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Wasser (physikalische und chemische Eigenschaften; Regenwasser).

W. und zwar um so lebhafter, je höher die Temperatur ist, bis endlich die Dampfentwickelung durch die ganze Flüssigkeit stattfindet, das W. siedet. Die Temperatur des Siedepunktes ist abhängig vom Druck, der auf der Flüssigkeit lastet. Unter gewöhnlichem Atmosphärendruck (Barometer 760 mm) siedet das W. bei 100°, auf dem Montblanc (417 mm) bei 85°, bei einem Druck von 5,56 kg auf 1 qcm (4652 mm) erst bei 160°. Die latente Siedewärme des Wassers ist unter normalen Verhältnissen 536,5, zur Überführung von 1 kg W. von 100° in Wasserdampf von 100° sind also 536,5 Wärmeeinheiten erforderlich; beim Verdunsten von 1 kg W. von 20° werden dagegen 592,6 Wärmeeinheiten latent (vgl. die folgende Tabelle). Durch Auflösen von Salzen wird der Siedepunkt beträchtlich erhöht.

Wärmekapazität des Wassers (nach Regnault).

Temperatur Wärmeabgabe von 1 kg zwischen t° u. 0° Wärmeeinheiten Spezifische Wärme, mittlere zwischen 0° und t° Spezifische Wärme bei t° Latente Wärme des gesättigten Dampfes von t°

0 0,000 - 1,0000 603,5

10 10,002 1,0002 1,0005 599,5

20 20,010 1,0005 1,0012 592,6

30 30,026 1,0009 1,0020 585,7

40 40,051 1,0013 1,0030 578,7

50 50,087 1,0017 1,0042 571,6

60 60,137 1,0023 1,0056 564,7

70 70,210 1,0030 1,0072 557,6

80 80,282 1,0035 1,0089 550,6

90 90,281 1,0042 1,0109 543,5

100 100,500 1,0050 1,0130 536,5

110 110,641 1,0058 1,0153 529,4

120 120,806 1,0067 1,0177 522,3

130 130,997 1,0076 1,0204 515,1

140 141,215 1,0087 1,0232 508,0

150 151,462 1,0097 1,0262 500,7

160 161,741 1,0109 1,0294 493,6

170 172,052 1,0121 1,0328 486,2

180 182,398 1,0133 1,0364 479,0

190 192,779 1,0146 1,0401 471,6

200 203,200 1,0160 1,0440 464,3

210 213,660 1,0174 1,0481 456,8

220 224,162 1,0189 1,0524 449,4

230 234,708 1,0204 1,0568 441,9

W. ist das allgemeinste Lösungsmittel für gasförmige, flüssige und feste Körper (vgl. Absorption 1 und Lösung). Es reagiert neutral, verhält sich aber starken Säuren gegenüber wie eine Base und starken Basen gegenüber wie eine Säure. Indem es sich mit den Anhydriden verbindet, bildet es je nach der Natur derselben Basen oder Säuren (Konstitutionswasser). Kristallisierende Körper pflegen bei der Kristallisation sehr viel W. aufzunehmen (Kristallwasser), welches oft aber nur lose gebunden ist und selbst schon beim Liegen der Kristalle in trockner Luft unter Zerfall der Kristalle entweicht (Verwittern). W. ist sehr allgemein zur Einleitung chemischer Prozesse erforderlich, da die meisten Körper bei vollkommener Trockenheit nicht aufeinander einwirken. Durch den galvanischen Strom wird es in seine Bestandteile zerlegt, und zwar entwickeln sich am negativen Pol 2 Volumen Wasserstoff und am positiven Pol 1 Volumen Sauerstoff. Auch bei hinreichend hoher Temperatur wird W. zersetzt. Viele Metalle (wie Kalium, Natrium etc.) zersetzen W. schon bei gewöhnlicher Temperatur, indem sie sich mit dessen Sauerstoff verbinden; andre thun dies nur beim Erhitzen in Wasserdampf, aber bei gewöhnlicher Temperatur auch bei Anwesenheit einer Säure (Eisen, Zink etc.).

