水中都含有那些物质

一、天然水的化学成分

天然水经常与大气、土壤,岩石及生物体接触,在运动过程中,把大气、土壤、岩石中的许多物质溶解或挟持,使其共同参与了水分循环,成为一个极其复杂的体系目前各种水体里已发现80多种元素天然水中各种物质按性质通常分为三大类：

1）悬浮物质粒径大于100纳米（10-7米）的物质颗粒,在水中呈悬浮状态,例如泥沙、粘土、藻类、细菌等不溶物质悬浮物的存在使天然水有颜色、变浑浊或产生异味有的细菌可致病

2）胶体物质粒径为100—1纳米的多分子聚合体,为水中的胶体物质其中无机胶体主要是次生粘土矿物和各种含水氧化物有机胶体主要是腐殖酸

3）溶解物质粒径小于1纳米的物质,在水中成分子或离子的溶解状态,包括各种盐类、气体和某些有机化合物

天然水中形成各种盐类的主要离子是K+、Na+、Ca2+、Mg2+四种阳离子

还有Fe、Mn、Cu、F、Ni、P、I等重金属、稀有金属、卤素和放射性元素等微量元素；水中溶解的气体有O2、CO2、N2,特殊条件下也有H2S、CH4等总之,无论哪种天然水,八种主要离子的含量都占溶解质总量的95—99％以上天然水中各种元素的离子、分子与化合物的总量称为矿化度各种溶解质在天然水中的累积和转化,是天然水的矿化过程

水分好多种，有些水没有营养价值，只是提供人体最基本的需求，而有些添加有益成人的水就有营养价值。

自来水是没有营养的,它是人体所必须的,因为人体的百分之七十都是水份,自来水里面有人体必须的多种微量原素,纯净水里没有,对于一个人来说,不要管它是什么水只要是干净的就对人体都有好处的。

矿泉水是从地下深处自然涌出的或经人工采集的、未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内的相对稳定。

矿泉水是在地层深部循环形成的，含有国家标准规定的矿物质及限定指标。矿泉水是对人体有益的一种水。营养物质的多少要视水源地而定。

水中含有钠、钙、镁、钾等无机盐类，尤其是我们平时饮用的水，不仅对洁净、卫生、安全至关重要，而且还对人体的健康有着重要的作用。

饮用水中矿物质及功效：

水所含的矿物质元素能有效地补充人体的矿物质营养，调节代谢平衡，促进人体健康成长。（功效分析：人体最容易吸收的矿物质元素，是溶解在水中的游离台矿物质元素。科学研究证明，所以的营养素都是靠分解、转换、渗透作用进入细胞，而不同的矿物质元素分别掌控不同营养的转换及吸收。

没有矿物质元素，所以事物都无法转换人体必需的各种营养成分；而如果矿物质元素种类不周全、不均衡，人体就无法吸收到全面、均衡的营养。）

有些生活饮用水中含有锌、锰、铜、铁、钼、钴、铬、钡、等8种生命动力元素。

（功效分析：它们是人体内各种生物酶的组成成分；它们对生命的化学过程起着最深层次的催化、激活、动力作用。） 生活引饮用水中含有锌、锗、硒等元素。（功效分析：对增强人体免疫力、抗癌等方面具有显著的作用。） 生活饮用水中还含有丰富的生态氧。

（功效分析：生态氧促进人体的新陈代谢和正常的生命活动；能抑制或杀死厌氧型病菌和癌细胞，对人体健康极为重要；可加速葡萄糖转化为能量，可帮助糖尿病患者缓解症状；能促进胆固醇及脂类分解，减少沉积。） 生活饮用水有渗透能力强、吸收功效好的“小分子团水”。

（功效分析：水分子担负着人体内养分输送的重要任务；具有清扫血管的作用，能运走各种体内废物，打散各种凝胶块。）

生活饮用水中含有微磁矩的金属离子和水的结合体。

（功效分析：它们能使红细胞和血小板的表面电荷增大，增加了相同电荷的排斥力，减少红细胞、血小板的聚集力，大幅度降低血液黏度，提高单位时间内血液的流动和循环能力；对高血压和心血管病有一定的疗效。）

水（H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体在自然界,纯水是非常罕见的,水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液,习惯上仍然把这种水溶液称为水纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得,当然,这也是相对意义上纯水,不可能绝对没有杂质水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质固态的水称为冰；气态叫水蒸气水汽温度高于3742℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水

