Share
A- A A+

Article from:

Creation  Volume 20Issue 1 Cover

Creation 20(1):44–47
December 1997

Veden ihmeet


julkaistu suomeksi: Luominen #3:6–9 (luominen.fi)

Vesi! Me juomme sitä, peseydymme siinä, keitämme sillä, uimme siinä ja yleisesti ottaen pidämme sitä itsestään selvyytenä. Tämä kirkas, mauton ja hajuton neste on niin suuri osa elämäämme, että me tuskin koskaan pysähdymme ajattelemaan sen ihmeellisiä ominaisuuksia. Kuolisimme muutamassa päivässä ilman vettä — kehommekin ovat 65 %:sti vettä. Vesi on välttämätön olennaisten mineraalien ja happen liuottamiseen, kehomme huuhtelemiseen jäteaineista ja ravintoaineiden kuljettamiseen ympäri kehoa. Vesi on ainoa aine, jolla on nämä ominaisuudet. Ja kuten tulemme näkemään, sillä on useita muitakin kiehtovia ominaisuuksia, jotka viittaavat siihen, että se on suunniteltu elämän kannalta ”juuri oikein”.

Neste

Aineen kolme eri olomuotoa ovat kiinteä, neste ja kaasu. Kaikki kolme ovat välttämättömiä elämän kannalta.

  1. Kiinteä säilyttää muotonsa.

  2. Neste kykenee virtaamaan ja muotoutumaan astiansa mukaisesti säilyttäen samalla alkuperäisen kokonaistilavuutensa.

  3. Kaasu laajenee täyttämään sekä astiansa tilavuuden että muodon.

Molekyylit reagoivat parhaiten keskenään, kun ne ovat lähellä toisiaan, mutta silti vapaita liikkumaan. Nestemäinen olomuoto mahdollistaa juuri tämän, joten se on ihanteellinen kaikille niille tuhansille kemiallisille reaktioille, joita tapahtuu jokaisen eliön jokaisessa solussa.

Mutta vesi on nestemäistä erittäin kapealla alueella, kun ajatellaan kuinka maailmankaikkeuden lämpötilat vaihtelevat, alkaen ulkoavaruuden -270°C: sta kuumimpien tähtien kymmeniinmiljooniin asteisiin. Normaalissa ilmanpaineessa vesi on nestemäistä ainoastaan välillä 0–100°C. Ei siis pitäisi olla yllättävää, että maa on ainoa paikka maailmankaikkeudessa, jossa tiedetään olevan nestemäistä vettä. Ja tama riippuu oikeanlaisen tähden olemassaolosta — tähti ei saa olla liian kirkas eikä toisaalta liian himmeä, eikä siten myöskään liian suuri tai pieni. Lisäksi planeetan tulee sijaita oikealla etäisyydellä siitä.

Miksi jää on niin liukasta?

Monet ihmiset nauttivat talviurheilusta, kuten luistelusta ja hiihdosta. Mikä tekee jäästä niin liukasta mahdollistaen nämä urheilulajit? Useat ihmiset uskovat, että se johtuu paineesta, joka sulattaa jään luoden liukkaan, sulan kerroksen. Tämä on aivan totta. Fysikaalisen kemian tutkijoilla on hyvin tiedossa, että paineen lisäys pyrkii saattamaan ainesosat vähiten tilaa vievään muotoon. Tästä syystä paine aiheuttaa jään muuttumisen vedeksi (sulaminen), joten sen sulamispiste alenee.

Mutta vaikutus on paljon pienempi kuin monet ajattelevat — normaaliin verrattuna noin 100-kertainen ilmanpaine laskee sulamispistettä vain yhden Celsiusasteen.1 Joten tämä vaikutus ei voi millään mahdollistaa luistelua, tai vielä vähemmän hiihtoa, jossa paine on paljon pienempi. Eikä se olisi voinut myöskään aiheuttaa sitä, että lentokoneet olisivat sulattaneet jäätä ja vajonneet 75 metrin syvyyteen — katso Kadonnut lentolaivue, Luominen-lehti nro 1, s. 4–8 ja Creation-lehti 19(4):29, 1997.

