Voda

Voda
 
1 ÚVOD
V mojej práci sa chcem venovať zázračnej tekutine, vode, bez ktorej si život sotva vieme predstaviť. Na jedno umytie rúk potrebujeme 0,6 litra vody, na čistenie zubov asi 2 litre vody, na holenie ďalších 5 litrov pitnej vody. Na každé spláchnutie spotrebujeme10 litrov tejto tekutiny. Kvapkajúca vodovodná batéria, ktorá uvoľní len jedinú kvapku za minútu, pretečie z nej 2 tisíc litrov vody za rok. Na pranie prádla spotrebuje automatická práčka 110 litrov vody, umývačka riadu spotrebuje 55 litrov vody.[1] Ale prečo je pre nás, ľudí, voda taká dôležitá  aj keď je najrozšírenejšia látka v prírode? Jej množstvo sa odhaduje asi na 1,3 miliardy km3.

Až 60% hmotnosti človeka tvorí voda. Pocit silného smädu má človek vtedy, ak stratí také množstvo vody, ktoré predstavuje 1% celkovej hmotnosti tela. Ak stratí 5% vody, môže skolabovať, ak 10%, môže zomrieť na dehydratáciu.[2] Aj kvôli tomu vyhlásila Európska rada (6.5.1948) v Štrasburgu 12 bodov Európskej charty o vode:
1. Bez vody niet života. Je drahocenná a pre človeka ničím nenahraditeľná.
2. Zásoby obyčajnej vody nie sú nevyčerpateľné. Preto je nevyhnutné udržiavať ich, chrániť a podľa možností zveľaďovať.
3. Znečisťovanie vody spôsobuje škody človeku a ostatným živým organizmom, závislým od vody.
4. Kvalita vody musí zodpovedať požiadavkám pre rôzne spôsoby jej využitia, musí zodpovedať najmä normám ľudského zdravia.
5. Po vrátení použitej vody do rieky kvalita vody nesmie zabrániť jej ďalšiemu použitiu na verejné i súkromné účely.
6. Pre zachovanie vodných zdrojov má zásadný význam rastlinstvo, predovšetkým les.
7. Vodné zdroje musia byť zachované.
8. Príslušné orgány musia plánovať účelné hospodárenie s vodnými zdrojmi.
9. Ochrana vody vyžaduje zintenzívnenie vedeckého výskumu, výchovu odborníkov a informovanie verejnosti.
10. Voda je spoločným majetkom, ktorého hodnota musí byť všetkými uznávaná. Povinnosťou každého je používať vodu účelne a ekonomicky.
11. Hospodárenie s vodnými zdrojmi by sa malo uskutočňovať v rámci prirodzených povodí a nie v rámci  politických a správnych hraníc.
12. Voda nepozná hranice; ako spoločný zdroj vyžaduje medzinárodnú spoluprácu.
 
A preto si musíme ceniť vodu, aby sme si nezapríčinili pohromu svojím neuváženým konaním.
 
2 VODA AKO ŽIVOTNÉ PROSTREDIE
 
Nárok na vodu je spoločnou vlastnosťou všetkého živého, pretože voda predstavuje nevyhnutné a jediné prostredie, v ktorom môžu prebiehať životné deje. Veľká rozmanitosť sa však prejavuje vo vzťahu živých organizmov k vode ako zložke ich okolitého životného prostredia, k jej vonkajšiemu kvantitatívnemu zastúpeniu. Niektoré organizmy vyžadujú pre svoju existenciu vodu ako prevládajúce prostredie, iným stačí aspoň krátkodobý kontakt s vodou a niektoré sú uspôsobené tak, že sa dokážu uspokojiť aj s využitím vody v prostredí prevažne suchom.
Život človeka a celej spoločnosti závisí od zdrojov biosféry, ktoré používa na uspokojovanie svojich potrieb. Patria sem základné zložky biosféry ako sú voda, pôda, rastlinstvo, živočíšstvo, nerastné suroviny a slnečné žiarenie. Za najvýznamnejšie zásahy so zložiek biosféry možno považovať zmeny chemického zloženia ovzdušia, najmä ubúdanie kyslíka a pribúdanie oxidu uhličitého, znečistenie ovzdušia tuhými látkami, a tým zmeny množstva slnečného žiarenia dopadajúceho na povrch Zeme, tepelné znečistenie atmosféry, zmeny v obehu vody v prírode, znečisťovanie hydrosféry, pôdy atď. 

Zdá sa, že človek doteraz úplne nedocenil to, že biosféra a jej zložky získali nové dimenzie vzhľadom na modernú spoločnosť s mohutným energetickým, priemyselným, dopravným, poľnohospodárskym potenciálom, s vyspelou vedou a intelektuálnou kapacitou. Tento vývoj vstúpil do biosféry živelne a stal sa jej organickou súčasťou, pričom vyvoláva nepredvídané chaotické a často negatívne dôsledky a odchýlky od normálnych prírodných procesov.
 
