Elmi-kütləvi nəşr

 
114 
“Su – buz” struktur keçidi 
       
Su  soyuduqda  öncə  özünü  başqa  kimyəvi  maddələr  kimi 
aparır: azacıq sıxılır – məxsusi həcmini azaldır. Lakin 4 ºC-
də  (lap  dəqiqi,  3,98  ºC-də)  böhran  halı  başlayır  –  struktur 
dəyişmələri,  və  temperaturun  sonrakı  aşağı  enmələri  onun 
həcmini azaltmır, əksinə çoxaldır {107}. Adi şəraitdə suyun 
temperaturu 0 °С-dən aşağı endikdə kristallaşır və beləliklə, 
buz  əmələ  gəlir.  Əmələ  gələn  buzun  malik  olduğu  həcm 
ilkin əmələ gəldiyi suyun həcmindən ~ 10% çox olur. Suyun 
bu  cür  qeyri-adi  xüsusiyyəti  onun  molekullarının  öz 
aralarında orientasiya, induksiya, dispersion (Van-der-Vaals 
qüvvələri)  və  qonşu  molekulların  hidrogen  və  oksigen 
atomları arasında hidrogen əlaqələrinin yaranması hesabına 
molekullararası  assosiatların  əmələ  gəlməsi  ilə  izah  olunur 
{108,109}.  Bu  qarşılıqlı  təsirlərin  hesabına  su  molekulları 
həm təsadüfi assosiatlar, yəni nizamlı quruluşun olmaması, 
həm  də  müəyyən  quruluşlu  assosiatlar  –  klasterlər  əmələ 
gətirmək  xüsusiyyətinə  malikdir.  Maye  suda  (şəkil  12-də, 
solda)  bəzi  qonşu  molekulların  hidrogen  rabitələri 
dayanıqsız, tezötüşən quruluşlar əmələ  gətirirlər. Buzda isə 
(sağda)  hər  bir  su  molekulu  digər  dörd  qonşu  molekullarla 
möhkəm əlaqəlidir.  
 

---

 
115 
 
Şəkil 12. Suyun və buzun fəza strukturları 
 
Suyun buz fazasında donmuş kütlənin genişlənməsinə səbəb 
olan  amil,  bir-biri  ilə  təsbit  edilmiş  molekullar  arasında 
“boşluqlu”  incə  konstruksiyanın  –  klasterlərin  əmələ 
gəlməsidir.  Məhz  buna  görə,  su  istilik  sistemindəki  polad 
boruların içində donduğu zaman onları partlada bilir. Lakin 
bu  haqqında  danışdığımız  buz  qışda  bütün  su  hövzələrində 
yaşayan canlıları ölümdən xilas edir.  
    Su  hövzələrində  suyun  yuxarı,  üst  təbəqəsi  4  °С-dək 
soyuyaraq  maksimal  sıxlıği  əldə  etdikdən  sonra  orada 
yaşayanlara  oksigen  gətirir  və  qida  maddələrinin  bərabər 
paylanmasını  təmin  edərək  hövzənin  dibinə  enir.  Səthə 
qalxan  suyun  isti  təbəqəsi  səthə  yaxın  hava  ilə  görüşərək 
sıxılır,    4  °С-dək  soyuyaraq  yenidən  aşağı  enir.  Belə 
“qarışma” 
temperaturun 
bütün 
təbəqələrdə 
bərabərləşməsinədək  davam  edir,  sirkulyasiya  kəsilir  və  su 
hövzəsi üzən su təbəqəsi ilə örtülür, çinki yalnız suyun bərk 
aqreqat  halı  maye  halındakından  yüngüldür  (bu  da  suyun 
daha bir unikal xassəsi). Bu andan başlayaraq molekulların 
qarşılıqlı  düzülüş  qaydazı  başlayır,  buz  üçün  xarakter  olan 
heksaqonal  kristallik  struktur  üst-üstə  toplanır.  Buz  həcmi 
kristallik quruluşu hesabına, suda batmayaraq üzür, həm də 

---

 
116 
buzun 
istilik  keçirməsi  suyunkundan  dəfələrlə  az 
olduğundan,  o,  etibarlı  şəkildə  su  hövzəsini  daxildən  və 
aşağı  hissədən  donmağa  imkan  vermir.  Məhz  bu  səbəbdən 
çaylarda,  dənizlərdə  və  okeanlarda  həyat  mümkün 
olmuşdur,  əks  təqdirdə,  qış  ərzində  bütün  sular  kütləvi 
çəkildə  buz  bloklarına  çevrilərdilər  və  bütün  canlılar 
hövzələrin dibində məhv olardılar.   
  