Todellinen syy on jälleen eräs veden epätavallinen ominaisuus — jään pinnalla olevat molekyylit värähtelevät huomattavasti enemmän kuin kiinteissä aineissa yleensä, vaikkakaan ne eivät liiku ympäriinsä. Tämä antaa pinnalle ”näennäisen nestemäisen” ominaisuuden, toisin sanoen pinta on nesteen kaltainen, mutta se ei kuitenkaan ole nestettä.2

Lähdeluettelo ja kommentit

  1. Tämä luku laskettiin veden faasidiagrammista, kirjasta P.W. Atkins, Physical Chemistry (Oxford University Press, 2nd Ed., 1982), p.193. Sulamispiste on 1 atm:ssa 273,15 K; kolmoispisteen lämpötila ja paine ovat 273,16 K ja 0,006 atm. Joten sulamissuoran (dp/dTm) kulmakerroin on (0,006-1) atm/(273,16–273,15) K=-99,4 atm/K.
  2. D. Kestenbaum, New Scientist 152(2061/2):19, 21/28 Dec., 1996; C. Seife, Science 274(5295):2012, 20 Dec., 1996.

Lämpötilapuskuri

Toinen veden erittäin tärkeistä ominaisuuksista on sen korkea ominaislämpö. Tämä tarkoittaa, että sen lämmittäminen vaatii runsaasti energiaa (jotakuinkin kymmenen kertaa niin paljon kuin vastaava massa rautaa vaatisi) ja jäähtyäkseen sen tulee menettää runsaasti energiaa. Niinpä maapallolla olevat laajat vesimassat auttavat pitämään maapallon lämpötilan kohtalaisen tasaisena. Toisaalta taas maa-alueet lämpenevät ja jäähtyvät nopeammin, mikä on hyvä asia, kun se yhdistetään vesimassojen melko tasaiseen lämpötilaan. Se tarkoittaa, että ilmakehän eri osat lämpenevät eri tavalla, minkä seurauksena syntyvät tuulet. Tämä on välttämätöntä ilman raikkaana pysymisen kannalta.

9474-surface_tension

Veden pintajännitys nähdään selvästi siinä, että hyönteiset pystyvät kävelemään vedenpinnalla uppoamatta.

Pintajännitys

Vedellä on erittäin korkea pintajännitys – voima joka pyrkii pitämään veden pinnan pinta-alan mahdollisimman pienenä. Se on korkeampi kuin siirappimaisten nesteiden, kuten glyserolin, pintajännitys. Pintajännitys pyrkii muodostamaan kuplista ja pisaroista pallonmuotoisia ja se on riittävän vahva kannatellakseen kevyitä kohteita, kuten joitakin hyönteisiä. Mutta mikä tärkeitä, tama tarkoittaa, että biologisia yhdisteitä voi väkevöityä lähelle pintaa, mikä nopeuttaa monia elämälle tärkeitä reaktioita.

Veden voima

Vesi on yleensä melko tyyntä, mutta jos suuret vesimassat liikkuvat tarpeeksi nopeasti, ne voivat liikuttaa auton kokoisia lohkareita ja kaivertaa syviä kanjoneita pureutuen jopa kiinteään kiveen. Myös kemiallisella tasolla se hajottaa nopeasti monia elävien solujen tärkeitä, suurikokoisia molekyylejä. Vaikka elävissä soluissa on monia nerokkaita korjausmekanismeja, ei DNA säily kovin pitkään vedessä solun ulkopuolella.1 Taannoinen artikkeli New Scientist -lehdessä kuvaa tätä sellaisten tutkijoiden ”päänsäryksi”, jotka työskentelevät elämän alkuperää koskevien kehitysopillisten ideoiden parissa.2 Myös materialistinen ennakkoasenne tuli esiin, kun artikkelissa sanottiin, ettei tämä ollut ”hyvä uutinen”. Mutta todellinen huono uutinen on varmastikin usko evoluutioon (kaikki syntyi itsestään), joka jyrää yli objektiivisen tieteen.

