Múzsák - Múzeumi Magazin 1980 (Budapest, 1980)
1980 / 1. szám
Bretagne-i tengerpart Duna-delta A világ minden dolga négy őselemből ered. Ezek meghatározott keveréke adja azt a szinte áttekinthetetlen gazdagságot, amelyben egy rész az ember is. A négy őselem és ezek alaptulajdonságai a következők. A víz: nedves, hideg és nehéz; a föld: száraz, hideg és nehéz; a levegő: nedves, meleg és könnyű; a tűz: száraz, meleg és könnyű. így vallotta ezt az ókori ember. Arisztotelész tanításai minden emberi tudás alapköveként éltek egészen a XVII. századig. A mai ember többet tud az anyagi világ törvényeiről, mint a legnagyobb ókoriak. Műszerei, gyárai és rakétái azonban sohasem születhettek volna meg a gondolkodás úttörői nélkül. Ma már tudjuk, hogy a víz, a tűz, a föld és a levegő nem „elem”, de nélkülük az általunk ismert formájú élet sohasem jöhetett volna létre. A természetben talán a legsokarcúbb anyag a víz. Molekulája két hidrogénatom és egy oxigénatom összekapcsolódásával jön létre. A víz tehát nem „elem", mint az ókoriak hitték, hanem a hidrogén és oxigén vegyülete. Erre a felismerésre az 1780-as években jutott Lavoisier, saját és mások kísérleti tapasztalatai alapján. És ettől az időtől kezdve az ember nemcsak használta a vizet, hanem egyre jobban meg is ismerte. Az atomok szerkezetének felfedezése vezetett a felismeréshez, hogy a víz valójában 18 fajta „víz" elegye. Az atomok tulajdonságait ugyanis a magban található pozitív töltésű protonok száma Köd szabja meg. De egyazon kémiai elem atommagjában a megszabott számú proton mellett változó számú neutron található. Ettől az atom tömege is változó. Az azonos számú protont és különböző számú neutronét tartalmazó atomok az úgynevezett izotópok. Az oxigénnek és a hidrogénnek egyaránt három izotópja van. így a különböző „vizek” közé tartozik az úgynevezett nehézvíz is, mely az atomenergia felszabadítását célzó kutatások fontos anyaga. A víz tulajdonságai jelentős szerepet játszanak a földi környezet képének formálásában. A víz sűrűsége lehűtve egyre növekszik, majd +4 °C- nál eléri maximumát. A -j-4 °C alá hűtött víz ismét kiterjed, sűrűsége csökken, s a megfagyás- kor jelentős térfogatnövekedés következik be. A -j-4 °C-nál elért sűrűségmaximum gátolja meg a természetes vizek fenékig befagyását kemény télidőben. A legsűrűbb, négyfokos víz ugyanis a fenékre száll, s így a fagyás a felszínen indul meg. A rossz hővezető jég ezután védi is a mélyebben levő és magasabb hőmérsékletű rétegeket a további hűléstől. A megfagyáskor bekövetkező térfogatnövekedés pedig az egyik legerősebb eróziós hatás a természetben. Repeszti, roncsolja a kőzeteket, amikor a repedésekbe folyt víz megfagy. A víz nemcsak a legfontosabb és a legkülönösebben viselkedő vegyületek egyike földünkön, de szerencsére a leggyakoribb vegyület is, valamint az egyetlen olyan vegyület, amely természetes körülmények között mindhárom halmazállapotban előfordul. A földfelszínnek mintegy 70%-át alkotja víz, s ez a helyenként igen nagy tengermélységek miatt óriási mennyiséget (kb. másfél milliárd km3) jelent. A vízkészlet megoszlása a sós és édesvíz között igen szélsőséges: 97,3% a sós és 2,7% az édesvíz. A tengerek, tavak, folyók azonban csak egy részét alkotják földünk vízkészletének; a légkör és a szilárd talaj is jelentős mennyiségű vizet tartalmaz. A nap sugárzó energiájának földünkre érkező része nagyrészt a felszíni vizek elpárologtatósára fordítódik. A légkörbe került vízgőz azután több formában, csapadékként kerül vissza a földre. A légkör állandóan tartalmaz vízgőzt. A magas páratartalom kellemetlen hatását még a mi éghajlati körülményeink között is tapasztalhatjuk. Ha vízgőzt tartalmazó levegőt hűtünk, adott hőmérsékleten1 telítetté válik a levegő. További hűtéskor megindul a cseppfolyós víz kicsapódása. Ez a hőmérséklet a harmatpont. Ha a talaj és a talaj szintjén levő levegő harmatpont alá hűl, ugyanakkor a talajszint feletti légrétegek hőmérséklete harmatpont fölött marad, akkor a talajközeiben megindul a víz kicsapódása: harmat képződik. Ha a lehűlés fagypont aló ejti a levegő hőmérsékletét, a harmatpont elérésekor nem har7