分子结构：水分子是V形分子、极性分子

在20℃时,水的热导率为0006 J/s��cm��K,冰的热导率为0023 J/s��cm��K,在雪的密度为01×103 kg/m3时,雪的热导率为000029 J/s��cm��K水的密度在398℃时最大,为1×10^3kg/m3,温度高于398℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0～398℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加水在0℃时,密度为099987×10^3kg/m3,冰在0℃时,密度为09167×10^3kg/m3因此冰可以浮在水面上

水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但蒸馏水在通直流电的条件下会离解为氢气和氧气具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象纯水没有导电能力,普通的水含有少量电解质而有导电能力

水本身也是良好的溶剂,大部分无机化合物可溶于水

在-21316℃,水分子会表现出现厌水性

物理性质：

摩尔质量：180153g/mol

密度：水0998g/cm3（20度） 冰092g/cm3

熔点：0度27315k

沸点：100度37315k（1标准大气压下）

比热：4184J/（gK）

水的组成、结构、性质：

水

水（H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。人类很早就开始对水产生了认识，东西方古代朴素的物质观中都把水视为一种基本的组成元素，水是中国古代五行之一；西方古代的四元素说中也有水。

水的性质

水在常温常压下为无色无味的透明液体。在自然界，纯水是罕见的，水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液，习惯上仍然把这种水溶液称为水。纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得，当然，这也是相对意义上纯水，不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。固态的水称为冰；气态叫水蒸汽。水汽温度高于3742℃时，气态水便不能通过加压转化为液态水。

在20℃时，水的热导率为0006 J/s·cm·K，冰的热导率为0023 J/s·cm·K，在雪的密度为01×103 kg/m3时，雪的热导率为000029 J/s·cm·K。水的密度在398℃时最大，为1×103kg/m3，温度高于398℃时，水的密度随温度升高而减小 ，在0～398℃时，水不服从热胀冷缩的规律，密度随温度的升高而增加。水在0℃时，密度为099987×103 kg/m3，冰在0℃时，密度为09167×103 kg/m3。因此冰可以浮在水面上。

水的热稳定性很强，水蒸气加热到2000K以上，也只有极少量离解为氢和氧，但水在通电的条件下会离解为氢和氧水。具有很大的内聚力和表面张力，除汞以外，水的表面张力最大，并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。纯水有极微弱的导电能力，但普通的水含有少量电解质而有导电能力。

水本身也是良好的溶剂，大部分无机化合物可溶于水。

在-21316℃，水分子会表现出现厌水性。[1]

水的来源

地球是太阳系九大行星之中唯一被液态水所覆盖的星球。地球上水的起源在学术上存在很大的分歧，目前有几十种不同的水形成学说。有观点认为在地球形成初期，原始大气中的氢、氧化合成水，水蒸气逐步凝结下来并形成海洋；也有观点认为，形成地球的星云物质中原先就存在水的成分。另外的观点认为，原始地壳中硅酸盐等物质受火山影响而发生反映、析出水分。也有观点认为，被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源，甚至现在地球上的水还在不停增加。

水和水体的作用

对气候的影响

水对气候具有调节作用。大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%，保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。

海洋和地表中的水蒸发到天空中形成了云，云中的水通过降水落下来变成雨，冬天则变成雪。落于地表上的水渗入地下形成地下水；地下水又从地层里冒出来，形成泉水，经过小溪、江河汇入大海。形成一个水循环。

雨雪等降水活动对气候形成重要的影响。在温带季风性气候中，季风带来了丰富的水气，形成明显的干湿两季。

此外，在自然界中，由于不同的气候条件，水还会以冰雹、雾、露水、霜等形态出现并影响气候和人类的活动。

对地理的影响

地球表面有71%被水覆盖，从空中来看，地球是个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤，冲淤河道，搬运泥沙，营造平原，改变地表形态。

地球表层水体构成了水圈，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、积雪、地下水和大气中的水。由于注入海洋的水带有一定的盐分，加上常年的积累和蒸发作用，海和大洋里的水都是咸水，不能被直接饮用。某些湖泊的水也是含盐水。世界上最大的水体是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。

