maailmassa 18 % ja kotitalouskäyttö 8 % varannoista.[7]
Suomessa on paljon järviä, joten juomakelpoista vettä käytetään moniin muihinkin tarkoituksiin. Suomessa on myös poikkeuksellisen paljon luonnonvaraisia lähteitä, joita voidaan hyödyntää myös juomavetenä[8].
Vesi on joillakin alueilla maapallolla rajallinen luonnonvara ja voi johtaa jopa sotiin kyseisillä alueilla. Eräs tunnettu vesikiista onTurkin jaSyyrian välillä.
Ihminen on noin 62-prosenttisesti vettä, ja jo muutamanprosentinnestehukka heikentää työkykyä merkittävästi. Kahdenkymmenen prosentin vajaus johtaa kuolemaan. Koska vettä poistuu ihmisestä monella tavalla, elääkseen ihminen tarvitsee vettä jatkuvasti.
Lasillinen mineraalivettä.
Ihminen kuolee hapenpuutteeseen minuuteissa, vedenpuutteeseen vuorokausissa ja ravinnonpuutteeseen vasta viikkojen tai kuukausien jälkeen.
Veden haihtuminen vaatii paljon energiaa, ja vesi käytännössä viilentää ihmisen ruumista.
Maanviljelyssä vesi tuli erityisen tärkeään asemaan, sitä tarvittiin juomiseen ja ruoanlaittoon verrattuna valtavia määriä. Makeaa vettä on saatavilla suuria määriä suurien jokien alueilla (Niili,Eufrat, Huanghe eliKeltainenjoki). Ne synnyttivät ensimmäiset suuret kulttuurit.
Myös veden kyky sammuttaatuli on tehnyt vedestä tärkeän.
Virtaavia vesiä on pitkään valjastettu voimantuotantoon. Kuitenkin vasta teollisena aikana tämä energiantuottotapa nousi merkittävään asemaanpatojen javesivoimaloiden rakentamisen myötä.
↑Stockley, C.; Oxlade, C. & Wertheim: ”Water”, The Usborne Illustrated Dictionary of Science: A Complete Reference Guide to Physics, Chemistry and Biology, s. 207. Dubai, Yhdistyneet Arabiemiraatit/Lontoo, Yhdistynyt kuningaskunta: Usborne Publishing Ltd, 2007. ISBN 978-1-4095-3565-2(englanniksi)
↑Kempulssi Oy: Kemia kemi. Vedeltä löytyi outo olomuoto, Kesäkuu 2016. Kempulssi Oy.
↑Vallentyne, J. R. 1972. Freshwater supplies and pollution: Effects of the demophoric explosion on the water and man. Teoksessa: Polunin, N. toim., The Environmental Future. MacMillan Press. London. s. 181–211.
Balanyá, Bélen ym. (toim.): Vettä kaikille: Yksityistämisen oikeudenmukaisia vaihtoehtoja. (Toimittaen suomentanut Olli-Pekka Haavisto) Helsinki: Like: Suomen rauhanpuolustajat, 2006. ISBN 952-471-765-4
Barlow, Maude (toim.): Veden varassa: Globaali kamppailu oikeudesta veteen. ((Blue covenant: The global water crisis and the coming battle for the right to water, 2007.) Suomentanut Olli-Pekka Haavisto. Pystykorvakirja) Helsinki: Like, 2011. ISBN 978-952-01-0513-6
Caldecott, Julian: Vesi: Maailmanlaajuisen kriisin syyt, seuraukset ja kustannukset. ((Water: The causes, costs and future of a global crisis, 2008.) Suomennos: Markus Myllyoja) Helsinki: HS kirjat, 2009. ISBN 978-952-5557-33-6
Krämer, Tanja: Välttämätön vesi: Hyvinvointi, luonto, tulevaisuus. ((Kampf ums Wasser: Wissen was stimmt, 2008.) Kääntänyt Anne Mäkelä) Helsinki Jyväskylä: Minerva, 2009. ISBN 978-952-492-272-2
Portin, Anja (toim.): Kirja vedestä. Helsinki: Siemenpuu-säätiö, 2010. ISBN 978-952-99988-4-5
Pursiainen, Jouni: Kaiken takana onkin vesi: Tietokirja vedestä. Jyväskylä: Docendo, 2014. ISBN 978-952-291-085-1
Shiva, Vandana: Taistelu vedestä. ((Water wars: Privatization, pollution and profit, 2002.) Suomentanut Natasha Vilokkinen) Tampere: Vastapaino, 2003. ISBN 951-768-112-7