 
3 FYZIKÁLNE A FYZIKÁLNO-CHEMICKÉ VLASTNOSTI VODY

3.1 Štruktúra vody
Voda je binárna zlúčenina vodíka a kyslíka. Má molovú štruktúru, v ktorej sú atómy vodíka a kyslíka viazané jednoduchou polárnou kovalentnou väzbou H→O←H. Medzijadrová vzdialenosť O ↔ H je 0,0958 nm, väzbový uhol 104,4°. Keďže väzba O ← H je veľmi polárna a molekula H2O je zalomená (má trojuholníkový tvar), voda je silne polárna látka. Dipóly vody sa môžu vo svojom najbližšom okolí priťahovať svojimi opačne nabitými koncami a spôsobiť asociáciu molekúl vody vodíkovými mostíkmi (znázornené bodkovane):
 
Vodík je k jednému atómu pripútaný  kovalentne, k druhému elektrostaticky. Intermolekulové vodíkové mostíky sú príčinou vysokej teploty varu vody (100°C) vzhľadom na teplotu varu podobnej zlúčeniny – sulfánu H2S (-60,7°C). V prírode sa vyskytuje v plynnom, kvapalnom i tuhom skupenstve. Štruktúra ľadu je príkladom kumulácie síl mnohých vodíkových väzieb. V tuhom skupenstve je v siedmich kryštálových modifikáciách. Pri obyčajnom tlaku je stála len hexagonálna modifikácia, ľad.

Molekuly vody obsahujú dva voľné elektrónové páry, ktoré sa môžu koordinovať k centrálnym atómom, pričom vznikajú komlexy. Väčšina hydrátov obsahuje komplexné katióny, napr. CuSO4 . 5 H2O. Vzhľadom na to, že prírodný vodík a kyslík sú zložené z viacerých izotopov, ani voda nie je zložená z jedného druhu molekúl. Kvantitatívny pomer molekúl rôzneho izotopového zloženia je určený pomerom jednotlivých izotopov vo východiskovom prvku. Okrem molekúl 1H216O sú vo vode v najväčšom množstve prítomné molekuly ťažkej vody 2H216O čiže D216O. [3]

Štruktúra kvapalnej vody sa nedá jednoducho popísať, pretože každá molekula vody zmení orientáciu asi jedenkrát za mikrosekundu, čo spôsobuje veľký problém v určení okamžitej štruktúry vody. Iba simulácie v molekulovej dynamike umožnili porozumieť kvapalnej vode na molekulovej úrovni. Molekuly kvapalnej vody sú väčšinou viazané vodíkovými väzbami ku štyrom susedným molekulám., tak ako v ľade. Tieto vodíkové väzby sú poprehýbané, a preto siete spojených molekúl sú nepravidelné a neustále sa menia. V kvapalnej vode sa bežne vyskytujú štvorčlenné až sedemšlenné kruhy molekúl spojených vodíkovými mostíkmi, kým ľad charakterizujú šesťčlenné kruhy. Kvapalná voda sa teda skladá z rýchle sa meniacej priestorovej siete molekúl vody spojených vodíkovými väzbami, ktoré v krátkych úsekoch pripomínajú štruktúru ľadu.
 
3.2 Zmeny skupenstva vody
Pri premene vody na ľad (pri normálnych podmienkach) vzrastá objem asi o 9,1 % a uvoľňuje sa skupenské teplo 333 J . g-1. Pri prechode do tuhého skupenstva sa objem vody zväčšuje preto, lebo molekuly vody viazané vodíkovými mostíkmi v kryštálovej štruktúre ľadu vyžadujú väčší priestor ako pri nepravidelnom usporiadaní v kvapalnom skupenstve. Hustota kvapalnej vody najskôr vzrastá až po teplotu 3,98 °C a dosahuje svoje maximum (1,0000 g . cm-3 ), potom plynule klesá až po teplotu varu (hustota pri 100°C je 0.9584 g . cm-3 ). Túto anomáliu vody zapríčiňujú zvyšky pravidelnej orientácie molekúl vody v blízkosti teploty topenia. Tlak pár vody je značný už pri 0 °C a norm. tlak dosahuje pri 100 °C (výparné teplo vody pri 100°C je 2,25 kJ . g-1 ). Relatívne vysokú teplotu varu spôsobuje asociácia molekúl vody vodíkovými mostíkmi. 

Voda aj ľad sa neustále vyparujú (ľad sublimuje), preto sú ustavične obklopené parami. V uzavretom priestore pri danej teplote a tlaku  sa po istom čase ustaľuje rovnováha, pri ktorej je priestor nasýtený vodnou parou. Keď tlak nasýtenej vodnej pary dosiahne hodnotu atmosférického tlaku, môže sa para tvoriť aj vnútri kvapaliny, nastane var. 

Ak zohrievame vodu, len časť dodaného tepla spôsobí zvýšenie teploty, kým zvyšok sa spotrebuje na trhanie vodíkových mostíkov. Dôsledkom toho je veľká hodnota špecifickej tepelnej kapacity vody, ktorá sa mení s teplotou anomálne. Zásluhou vysokej tepelnej kapacity vody je pevnina v zime morom otepľovaná a v lete ochladzovaná. Veľké vodné plochy sa takto významne podieľajú na regulácii teploty na našej Zemi.