地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里 当中

海洋占了的1 320 000 000立方公里(或972%)。

冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(或18%)。

地下水占了13 000 000立方公里(或者09%)。

湖泊，内陆海，和河里的淡水占了250 000 立方公里(或002%)。

大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13 000立方公里(或0001%)。

对生命的影响

地球上的生命最初是在水中出现的。水是所有生物体的重要组成部分。人体中水占70%；而水母中98%都是水。水中生活着大量的水生植被等水生生物。

水有利于体内化学反应的进行，在生物体内还起到运输物质的作用。 水对于维持生物体温度的稳定起很大作用。

水的种类

不同的学科对水有着一些不同的称呼：

根据水质的不同，可以分为：

软水：硬度低于8度的水为软水。

硬水：硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果，硬水加热会有较多的水垢。

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饮用水根据氯化钠的含量，可以分为：

淡水。

咸水

此外还有：

生物水：在各种生命体系中存在的不同状态的水。

天然水：

土壤水：贮存于土壤内的水

地下水：贮存于地下的水

超纯水：纯度极高的水，多用于集成电路工业

结晶水：又称水合水。在结晶物质中，以化学键力与离子或分子相结合的、数量一定的水分子。

重水的化学分子式为D2O，每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子构成。重水在天然水中占不到万分之二，通过电解水得到的重水比黄金还昂贵。重水可以用来做原子反应堆的减速剂和载热剂。

超重水的化学分子式为T2O，每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少，其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。

氘化水的化学分子式为HDO，每个分子中含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。用途不大。

与水相关的化学反应

水的电离与溶液pH值

水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离: H2O+H2O�6�2H3O++OH- 通常H3O+简写为H+

水的离子积 Kw=[H+][OH-]

25度时，Kw=1×10-14

pH=－log10([H+])

pH<7，溶液为酸性，pH=7，溶液为中性，pH>7，溶液为碱性。

能溶于水的酸性氧化物或碱性氧化物都能与水反应，生成相应的含氧酸或碱。酸和碱发生中和反应生成盐和水。水在电流的作用下能够分解成氢气和氧气。碱金属和水接触会发生燃烧。

在催化剂的作用下，无机物和有机物能够与水进行水解反应：

有机物的水解：有机物分子中的某种原子或原子团被水分子的氢原子或羟基(-OH)代换，例如乙酸甲酯的水解：

无机物的水解：通常是盐的水解，例如弱酸盐乙酸钠与水中的H+结合成弱酸，使溶液呈碱性：

此外，水本身也可以作为催化剂。

淡水短缺问题与对策

地球上水总储量约为136x1018m3，但除去海洋等咸水资源外，只有25%为淡水。淡水又主要以冰川和深层地下水的形势存在，河流和湖泊中的淡水仅占世界总淡水的03%。

世界气象组织于1996年初指出：缺水是全世界城市面临的首要问题，估计到2050年，全球有46％的城市人口缺水。对于水资源稀少的地区来说，水已经超出生活资源的范围，而成为战略资源，由于水资源的稀有性，水战争爆发的可能性越来越高。

为让全世界都关心淡水资源短缺的问题，第47届联合国大会确定每年3月22日为世界水日。

化学成分组成的水：H2O 氢原子 氧原子

纯净水是不含任何杂质,无毒无菌,易被人体吸收的含氧活性水。自来水是通过城市自来水公司处理过的饮用水使用水；它含有二氯化合物等多种物质。纯净水是自来水通过先进的工业处理技术和经电脑控制的生产设备从生产到罐装一体化，保证了水的卫生质量，不含任何有害物质、甘甜可口。

现在市面上销售的太空水、超纯水、活性水等与纯净水在本质上是一样的，它们统称为纯水，只是各自命名不同。

矿泉水是泉水或地下水的一种含有各种矿物质元素，只有将有害成份除去后才能饮用。而纯净水中不含任何杂质和有害元素，对人体有益。

天然水中溶解的气体主要是氧和二氧化碳；溶解的离子主要是钾、钠、钙、镁、氯、硫酸根、碳酸氢根和碳酸根等离子生物原生质有硝酸根、亚硝酸根、磷酸二氢根和磷酸氢根离子等此外,还有某些微量元素,如溴、碘和锰等胶体物质有无机硅酸胶体和腐殖酸类有机胶体悬浮固体以无机质为主微生物有细菌和大肠菌群