“Buz-su” struktur keçidi 
 
      Buzun  0  °С-də  əriməsi  zamanı,  təxminən  10—15%  su 
birləşmiş  əlqələrini  sərf  edir  və  nəticədə  molekul 
hissələrinin  hərəkəti  artır  və  onlar  buzun  klaster 
strukturundakı boşluqları doldururlar. Buzun əridiyi zamanı 
sıxılması (həcmini kiçiltməsi) bununla izah olunur və əmələ 
gəldiyi  suya  görə  sıxlığı  təxminən  10%  artır.  Hesab  etmək 
olar  ki,  bu  kəmiyyət  müəyyən  şəkildə  klasterlərin 
boşluqlarını  dolduran  suyun    miqdarını  göstərir.  Əmələ 
gələn  suyun  sıxlığı  4  °С-də  maksimuma  çatır,  amma 
temperaturun  sonrakı  artımı  zamanı  molekulyar  hərəkətin 
güclənməsi  sayəsində  suyun  qanunauyğun  genişlənməsi 
“buz-su”  struktur  dəyişmələri  effektini  üstələyir  və  suyun 
sıxlığı tədricən enməyə başlayır. 
 
Su – istilik daşıyıcıdır 
       Başqa  maddələrə  nisbətən  su  güclü  istilik  tutumuna 
malikdir  və  buna  görə  də  effektiv  istilik  daşıyıcıdır 
{116,117}. 
İstilik  tutumu  –  bu  1  kq  maddənin 
temperaturunun  1  dərəcə  artırılmasına  sərf  olunan  istilik 
miqdarıdır. 1 kq suyu 1 dərəcə qızdırmaq üçün təxminən 4,2 
kilocoul istilik (hava üçün eyni şəraitdə - 1 kc) tələb olunur. 

---

 
117 
Şübhəsiz,  suyun  istilik  sistemi  üçün  istilik  stansiyalarında 
qızdırılmasına  sərf  olunan  enerji  həmin  miqdar  havanın 
qızdırılmasına  sərf  olunan  enerjidən  təxminən  4  dəfə 
çoxdur. Lakin evimizdə isti su batareyası həmin miqdar isti 
havanın verdiyi istilikdən 4 dəfə çox istilik verəcəkdir. Buna 
görə  də  təsadüfi  deyildir  ki,  istilik  sistemlərində  istilik 
daşıyıcı kimi sudan istifadə edilir. Elə bu səbəbdən də su əla 
soyuducu kimi də işlənilir.       
    Suyun  daha  bir  unikal  xassəsi  qızdırılması  zamanı 
müşahidə  olunur.  Onun  buxarəmələgətirmə  istiliyi 
həddindən artıq çoxdur. Məsələn,  100 °С-dək qızdırılmış 1 
q  suyu  buxarlandırmağa  sərf  olunan  istilik  həmin  miqdar 
suyun 0-dan 80 °С-dək qızdırılmasına sərf olunan istilikdən 
6 dəfə çoxdur. Buxar yüksək temperatur və yüksək təzyiqlə 
məhtəşəm  buxar  enerjisinin  elektrik  enerjisinə  çevrildiyi 
buxar  turbogeneratorlarına  ötürülərək  insanların  ümdə 
tələbatını  yerinə  yetirir.  Bir  sözlə,  su  texniki  sistemlərdə 
müntəzəm  işləyərək  insanlara  əhəmiyyətli  dərəcədə  xeyir 
verir. Amma suyun istilik tutumu həmişə bu şəkildə yüksək 
olarsa,  biz,  istiqanlılar  çətin  vəziyyətə  düşə  bilərik.  Gəlin 
mühakimə  edək.  Bizim  orqanizmimizdə  bütün  proseslərin 
təminatı üçün gərək olan istilik balansı qəbul etdiyimiz qida 
və  ətraf  havanın 
enerjisi  sayəsində  tənzimlənir. 
Orqanizmimizdə  yüksək  istilik  tutumuna  malik  həddindən 
çox su olmasını nəzərə alsaq, onda bizə bədənimizin normal 
temperaturunu (36-37 °С) saxlamaq üçün külli miqdar enerji 
lazım olacaqdır. Bizə çoxlu miqdar qida qəbul etmək və ya 
isti batareyanın üstündə oturub o tərəf bu tərəfimizi isitmək 
tələb  olunacaqdı.  Digər  tərəfdən,  əgər  suyun  istilik  tutumu 
aşağı  olardısa,  onda  kənardan  verilən  hətta  azacıq  istilik 
belə,  (məsələn,  Günəş  işığı)  bədənimizin  temperaturunun 
ani  qalxmasına  gətirib  çıxarardı  və  nəticədə  bədənimizdə, 
əsasən  suyun  xüsusiyyətləri  ilə  tənzimlənən  bütün  fizioloji 

---