Hoci topenie ľadu znamená porušenie štruktúry, ktorú držali vodíkové väzby, vodíkové väzby medzi molekulami vody pretrvávajú aj v kvapalnom stave. Sublimačné teplo ľadu pri 0 °C je 46,9 kJ/mol, ale len 6 kJ/mol z tohto množstva môže byť pripísané kinetickej energii molekúl plynnej vody. Zvyšných 41kJ/mol musí predstavovať energiu potrebnú na porušenie vodíkových väzieb, ktoré držali kryštál ľadu. Teplo topenia ľadu (6 kJ/mol) predstavuje asi 15% energie potrebnej na porušenie štruktúry ľadu a kvapalná voda teda obsahuje len asi o 15ˇ% menej vodíkových väzieb ako ľad pri 0°C. V prírodnej vode vcelku prevláda molekula 1H216O  a na deutériumoxid D216O pripadá len asi 0,0015 hmotn.%.

3.3 Hustota vody
Hustotu pri skupenských premenách vody (aj s anomáliou vody) som uviedol v kapitole zmeny skupenstva vody. Pri chladnutí vody do 4°C klesá ku dnu, ale voda chladnejšia ako 4°C, pretože je ľahšia, zostáva na povrchu, kde sa ďalším znižovaním teploty mení na ľad. Ľad ako ľahší pláva na vode a chráni ju pred ďalším premŕzaním. Nebyť tejto anomálie, zamrzli by vody až ku dnu a zničil by sa v nej všetok život. Zmeny hustoty vody neprebiehajú lineárne v celom rozsahu teplôt vyskytujúcich sa v prirodzených ekosystémoch. So stúpajúcou teplotou rýchlo narastá rozdiel, takže medzi 24°C a 25°C je rozdiel v hustote vody tridsaťkrát väčší ako medzi 4°c a 5°C.
 
3.4 Viskozita
Viskozita, čiže miera vnútorného trenia pohybujúcej sa vody, spolu s hustotou podstatne ovplyvňujú hydraulické správanie sa vody. Od hodnoty viskozity závisí objem kvapaliny, ktorý pretečie kapilárou za určitý čas (napr. rýchlosť filtrácie vody pieskom), rýchlosť usadzovania suspendovaných látok vo vode (sedimentácia) a pod.

Dynamická viskozita alebo vnútorné trenie charakterizuje odpor, ktorý kladie voda vlastnému pohybu (toku) alebo inej vzájomnej zmene častíc vodnej masy. Odpovedá sile potrebnej na posun 1 kg za 1 s o 1m v určitom médiu.
Viskozita vody klesá so vzrastom teploty (viac ako 1/6 pri zahriatí z 0 na 100°C), čiže v teplej vode sú odpory proti pohybu menšie ako v studenej vode. V teplej vode sa organizmus pohybuje s menším výdajom energie, ale súčasne tiež klesá (sedimentuje) rýchlejšie ako v studenej vode.
 
3.5 Povrchové napätie
Okrem ortuti má voda najväčšie povrchové napätie zo všetkých bežných kvapalín. Povrchové napätie vzniká na rozhraní kvapalina – plyn. Jednotkou povrchového napätia je Newton na meter (N.m-1). Veľkosť povrchového napätia závisí od kvapaliny, plynu a od ich teploty. Pri 20°C povrchové napätie vody je 72,6.10-3 N.m-1, acetónu 23.10-3 N.m-1, etanolu 22.10-3 N.m-1 a pod. Povrchové napätie s rastúcou teplotou vody klesá a pri kritickej teplote je nulové. Vysoké povrchové napätie je príčinou kapilárnych javov, akými sú vzlínavosť vody v kapilárnych pôdy a hornín, zmáčacia schopnosť, tvorba peny, udržiavanie prachu. drobného hmyzu a peľu na povrchu vody a pod. Povrchové napätie vody znižujú pracie prostriedky a namáčadlá, a tým zlepšujú jej zmáčaciu a čistiacu schopnosť.

3.6 Hodnota pH
Hodnota pH významne ovplyvňuje chemické a biochemické procesy vo vodách a toxický vplyv látok na vodné organizmy.
V čistých prírodných vodách (povrchových aj podzemných) je pH od 4,5 až do 8,3 dané rovnováhou medzi voľným CO2 a viazaných CO2 (tzv. uhličitanovou rovnováhou). Túto závislosť môžu ovplyvňovať huminové látky, katióny rýchlo podliehajúce hydrolýze, alebo sulfán, fosforečnany a zlúčeniny bóru a kremíka, pokiaľ ich vody obsahujú vo vyšších koncentráciách.
Pokles pH  vody pod 4,5 spôsobuje prítomnosť anorganických aj organických voľných kyselín. Vody s hodnotou pH nad 8,3 obsahujú uhličitany alebo hydroxidy.
  Destilovaná voda má pri 25°C hodnotu pH 7. Pri 100°Cvšak pH klesá asi na 6,1, pretože sa mení hodnota iónového súčinu vody. Naopak pri 0°C má destilovaná voda hodnotu pH asi 7,47.
Atmosférické vody, ktoré pochádzajú z neznečistených oblastí, majú hodnotu pH od 5 do 6. Vzhľadom k vzrastajúcemu obsahu oxidov síry a dusíka v atmosfére býva pH zrážok v strednej Európe 4 až 5.
Morská voda má pH asi 7,5 až 8,5.
 
