Miksi vesi kiehtoo?

Vesi on mitä mielenkiintoisin aine ja todennäköisesti maapallon tärkein molekyyli. Kuuntele professori Søren Rud Keidingin kuvaus siitä, miksi veden ominaisuuksien ymmärtäminen on erittäin tärkeää.

Suhtaudun veteen syvällä mielenkiinnolla.

Kykymme siirtää nestemäistä vettä sieltä, mistä löydämme sitä sinne, missä sitä tarvitaan on sivilisaatioiden kehityksen liikkeellepaneva voima. Kaikkien sivilisaatioiden perustana on kyky siirtää ja käyttää vettä. Vesi on voima, joka kannustaa myös minua tutkijana eteenpäin. Haluan ymmärtää veden ominaisuuksia.

Vesi on erittäin kiehtova aine, maapallon tärkein molekyyli. Se saattaa olla jopa koko universumin tärkein molekyyli. Vesi on myös voima veden siirtoon perustuvan yrityksen, kuten Grundfosin taustalla. Grundfos siirtää vettä. Grundfos vastaa globaaleihin haasteisiin. Veden siirtäminen sinne, missä sitä käytetään – maatalouteen, kotitalouksiin, teollisuuteen, sairaaloihin kaikkialla maailmassa – on meille tärkeää. Näin ylläpidämme elämää ja pysymme hengissä ja terveinä. Vesimolekyylit ovat itse asiassa hyvin yksinkertaisia. Vesimolekyylin kaava on tuttu useimmille meistä. H₂O. Se tunnetaan kaikkialla maailmassa.

Mutta vaikka vesimolekyylit ovat melko yksinkertaisia, opittavaa riittää. Kemistinä haasteeni on tutkia sitä, ymmärrämmekö veden kaikki  tärkeät ominaisuudet vain yhtä vesimolekyyliä tutkimalla. Kuulostaa yksinkertaiselta, mutta sitä se ei suinkaan ole. Jos olet kunnianhimoinen ja haluat voittaa kemian Nobel-palkinnon, tutki vettä. Nykyisin tunnetaan noin sata miljoonaa molekyyliä, mutta näistä sadasta miljoonasta molekyylistä vain yhden, veden, kaikki kolme olomuotoa tunnetaan.

Ensimmäinen on kiinteä neste eli jää. Tunnemme sen nestemäisenä vetenä ja kaasumaisessa olomuodossaan höyrynä. Koko ilmastojärjestelmämme perustuu veteen, joka muuttuu kiinteästä jäästä nestemäiseen olomuotoon ja nestemäisestä olomuodosta kaasumaiseksi vesihöyryksi. Vesimolekyylien olomuodot, jää, neste ja kaasu, ja näiden olomuotojen muutokset ohjaavat ilmastoamme. Olomuodon muuttumiseen liittyy valtavia energiamääriä.

Otetaan esimerkiksi tavallinen 15 mm sadekuuro rajatulla alueella, esimerkiksi pienellä paikkakunnalla. Kun vettä sataa tunnin ajan, todellinen vapautunut energiamäärä vastaa ydinräjähdyksessä vapautuvaa energiaa. Vedessä on paljon vettä. Vähän oudosti sanottu, mutta litrassa vettä on valtava määrä vesimolekyylejä. Jos yksi vesimolekyyli korvattaisiin hiekanjyvällä, tarvittaisiin hiekkalaatikko, joka ulottuisi 200 km tähän suuntaan, 200 kilometriä tähän suuntaan ja joka olisi 200 km korkea. Kun laatikko olisi täynnä hiekkaa, hiekanjyviä olisi sama määrä kuin yhdessä vesilitrassa on vesimolekyylejä.

Vesimolekyylien salaisuus on vetysidos. Kyseessä ei siis ole yhden vesimolekyylin ominaisuus, sillä vetysidokseen tarvitaan vähintään kaksi vesimolekyyliä. Yksi vesimolekyyli haluaa liittyä yhteen toisen vesimolekyylin kanssa. Tätä kutsutaan vetysidokseksi. Ja kun ymmärrämme vetysidosta, ymmärrämme myös vettä. 

Kurssit

Moduulit
Moduulit: 6
Läpimenoaika
Läpimenoaika: 30 minuuttia
Vaikeusaste
Vaikeusaste: Keskitasoinen