Lähdeluettelo ja kommentit

  1. T. Lindahl, ”Instability and decay of the primary structure of DNA”, Nature 362(6422):709–715, 1993.
  2. R. Matthews, ”Wacky Water”, New Scientist 154(2087):40–43, 21 June 1997.

Haihtuessaan nesteet imevät lämpöä ympäristöstään. Tämä tarkoittaa, että meillä on käyttökelpoinen keino viileänä pysymiseksi: hikoilu. Merkittävänä tekijänä tässä on veden haihtumisen korkea latentti lämpö. Käytännössä tämä tarkoittaa, että veden haihtuminen vaatii paljon enemmän energiaa kuin useimpien muiden nesteiden haihtuminen. Meidän tarvitsee siis hikoilla suhteellisen vähän vettä pysyäksemme viileinä; jos hikoilisimme melkein mitä tahansa muuta nestettä, tarvittavat määrät olisivat valtavia.

Superliuotin

Vesi on yksi niistä aineista, joita voimme nimittää lähes ”yleisliuot-timiksi.” Useita mineraaleja ja vitamiineja voidaan kuljettaa kaikkialle kehoon sen jälkeen kun ne ovat liuenneet. Liuenneet natrium-ja kaliumionit ovat välttämättömiä hermoimpulsseille. Vesi liuottaa myös kaasuja, kuten ilmassa olevaa happea, ja mahdollistaa näin vesieläinten hapenkäytön. Vesi, veren1 pääaineosa, liuottaa myös hiilidioksidia, solujen energiantuotannon kuonaainetta, kuljettaen sen keuhkoihin, joiden kautta se voidaan hengittää ulos.2

Täydellisestä yleisliuottimesta ei kuitenkaan olisi mitään hyötyä, koska sitä ei voitaisi varastoida mihinkään astiaan! Rasvaiset yhdisteet hylkivät vettä, siksi solukalvomme on valmistettu niistä. Monilla proteiineillamme on osittain rasvaliukoisia alueita ja niillä on taipumus laskostua yhteen ympäröivän veden hylkimänä. Tämä on osasyy proteiinien useille erilaisille muodoille, jotka ovat keskeisiä elintärkeiden toimintojen suorittamisessa.

Näkemyksiä jäästä

Veden elintärkeä ja erittäin harvinainen ominaisuus on se, että se laajenee jäätyessään, toisin kuin useimmat muut aineet. Tästä syystä jäävuoret kelluvat. Itse asiassa vesi pakkaantuu tavallisesti jäähtyessään kunnes se saavuttaa 4°C:n lämpötilan, jonka jälkeen se alkaa jälleen laajentua. Käytännössä tämä tarkoittaa, että jääkylmän veden tiheys on pienempi, joten se pyrkii nousemaan pintaan. Tämä ominaisuus on erittäin tärkeä. Suurin osa kylmälle ilmalle altistuneista nesteistä painuisi jäähtyessään pohjaan pakottaen samalla pohjalla olevan nesteen nousemaan pintaan ilman jäähdytettäväksi. Ajan mittaan ilma jäähdyttäisi kaiken nesteen ja neste alkaisi jäätyä pohjasta käsin, jäätyen lopulta kokonaan. Veden kyseessä ollessa pienemmän tiheyden omaava kylmä vesi pysyy pinnalla mahdollistaen lämpimämmän veden alempana pysymisen jasiten estäen lämmön haihtumisen ilmaan. Tämä tarkoittaa, että pinta voi olla jäätynyt, mutta silti kalat kykenevät elämään vedessä pinnan alla. Mikäli vesi olisi niin kuin muut aineet, suuret vesialueet, kuten Pohjois-Amerikan Isot järvet, jäätyisivät täysin, mistä olisi kauheita seurauksia maapallon elämälle.