3.7 Oxidačno-redukčný potenciál
 
Okrem pH je významnou vlastnosťou prírodných vôd oxidačno-redukčný potenciál. Jeho hodnota rozhoduje o oxidačných alebo redukčných podmienkach vo vodách. Pozitívna hodnota redox-potenciálu charakterizuje oxidačné pomery a negatívna redukčné pomery. V prírodných vodách sú oxidačné podmienky spojené s obsahom rozpusteného kyslíka.
 
3.8 Hydrostatický tlak 

Atmosférický tlak na morskej hladine má hodnotu asi 0,1 Mpa (=1kp.cm-2). tomu zodpovedajú aj hodnoty hydrostatického tlaku vo vodnom stĺpci pri hladine vodných ekosystémov. S hĺbkou rastie tlak vody na každých 10 m o 0,1 Mpa. To znamená, že v hlbokých jazerách a v hlbinách oceánov sú živé organizmy vystavené obrovskému tlaku ( v hĺbkach okolo 10 000 m je pretlak 100 Mpa). Rozhodujúcim faktorom, ktorý umožňuje existenciu života aj v obrovských hĺbkach oceánov, je jedna z pozoruhodných vlastností vody, jej nestlačiteľnosť ( presnejšie, jej nepatrná stlačiteľnosť). Pri pretlaku 40 Mpa (hydrostatický tlak v hĺbke 4000m) zmenšuje voda svoj objem iba o 2 %. Táto minimálna závislosť pretlaku sa týka ja telových tekutín živočíchov a bunkovej protoplazmy, ktorá obsahuje asi 90% vody. Všeobecne väčšiu odolnosť voči vysokému tlaku majú živočíchy, ktoré nemajú v tele priestory vyplnené vzduchom. U vtákov, alebo aj cicavcov, ktorý sa potápajú, dochádza pri zvyšovaní tlaku ku veľkým zmenám objemu vzduchu v súlade s jeho stlačiteľnosťou. V hĺbke 10 m je objem vzduchu v pľúcach stlačený na polovicu a v hĺbke 40 m na jednu pätinu objemu vzhľadom na pôvodný objem pri hladine.

3.9 Voda ako rozpúšťadlo
Významnou vlastnosťou vody je jej rozpúšťacia schopnosť. Voda je v prírode najdôležitejším a takmer univerzálnym rozpúšťadlom. Existuje len veľmi málo látok , kroeé sa vo vode narozpúšťajú.
 
3.9.1 Rozpustnosť tuhých látok vo vode
Pre svoj dipólový charakter je voda dobrým rozpúšťadlom iónových zlúčenín a obzvlášť vhodná na tvorbu adičných zlúčenín s látkami tvorenými iónmi, alebo s látkami, ktoré majú dipólový charakter. Pri rozpúšťaní sa v dôsledku difúzie dokonale rozptyľujú jednotlivé molekuly alebo ióny rozpúšťanej látky medzi molekuly vody. Za jednotku času sa rozpustí také isté množstvo látky, aké sa jej opäť z roztoku vylúči (nasýtený roztok). Zloženie  nasýteného roztoku určuje rozpustnosť príslušnej látky vo vode. Táto rovnováha môže byť porušená zmenou teploty. Rýchlosť rozpúšťania je tým väčšia, čím väčšia je styková plocha rozpúšťanej  látky. Zvýšenou teplotou rozpustnosť látok zvyčajne vzrastá, a pri ochladení roztoku na normálnu teplotu sa nadbytok tuhej látky vylúči vo forme kryštálov. Naopak, rozpustnosť niektorých látok vo vode (napr. CaSO4, CaCO3, MgCO3, Ca(OH)2, Mg(OH)2) so zvyšovaním teploty klesá. Rozpustnosť chloridu sodného so stúpajúcou teplotou sa len pomaly zväčšuje.
 
3.9.2 Rozpustnosť kvapalín vo vode
Vo vode ako v polárnej kvapaline sa dobre rozpúšťajú polárne kvapaliny, ako sú anorganické a niektoré organické kyseliny a niektoré alkoholy. Nepolárne molekuly uhľovodíkov sa zle rozpúšťajú vo vode a ich rozpustnosť sa znižuje zvyšovaním teploty. Napríklad prvé členy homologických radov alkoholov alebo mastných kyselín sú vo vode dobre rozpustné, avšak vyššie členy týchto radov sú vo vode nerozpustné. Etylalkohol (C2H5OH) sa mieša s vodou v ľubovoľnom pomere, ale už cetylalkohol (C16H33OH) nie je rozpustný vo vode.
 
3.9.3 Rozpustnosť plynov vo vode
Plyny sa vo vode nerozpúšťajú v ľubovoľnom množstve. Ich rozpustnosť závisí od tlaku a teploty. Rozpustnosť plynov obyčajne klesá s rastúcou teplotou, takže varom môžeme plyny z kvapaliny vypudiť. Zvýšený obsah soli vo vode znižuje rozpustnosť plynov. Preto je rozpustnosť kyslíka v morskej vode nižšia ako vo vode riečnej. Treba však robiť rozdiel medzi rozpustnosťou čistého kyslíka a rozpustnosť kyslíka zo vzduchu (obsahujúceho – 21% objemu kyslíka). Napr. pri 10°C a tlaku 0,1 Mpa je rozpustnosť čistého kyslíka 54 mg.l-1 a kyslíka zo vzduchu 11,3 mg.l-1.
 
