Su Ve Mineraller

 SU VE MİNERALLER
Su bilinen tüm yaşam formları için gerekli, (saf halinde) tatsız ve kokusuz bir maddedir. Küçük miktarlarda çıplak gözle bakıldığında renksizdir. Dünya üzerinde farklı şekillerde bol miktarda bulunur (Birleşmiş Milletler Çevre Programı Dünya'da 1400 milyon km³ su olduğunu söylemektedir[1]). Suyun özellikle ısıyla ilgili (termik) özellikleri dünya üzerindeki canlı yaşamının sürekliliğinde büyük rol oynar.
Suyun Halleri
Su yerkürede değişik hallerde bulunur: su buharı, (bulutlar), su (denizler, göller), buz (kar, dolu, buzullar) gibi. Su sürekli olarak su döngüsü olarak bilinen döngü içinde değişik fiziksel hallere dönüşür.
Bilinen tüm sıvılar ısıları düştükçe büzüşür, hacim kaybederler. Hacim azalınca yoğunluk artar ve böylece soğuk olan kısımlar daha ağır hale gelir. Bu yüzden sıvı maddelerin katı halleri, sıvı hallerine göre daha ağırdır. Ama su, bilinen tüm sıvıların aksine, belirli bir ısıya (+ 4°C'ye) düşene kadar büzüşür, daha sonra birdenbire genleşmeye başlar. Donduğunda ise daha da genleşir. Bu nedenle suyun katı hali, sıvı halinden daha hafiftir. Bu yüzden buz, suyun dibine batmayıp su üstünde yüzer.
Buz eridiğinde ya da su buharlaştığında, etraftan ısı çekilir. Bunun tersi gerçekleştiğinde ise, dışarıya ısı verilir. Bu, "gizli ısı" olarak bilinen kavramdır. Tüm sıvıların gizli ısıları vardır. Ancak suyun gizli ısısı, bilinen tüm sıvıların en yükseği sayılabilir. Ayrıca suyun "termal kapasitesi", yani suyun ısısını bir derece artırmak için gereken ısı miktarı, bilinen diğer sıvıların çok büyük bölümünden daha yüksektir.
Suyun gizli ısısının ve termal kapasitesinin diğer sıvılara göre çok yüksek olması da denizlerin karalara göre daha geç ısınıp daha geç soğumalarını sağlar. Bu nedenle Dünya'da kara üzerindeki ısı farklılıkları en sıcak yer ile en soğuk yer arasında 140°C'ye kadar çıkarken, denizlerin ısı farklılığı en fazla 15-20°C arasında değişir. Aynı durum gece-gündüz arasındaki ısı farkında da yaşanır. Karada gece ile gündüz arasındaki fark kurak ortamlarda 20-30°C'ye kadar çıkarken, denizlerde en fazla birkaç derecelik bir ısı farkı olur. Sırf denizler değil, atmosferdeki su buharı da çok büyük bir denge sağlamaktadır. Gece-gündüz arasındaki ısı farkının, su buharının çok az bulunduğu çöllerde çok fazla, deniz iklimi yaşayan yerlerde ise çok daha az olması, bunun bir sonucudur.
Bundan başka suyun termal iletkenliği, yani ısıyı iletebilme yeteneği de bilinen diğer herhangi bir sıvıdan en az dört kat daha yüksektir. Buzun ve karın termal iletkenlikleri ise düşüktür. Suyun bu özelliği de çok önemli bir işlev görmektedir. Buz, havadaki soğuğu, altındaki su tabakasına çok az iletir. Böylece dışarıdaki hava -50°C'yi bulsa bile, denizin üstündeki buz tabakası 1-2 metreyi geçmez. Foklar, penguenler ve diğer kutup hayvanları, bu sayede denizin üstündeki buzu delip alttaki suya ulaşabilirler.
Suyun bu kendine özgü termal özellikleri sayesinde, kış ile yaz ya da gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkı daima insanların ve diğer canlıların dayanabileceği bir sınırda kalmaktadır. Dünya üzerindeki su miktarı karalara oranla daha az olmuş olsaydı, gece ile gündüz sıcaklıkları arasındaki fark çok artacak, karaların büyük kısmı çöle dönecek ve yaşam imkansızlaşacak ya da en azından çok zorlaşacaktı. Okyanusların varlığını düşünelim. Okyanuslar güneş ışınlarını karadan daha az yansıtır, böylece karalardan daha fazla güneş enerjisi alır, ama bu ısıyı kendi içinde karalara göre daha dengeli biçimde dağıtır. Bu sayede okyanuslar daha sıcak olan ekvator bölgelerini serinleterek aşırı sıcak olmalarını, kutup bölgelerinin soğuk sularını da ısıtarak aşırı soğuk olmalarını ve bunun sonucunda da tamamen donmalarını engeller.