Tiesitkö?

  • Maapallo on 70 %:sti veden peitossa.

  • Vain 1 % maapallon vedestä on suoraan ihmisten käytettävissä. Noin 97 % on liian suolaista ja 2 % on jäätä.

  • Jos maapallon mantereet ja meret tasoitettaisiin, niin maapallon nykyinen vesimäärä peittäisi koko maapallon 2,7 kilometrin paksuudelta.

    National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA), U.S. Dept Commerce

    9474-icecaps

    Maapallon laajat jäätiköt sisältävät järisyttävät 29 miljoonaa kuutiokilometriä vettä, joka on noin 2% kaikesta maapallon vedestä. Meret sisältävät 1 370 miljoonaa kuutiokilometriä vettä, ja vettä sataa maahan vuosittain noin 110 300 kuutiokilometriä.

  • Australia on maailman kuivin asutettu maanosa, jolla on vähäisin valuma. Australiasta 70 % on aavikkoa.

  • Perheauton valmistuksessa tarvitaan noin 150 000 litraa vettä.

  • Ainoastaan 1 % kotitalouksien vedenkäytöstä menee juomiseen. Loput vedestä kuluu suihkuihin, nurmikon kasteluun yms.

  • Kotitalouksien WC-altaat huuhtovat päivittäin noin 150 litraa vettä.

  • Jatkuvasti valuttava hana kuluttaa noin 600 litraa vettä päivässä. Tipoittain vuotava hana (1 tippa/sekunti) kuluttaa noin 30 litraa päivässä.

  • Puutarhojen maankate vähentää haihtumista 75 %.

  • Keskiverto puutarhasadetin kuluttaa 1 000 litraa tunnissa.

  • Luonnonvedessä on pieniä määriä liuenneita mineraalisuoloja, jotka antavat sille ominaismaun. Puhdas vesi on mautonta.

(Kotitalouksien vedenkulutusmäärät ovat keskiarvoja ja ne vaihtelevat henkilökohtaisista tavoista ja laitteista riippuen.)

Mikä tekee vedestä ainutlaatuisen?

Veden pienin rakenneosa on vesimolekyyli. Se koostuu kahdesta vetyatomista, jotka ovat kiinnittyneet happiatomiin V-muodossa, 104°:n kulmassa. Vesimolekyyli on polaarinen, toisin sanoen happiatomilla on negatiivinen sähkövaraus, kun taas sen kaksi vetyatomia ovat positiivisesti varautuneita. Siksi vesi liuottaa niin monia aineita, kuten suolaa, jolla myös on sähköisesti varautuneita rakenneosia; vesi ei liuota öljyä, jonka molekyylit ovat varauksettomia.

Lisäksi vesimolekyyli on liittynyt melko voimakkaasti muihin vesimolekyyleihin vetysidoksin. Nämä sidokset ovat kymmenen kertaa heikompia kuin tyypilliset kemialliset sidokset, mutta ne ovat silti riittävän vahvoja tekemään vedestä nestemäistä huoneenlämmössä. Vastaavanlainen yhdiste, vetysulfidi, jolla ei ole vetysidoksia, on kaasu. Vetysidokset ovat myös vastuussa veden korkeasta pintajännityksestä sekä ominaislämmöstä ja latentista lämmöstä.

Molekyylin muodon ja vetysidosten vuoksi jäällä on hyvin avoin kuusikulmainen kiderakenne, joka on edustettuna kauniisti lumihiutaleiden valtavassa monimuotoisuudessa. Tämä rakenne vie paljon tilaa, mutta se luhistuu sulaessaan, joten nestemäinen vesi on tiheämpää. Tästä syystä jää kelluu. Taannoinen tutkimus osoittaa, että vesimolekyylit muodostavat nesteeseen rykelmiä, erityisesti häkin kaltaisia rakenteita, joissa on kuusi molekyyliä.1 Tämä on syynä useille veden ainutlaatuisista ominaisuuksista.