3.10 Senzorické (organoleptické) vlastnosti prírodných vôd
Senzorickými vlastnosťami vôd nazývame také vlastnosti, ktoré pôsobia sa zmysly človeka, najmä chuť, čuch, zrak, a hmat. Patrí sem teplota, farba, zákal, priehľadnosť, pach a chuť.

3.10.1 Teplota
V závislosti od druhu vody sa jej teplota mení v širokom rozmedzí od 0°C až skoro k teplote varu. Teplota podzemných vôd závisí predovšetkým od hĺbky vrstiev, z ktorých voda pochádza. Teplota týchto vôd je v priebehu roka približne rovnaká. Obyčajné podzemné vody majú teplotu v rozmedzí 5°C až 13°C. Vyššiu teplotu spravidla majú vody minerálne, resp. termálne.
Tečúce povrchové vody sledujú minimá a maximá teploty ovzdušia.
Teplota stojatých povrchových vôd klesá od povrchu s hĺbkou vody. Teplota povrchových vôd silne kolíše v priebehu ročných období i počas dňa (v rozmedzí od 0°C po +25°C). Ovplyvňuje intenzitu samočistiacich procesov; čím nižšia je teplota vody, tým pomalšie tieto procesy prebiehajú. Optimálne rozmedzie teplôt pre pitnú vodu je 8 až 12 °C. Voda teplejšia ako 15 °C už neosviežuje a pitná voda s teplotou pod 5 °C môže poškodzovať gastrointestinálny trakt.
 
3.10.2 Farba
Farba vody je fyzikálnym indikátorom čistoty povrchových a podzemných vôd. Spôsobujú ju rozpustené aj nerozpustené látky. Čisté prírodné vody sú spravidla takmer bezfarebné, v hrubých vrstvách blankytne modré. Modrá farba je tým intenzívnejšia, čím menej menších suspendovaných látok voda obsahuje. Prítomnosť jemných  rozptýlených látok spôsobuje prechod modrej farby do zelena. Zelenkastú farbu vody tiež spôsobuje obsah vápenatých solí a takmer zelenú farbu niektorých jazier spôsobuje útvar podložia. Žltú až hnedú farbu povrchových vôd spôsobujú humínové látky a železité zlúčeniny. Charakteristické zafarbenie dávajú vode aj niektoré mikroorganizmy. Farba vody sa posudzuje podľa prevládajúcej vlnovej dĺžky neabsorbovaného žiarenia v oblasti viditeľného spektra. Podľa rozsahu vlnových dĺžok možno farbu vody označiť takto:

Z absorpčného spektra čistej vody vyplýva, že viditeľné oblasti spektra, s výnimkou prechodu medzi červenou a infračervenou oblasťou, voda svetlo takmer neabsorbuje. Preto je voda v tenkých vrstvách bezfarebná, avšak v metrových vrstvách sa javí ako modrá.
 
3.10.3 Zákal
Zákal vody je spôsobený nerozpustenými koloidnými látkami anorganického alebo organického pôvodu. Môže byť pôvodom buď prirodzeného, alebo antropogenného. Príčinou zákalu sú napr. ílové minerály, hydratované oxidy železa a mangánu, planktón, baktérie, jemne dispergované organické látky a pod. Biely zákal, ktorý niekedy dočasne vzniká pri vypúšťaní vody z potrubí , je spôsobený bublinkami vzduchu, ktorý sa uvoľňuje z vody v dôsledku zníženia tlaku a zmeny teploty potrubia. Podzemné vody bývajú zakalené len veľmi zriedkavo a zákal tvoria zväčša anorganické látky. Povrchové vody bývajú veľmi často zakalené splachmi pôdnych vrstiev alebo planktónom.
 
3.10.4 Priehľadnosť
Priehľadnosť vody závisí od jej farby a zákalu. Je to jedna z významných fyzikálnych vlastností ovplyvňujúcich množstvo prenikajúceho svetla vodným stĺpcom recipientu. Rôzne nádrže a toky majú odlišnú priehľadnosť. Recipienty chudobné na živiny a s malou produkciou organickej hmoty, ako sú tatranské, alpské a škandinávske jazerá dosahujú priehľadnosť 15 až 20 m. V zime býva priehľadnosť väčšia ako v lete.
 
3.10.5 Pach
Pachom označujeme vlastnosť vody zapríčinenú prítomnosťou prchavých látok vo vode, ktoré pôsobia na čuch. Zdroje pachu môžu byť primárne a sekundárne.
Primárne zdroje pachu látky
- tvoriace prirodzenú súčasť vody (napr. sulfán),
- biologického pôvodu (vznikajú životnou činnosťou alebo odumieraním rastlín, rias, plesní, baktérií, húb a prvokov)
-  obsiahnuté v splaškových a priemyselných odpadových vodách
Sekundárny pach môže získať voda v priebehu jej technologickej úpravy. Napríklad pri chlorácii vody v prítomnosti fenolov vzniká v upravenej vode charakteristický chlórfenolový zápach.
 