Vücudunuzun günlük kaybettiği su ihtiyacini karşılamak icin günde 6-8 bardak su içmeniz gerekir.
Vücut ağırlığının yüzdesi olarak su kaybının sonuçları:
• %1: susuzluk hissi, ısı düzeninin bozulması, performans azalması
• %2: ısı artması, artan susuzluk hissi
• %3: vücut ısı düzenin iyice bozulması, aşırı susuzluk hissi,
• %4: fiziksel performansın %20-30 düşmesi
• %5: başağrısı, yorgunluk
• %6: halsizlik, titreme
• %7: fiziksel aktivite sürerse bayılma
• %10: bilinç kaybı
• %11: olası ölüm
Mineral doğal şekilde oluşan, homojen, belirli kimyasal bileşime sahip inorganik kristalleşmiş katı bir cisimdir. Buna göre minerallerin özelliklerini şöyle sıralayabiliriz:
1. Doğal olarak oluşur.
2. Herhangi bir parçası bütününün özelliklerini taşır.
3. Belirli bir kimyasal formülü vardır.
4. Katı halde olup nadiren sıvıdır.
5. İnorganiktir.
Mineralojinin konusu doğal şekilde oluşan maddeleri ihtiva ettiği için bu bakımdan sınırlandırılmıştır. Teknolojinin ilerlemesiyle laboratuvarlarda sentetik olarak elde edilen kimyasal bileşikler mineral sayılmazlar. Bu yapay bileşikler halindeki katı maddelere doğada tabii halde rastlanmaz. Dolayısıyla da doğal şartlarda oluşturulamazlar. Bu tür katı maddelere "yapay mineraller" adı verilebilir. Bu tür yapay mineraller de, tabii minerallerde olduğu gibi benzer kristal iç yapılarına sahiptir.
Minerallerin doğada veya deneysel olarak yapılan incelemelerde de gözlendiği gibi, oluşum şartları bunların belirli fizikokimyasal şartlarda (belirli sıcaklık ve basınç altında ve ortamın kimyasal durumu gibi) oluşurlar. Buradan mineralojinin bir amacının da minerallerin oluşturduğu yerkabuğunun kimyasal ve fiziksel yapısının öğrenilmesi, yerkabuğunun tarihinin bilinmesi ve yeraltı kaynaklarından yararlanılması olduğunu anlıyoruz.
Mineraller belirli bir kimyasal bileşime sahiptirler. O halde her mineral bir kimyasal formül ile ifade edilir. Minerallerin kimyasal formülleri genellikle sabittir. Ancak belirli sınırlar içinde belirli kaidelerle değişebilir. Çok ender olarak saf elementler (altın, gümüş, bakır vs) şeklinde oluşan mineraller, yerkabuğunda meydana gelen doğal fizikokimyasal olayların ürünleridir.
Minerallerin bir diğer özelliği de inorganik oluşudur. Yerkabuğunda bulunan petrol, kömür, fosil ve reçine gibi maddeler mineralojinin kapsamına girmez. Ancak nadir de olsa organik mineraller de vardır. Mesela "kehribar" gibi.
Minerallerin katı olmaları düzenli bir atomsal iç yapıya sahip olduklarını gösterir. Mineral kristallerinin dış yapıları incelendiğinde düzgün geometrik dış şekilli oldukları görülür. Yine aynı şekilde iç yapılarının da düzgün olduğu görülür. Minerallerin "cıva" gibi sıvı olan tipleri de vardır.
Mineraller homojen bir yapıya sahiptirler. Alınan bir mineral örneğinin her tarafı aynı mineralden ibaret olmalıdır. Ancak her mineralde az veya çok yabancı mineral varlığı bulunmaktadır. Yabancı madde oranının çokluğu, mineralin özelliklerini değiştirir. Esasta; gözle görülebilen boyutta homojen olması basit tanımlama için yeterlidir.