Toinen tutkimus osoittaa, että vedessä on luultavasti kahdenlaisia vetysidoksia, joista toinen on noin kaksi kertaa toista vahvempi.1 Tämä voisi selittää, miksi vesi on nestemäistä melko laajalla lämpötila-alueella. Sulaminen rikkoo vain heikommat sidokset, kun taas kiehumisen täytyy murtaa myös vahvemmat sidokset. Tutkimus osoittaa myös, että muutos vahvoista sidoksista heikoiksi vaatii tiettyjä lämpötiloja, joista yksi on 37°C. Tämä on ruumiinlämpömme, joten voimme päätellä, että kyseessä on yksi monista taidokkaasti suunnitelluista ominaisuuksistamme.

Vesi, Raamattu ja tiede

Ainakin kaksi veteen liittyvää Raamatun viittausta osoittavat, että Raamattu ennakoi jo paljolti nykyistä tiedettä. Toinen on viittaus veden kiertokulkuun — höyrystyminen, pilvet, sade [Suom. huom.: höyry mainitaan englanninkielisessä Raamatussa]:

Job 36:26–28: ”Katso, Jumala on suuri, emme häntä käsitä, hänen vuottensa luku on ilman määrää. Hän kokoaa vedenpisarat; ne vihmovat virtanaan sadetta, jota pilvet vuodattavat, valuttavat ihmisjoukkojen päälle.

Ja toinen on maininta ”meren poluista” Psalmissa 8, jakeessa 9. Merentutkimuksen pioneeri Matthew Fontaine Maury (1806–1873) tutki veden virtauksia tämän Raamatunjakeen pohjalta.2 Kuten Maury huomautti: ”Raamattu on auktoriteetti kaikessa mitä se käsittelee” — ei ainoastaan opillisesti vaan myöskin tieteellisesti ja historiallisesti. Hänen työnsä mullisti laivaliikenteen lyhentäen matkustusaikoja dramaattisesti.

Maury antoi keksinnöistään kunnian Jumalalle. Ja meidän tulisi antaa kunnia Jumalalle kaikista veden ihmeistä ja olla kiitollisia Hänelle sen monista käyttökohteista.

Lähdeluettelo ja kommentit

  1. R. Matthews, ”Wacky Water”, New Scientist 154(2087):40–43, 21 June 1997. .
  2. Katso Ann Lamont, 21 Great Scientists who Believed the Bible, Creation Science Foundation, Australia, 1995, pp. 120–131. .

Lähdeluettelo ja kommentit

  1. Mutta veri on ainutlaatuista – se on kemiallisesti liian erilaista ollakseen kehittynyt merivedestä, Encyclopaedia Britannican (15th Ed., 1992) 2:290 ”veri”-artikkelin väitteestä huolimatta – katso Don Batten, ”Red-blooded evidence”, Creation 19(2):24–25, March–May 1997.
  2. Itse asiassa ainoastaan 5 % CO2:sta [hiilidioksidista] kuljetetaan sellaisenaan liuenneena. 88 % on bikarbonaatti-ioneina (HCO3-), jotka pH-puskureina auttavat meitä pitämään pH:mme (happo-emäs-tasomme) tasaisena. Osa CO2:sta sitoutuu veren hemoglobiiniin ja muodostaa karbamaattia. Katso ”Respiration and Respiratory Systems”, Encyclopaedia Britannica (15th Ed., 1992) 26:742.

Evolution is supported and endorsed by governments, the media, our major educational institutions and many big businesses. But look at this site and see how much can be achieved with a little effort from God's people in supporting such outreach. Support this site

Copied to clipboard
9474
Product added to cart.
Click store to checkout.
In your shopping cart

Remove All Products in Cart
Go to store and Checkout
Go to store
Total price does not include shipping costs. Prices subject to change in accordance with your country’s store.