Das in der Atmosphäre enthaltene gasförmige W. scheidet sich bei hinreichendem Sinken der Temperatur in flüssigem Aggregatzustand und in Form kleiner Tröpfchen ab, sei es nun als Tau auf allerlei durch Strahlung abgekühlten Gegenständen, sei es als Nebel oder Wolken, aus denen es als Regen, Schnee oder Hagel auf die Erde herabfällt. Von diesem Meteorwasser wird der größte Teil durch Verdunstung direkt der Atmosphäre wieder zugeführt. Das nicht verdunstete W. dringt meist in den Boden bis zur nächsten undurchlässigen Schicht, auf der es, dem Gesetz der Schwere folgend, weiter fließt, bis es schließlich durch Brunnen künstlich gehoben oder als Quelle zu Tage tritt, um mit dem oberflächlich abfließenden. Meteorwasser in Bächen und Flüssen dem Meer zugeführt zu werden. Von allen Wasserläufen, von Seen und vom Meer verdampft W. und beginnt von neuem den Kreislauf, der aber nicht immer in so engen Grenzen wie die angegebenen sich bewegt. Sehr viel W. wird in polaren Ländern und auf hohen Gebirgen als Eis festgelegt und erlangt oft erst nach sehr langen Zeiträumen durch Schmelzen wieder größere Beweglichkeit, ein andrer großer Teil des Wassers nimmt seinen Lauf durch die Pflanzen- und Tierkörper und dient hier nicht nur als allgemeines Mittel zur Aufnahme löslicher Stoffe, sondern wird auch vielfach chemisch gebunden und zersetzt. Die wachsende Pflanze nimmt beständig W. aus dem Boden auf, und ein Teil dieses Wassers wird in seine Elemente zerlegt und mit Kohlenstoff, der aus der Kohlensäure stammt, zur Bildung von organischer Substanz (in welche vielfach noch Stickstoff eintritt) verbraucht. Die vegetabilische Substanz wird durch den Ernährungsprozeß der Tiere in tierische umgewandelt; zugleich aber oxydiert das Tier durch seinen Atmungsprozeß viel organische Substanz zu Kohlensäure und W., und diese Produkte gelangen durch den Atmungsprozeß in die Atmosphäre zurück. Die abgestorbenen Pflanzen und Tiere unterliegen einer langsamen Verbrennung, der Verwesung, und auch hierbei wird das W. regeneriert. Große Mengen Pflanzensubstanz werden aber diesem Prozeß entzogen und wandeln sich unter bestimmten Verhältnissen in Torf, Braun- und Steinkohle um, bei deren Bildung ein Teil des Wasserstoffs als Kohlenwasserstoff entweicht, während der Rest bei der technischen Verwendung der fossilen Brennmaterialien endlich zu W. oxydiert wird und damit den Kreislauf vollendet.

Wegen seines bedeutenden Lösungsvermögens ist das in der Natur vorkommende W. niemals rein. Alles W., welches der Luft ausgesetzt gewesen ist, enthält Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure und Ammoniak gelöst und zwar stets auf 34,08 Teile Sauerstoff, 65,92 Teile Stickstoff. Von diesem Gasgemisch lösen 1000 Volumen W. unter normalem Barometerstand bei 0° 24,71 und bei 15° 17,95 Volumen. Enthält das W. aber organische Substanzen, so wird der Sauerstoff zur Oxydation derselben mehr oder weniger vollständig verbraucht.

Regenwasser ist das reinste in der Natur vorkommende W., enthält aber stets Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure, salpetrigsaures, auch kohlensaures Ammoniak und Staubteile, aus denen es lösliche Stoffe, namentlich Kochsalz, aufnimmt. Am reinsten ist das Regenwasser, welches nach einem längere Zeit andauernden Regen aufgefangen wird. Stadtregenwasser ist stets unreiner als Landregenwasser und enthält namentlich stets schweflige Säure und Schwefelsäure, welche aus den Steinkohlenfeuerungen stammen. Am unreinsten ist von Dächern ablaufendes Regenwasser. Die Gesamtmenge der Verunreinigun-^[folgende Seite]