3.10.6 Chuť
Chuť vody je podmienená prítomnosťou látok, ktoré sa do vody dostávajú prirodzenou cestou, alebo sú dôsledkom znečistenia. Látky spôsobujúce pach vody ovplyvňujú zvyčajne aj ich chuť. Nevhodným minerálnym zložením vôd môžu vznikať chuťové závady. Pre príjemnú chuť vody je však dôležitá určitá optimálna koncentrácia anorganických zložiek a ich vhodné pomerné zastúpenie. Chuť vody je významne ovplyvňovaná koncentráciou vápnika, horčíka, železa, mangánu, zinku, medi, hydrogénuhličitanov, chloridov, síranov, oxidu uhličitého a i. Primerané množstvo solí a prítomnosť voľného oxidu uhličitého dodáva vode osviežujúcu chuť. . Z uvedených zložiek sú vo vode potrebné hydrogénuhličitany a vápnik, pretože ovplyvňujú chuť vody pozitívne. Pre vznik kladného chuťového vnemu je významný pomer medzi Ca a Mg a koncentráciou hydrogénuhličitanov, síranov a chloridov. Väčšia koncentrácia horčíka v kombinácii so síranmi je príčinou horkej chuti a väčšia koncentrácia chloridov  hlavne v kombinácii so sodíkom je príčinou slanej chuti. Tiež rozpustený oxid uhličitý má vplyv na chuťové vlastnosti vody a vo väčšej koncentrácii môže maskovať nepríjemné chuťové vnemy.  Najvhodnejšia hodnota pH je v rozmedzí asi 6,5 až 7,5. Pri hodnotách pH nad 8,0 získava voda už lúhovito-mydlovú príchuť.

4 CHEMICÉ ZLOŽENIE VOD
Vodu vyskytujúcu sa v prírode môžeme pokladať za roztok anorganických a organických látok (plynných, kvapalných i tuhých). Chemicky čistá je destilovaná voda. Z chemického hľadiska rozdeľujeme látky nachádzajúce sa vo vodách na anorganické a organické. Z fyzikálneho hľadiska môžu byť tieto látky prítomné ako iónovo rozpustené (elektrolyty), neiónovo rozpustené (neelektrolyty) alebo ako nerozpustené (neusaditeľné, usaditeľné a vznášavé). Látky prítomné vo vode možno klasifikovať aj podľa ich kvantitatívneho zastúpenia. V oblasti starostlivosti o životné prostredie je toto hľadisko v mnohých smeroch výhodné.

Látky prítomné vo vode:
- rozpustené: I. trieda: (látky prítomné v množstvách väčších ako 5 mg.dm-3): sodík, vápnik, horčík, kremík, hydrogenuhličitany, chloridy, sírany, organické látky,
II. trieda: (látky v množstvách väčších ako 0,1 mg.dm-3): draslík, železo, bór, fluoridy, amoniakálny dusík, dusičnany,
III. trieda: (látky v množstvách väčších ako 0,01 mg.dm-3): hliník, meď, mangán, zinok, olovo, arzén, bárium, bromidy, fosforečnany,
IV. trieda: (látky prítomné v stopových množstvách, menších ako 0,01 mg.dm-3): kadmium, chróm, kobalt, nikel, ortuť, kyanidy,
V. trieda: (prechodné zložky vznikajúce vo vodnom prostredí pri narušení rovnováhy): biologické cykly (obeh uhlíka, kyslíka, dusíka, síry), rádionuklidy,
- nerozpustné: I. trieda: látky neusaditeľné, usaditeľné a vznášavé,
  II. trieda: mikroorganizmy (riasy, baktérie, huby, vírusy)

4.1 Anorganické látky vo vodách 
Medzi hlavné anorganické súčasti prírodných vôd patrí vápnik, horčík a sodík, ktoré sú prítomné prevažne ako katióny, a z aniónov hydrogenuhličitany, sírany a chloridy. V malých koncentráciách sú v prírodných vodách zastúpené ešte draslík, železo a mangán a v stopových koncentráciách mnoho ďalších kovov, ktorými sa voda obohacuje pri styku s pôdou, rôznymi minerálmi a horninami.
 
Denná dávka vybraných prvkov :
draslík – asi 5 g železo – asi 12 mg
vápnik - 0,5-2 g horčík – 300-700 mg
zinok – 10-30 mg  jód – 1-2 mg
meď – 2 mg selén – 0,00001 mg

4.2 Organické látky vo vodách
Pôvod organických látok vo vode je veľmi rôznorodý. Prirodzené organické znečistenie prírodných vôd spôsobujú výluhy z pôdy a sedimentov, produkty životnej činnosti rastlinných a živočíšnych organizmov žijúcich vo vode. Príčinou umelého organického znečistenia je ľudský faktor a jeho civilizačná činnosť spojená so značným chemickým odpadom. Veľmi dôležitým faktorom vyplývajúcim z kontaminácie životného prostredia organickými látkami je často zabúdaný fakt ovplyvnenia biologického mikrosveta, ktorý žije v symbióze s makrosvetom.

Z hľadiska účinkov možno organické látky vo vodách rozdeliť na neškodné a škodlivé. V pitnej vode sa nachádzajú organické látky rádove v desatinách až jednotkách mg.l-1, v povrchových vodách asi 10-krát viac a v znečistených odpadových vodách až v g.l-1. V povrchových vodách sa predpokladá niekoľko 100-1000 organických zlúčenín. Organické látky majú vplyv predovšetkým na kvalitu a vlastnosti prírodných vôd. Niektoré sú toxické. Iné, aj keď netoxické, môžu veľmi negatívne ovplyvňovať kyslíkovú bilanciu toku alebo senzorické vlastnosti vody.

5 VODY V PRÍRODE
Pôvod a vývoj hydrosféry je úzko spojený s vývojom ostatných častí Zeme. Medzi plášťom a zemskou kôrou, medzi hydrosférou, atmosférou, litosférou a biologickou hmotou dochádza neustále k výmene vody, ktorá spôsobuje zmeny chemického a izotopového zloženia vôd.
Podľa vzniku rozlišujeme vody:
- juvenilné (vzniknuté pri primárnej diferenciácii hmoty zemského plášťa);
- recirkulované (zúčastňujúce sa na hydrologickom obehu atmosférou).
Nepretržitá cirkulácia vody (obeh vody) je vyvolaná slnečnou energiou a zemskou gravitáciou. 
Vody vyskytujúce sa v prírode podľa pôvodu delíme na vody:
- zrážkové (atmosférické)
- povrchové
- podpovrchové

Procesy určujúce kvalitatívne a kvantitatívne zloženie  prírodných vôd sú povahy fyzikálnej, chemickej a biochemickej. Okrem toho charakter prírodných vôd ovplyvňujú aj klimatické podmienky, celkový ráz krajiny, hustota a druh jej osídlenia a pod.
 
6 EXPERIMENTY
6.1 Príprava vody
6.1.1 Pokus 1
Pomôcky: Kippov prístroj alebo skúmavka so zátkou a zúženou odvodnou rúrkou, stojan, varná banka, hodinové sklíčko, suchá skúmavka, držiak na skúmavky.
Chemikálie: zinok, kyselina chlorovodíková [w(HCl)=0.1], bezvodý síran meďnatý.
Postup: Do strednej časti Kippovho prístroja dáme granulky zinku a naplníme zriedenou kyselinou chlorovodíkovou. Odvodným kohútikom regulujeme rýchlosť vývoja vodíka.
Dostatočné množstvo vodíka môžeme pripraviť aj v náhradnom zariadení. Do skúmavky upevnenej v stojane dáme granulky zinku a zriedenú kyselinu chlorovodíkovú. Skúmavku uzavrieme zátkou s odvodnou rúrkou na konci zúženou. Po negatívnej skúške na traskavú zmes (zmes vodíka a vzduchu), zapálime vodík na konci zúženej rúrky pripojenej k zariadeniu na vývoj vodíka. Malým horiacim plameňom prechádzame po dne varnej banky, ktorú z vnútra chladíme studenou vodou. Horiaci vodík reaguje sa vzdušným kyslíkom za vzniku vody.
2H2 + O2 → 2H2O

Z dna varnej banky odkvapká kondenzujúca kvapalina – voda na hodinové sklíčko s bezvodým síranom meďnatým (biela kryštalická látka). Bezvodý síran meďnatý CuSO4 sa účinkom vody zafarbí do modra v dôsledku vzniku pentahydrátu síranu meďnatého (modrej skalice) CuSO4.5H2O. Ak horiaci plameň vodíka zavedieme do suchej skúmavky, ktorú držíme v držiaku, skúmavka sa zarosí a kvapky vody môžeme dokázať tak isto s bezvodým síranom meďnatým.
 
6.2 Voda ako katalyzátor
6.2.1 Pokus 1
Pomôcky: trecia miska s roztieradlom, železná miska s pieskom, porcelánová miska, sklená tyčka, chemická lyžička.
Chemikálie: práškový zinok, kryštalický dusičnan amónny, kryštalický chlorid amónny, kryštalický dusičnan bárnatý., ľad.
Postup: Pri roztieraní jednotlivých komponentov dbáme na to, aby sme ich všetky roztierali osobitne.
Dôkladne premiešame zmes, ktorú pripravíme zo 4 g dusičnanu amónneho, 1 g chloridu amónneho, 4g zinku a 0,5g dusičnanu bárnatého. Zmes v porcelánovej miske umiestnime na pieskový kúpeľ a pridáme kúsok ľadu. Pozorujeme.

Ľad má funkciu katalyzátora. Je to prudká exotermická reakcie, pri ktorej dochádza k samovoľnému zapáleniu reakčnej zmesi. Ak je v zmesi vhodná soľ (napr. dusičnan bárnatý ), dosiahneme výraznejšie sfarbenie plameňa. 
 
6.3 Voda ako rozpúšťadlo
6.3.1 Farebné fontány
Pomôcky: banka s guľatým dnom (150-250 cm3), zátka so zúženou rúrkou, kahan, kadička, držiak so svorkou
Chemikálie: koncentrovaný roztok amoniaku, koncentrovaný roztok chlorovodíka, roztoky acidobázických indikátorov ( napr. fenolftaleínu, lakmusu, roztok antokianínov).
Postup: a) Do banky s guľatým dnom nalejeme 1-2 cm3 koncentrovaného roztoku chlorovodíka. Banku uchytíme do držiaka a uzavrieme zátkou so zúženou rúrkou ( asi 20-25 cm dlhou a koncom zúženým do kapiláry v banke). Banku opatrne zohrievame nad plameňom kahana kým sa naplní plynným chlorovodíkom. Potom banku obrátime a koniec rúrky ponoríme do kadičky s vodou do ktorej sme pridali niekoľko kvapiek inikátora ( metyloranž, lakmusu, roztok antokyanínu). Pozorujeme.

b) Do banky s guľatým dnom nalejeme 1-2 cm3 koncentrovaného roztoku amoniaku. Banku uchytíme do držiaka a uzavrieme zátkou so zúženou rúrkou ( asi 20-25 cm dlhou a koncom zúženým do kapiláry v banke). Banku opatrne zohrievame nad plameňom kahana kým sa naplní plynným chlorovodíkom. Potom banku obrátime a koniec rúrky ponoríme do kadičky s vodou do ktorej sme pridali niekoľko kvapiek indikátora ( fenolftaleínu, lakmusu. roztok antokyanínu). Pozorujeme
 
Priebeh pokusov je veľmi efektný. Okrem samotných fontán sú zaujímavé hlavne farebné zmeny.
  a) HCl + H2O → H3O+ + Cl-
  b)NH3 + H2O→ NH4 + + OH-

Podľa voľby acidobázického indikátora môžeme získať farebné fontány. Veľmi pôsobivé je použitie roztoku antokianínov. Antokianíny sú prírodne rastlinné farbivá, ktoré sa nachádzajú napr. v červenej kapuste, červenom hrozne, kvetoch a pod. Roztok antokianínov veľmi jednoducho získame povarením listov červenej kapusty vo vode. V neutrálnom prostredí je roztok fialkovo – modrý, v kyslom prostredí červený ( roztok HCl) a v zásaditom prostredí ( roztok NH3 ) zelený až žltý.

Pokus je presvedčivý, pretože po ukončení zohrievania sa plyn ochladzuje a zmenšuje svoj objem, zároveň sa rozpúšťa vo vode prítomnej v banke a vo vode, ktorá sa nasáva do rúrky z kadičky. To spôsobuje, že v banke vzniká podtlak, voda z kadičky sa prudko rúrkou  nasáva a strieka do banky. Zmena prostredia z neutrálneho do kyslého alebo zásaditého spôsobuje zmenu zafarbenia indikátora. Rozpustnosť niektorých plynných látok ( oxidy síry, oxidy dusíka) vo vode spôsobujú v prírode veľa problémov.
 
6.3.2 Hygroskopické vlastnosti koncentrovanej kyseliny sírovej
Pomôcky: hodinové sklíčka, kvapkadlo, tkanina, špajdľa, kocka cukru, filtračný papier.
Chemikálie: koncentrovaná kyselina sírová
Postup: Na hodinové sklíčka po jednom dajte bielu tkaninu, kúsok filtračného papiera, kocku cukru, úlomky špajdle. Potom kvapkadlom kvapnite na každú látku kyselinu sírovú. V bielej tkanine po čase kyselina vyleptá dieru a po jej okrajoch tkanina sčernie. Ak po papieri kvapkadlom s kyselinou napíšete nápis, potom takmer neviditeľný nápis po chvíli stmavne a postupne sa na mieste s nápisom celkom rozpadne. Na úlomkoch špajdle kvapkadlom naneste kyselinu sírovú. Postupne tieto miesta sčernejú. Na roh kocky cukru kvapkadlom kvapnite 2-3 kvapky kyseliny sírovej. Postupne toto miesto sčernie.
 
Ľan, vlna, bavlna, drevo, papier obsahujú polysacharid celulózu, sacharóza je disacharid. Kyselina sírová im odoberá vodík a kyslík v pomere 2:1, takže s týchto látok zostáva uhlík.
 
6.3.3 Reakcia kovov s vodou
Pomôcky: strička, kahan, trojnožka so sieťkou, keramická vložka, chemická lyžička
Chemikálie: horčík, voda
Postup: Na trojnožku položíme sieťku s keramickou vložkou a nasypeme na ňu 1-2 cm3 horčíkových pilín. Nasadíme si ochranný štít. Horčík zapálime plameňom kahana. Na horiaci kov kvapneme zo stirčky trochu vody. Vodou sa horiaci kov neuhasí, ale rozhorí sa oslnivo bielym plameňom.
 
Horčík sa na vzduchu zlučuje s kyslíkom za vzniku oxidu horečnatého.
2 Mg + O2 → 2 MgO
Pridaním vody prebieha s horiacim horčíkom reakcia:
Mg + 2 H2O → Mg(OH)2 + H2
Unikajúci vodík začne horieť a plameň sa tým stáva intenzívnejším.[4]