Densitet på sötvatten, saltvatten, is och på olja...Energi

Vattnets och isens densitet:

Densitet är volymmassan som är ett mått av ett ämnes täthet, alltså massa per volymenhet. Ju högre densitet ett ämne har desto större är mängden massa per volymenhet, densiteten påverkar direkt ämnets vikt. Vanligt sötvatten har densiteten 1 kg/liter vid +4 grader. Densitetenberor på hur tätt vattenmolekylerna är packade vilket i sin tur beror på vilken temperatur vattnet har. När vattnet har blivit is har den en låg densitet, den har då 0,917 kg/liter eftersom syreatomen i varje vattenmolekyl omges av syreatomerna från fyra grannmolekyler. Denna regelbundna form tar stor plats, vilket gör att isen får låg densitet. När vattnet blir varmare finns det inte längre denna regelbundna form kvar vilket medför att molekylerna kan packas tätare det vill säga att vattnet får högre densitet. Samtidigt startar en motsatt effekt, när vattnet blir varmare ökar molekylernas aktivitet. När vattnet är mer än fyra grader tar molekylernas aktivitet över och vattnets densitet sänks igen. Molekylernas aktivitet ökar ju varmare vattnet blir och behöver mer plats vilket medför att vattnets densitet minskar ju varmare det blir. Till slut övergår vattnet till ånga, molekylerna har då så hög aktivitet att de rör sig helt fritt. Det är därför vattnets densitet är högst vid fyra grader eftersom molekylerna är som mest kompakta. Det är också därför det kallare vattnet är längre ner i sjöar och hav när man badar eftersom det kallare vattnet har högre densitet och därför är tyngre än vattnet som är varmare som är vid ytan som har värmts av luften.

På vintern kyls vattnet av luften, då flyter vattnet som är 1-2 plusgrader ovanpå vattnet som är fyra grader. Om vattnet kyls ytterligare kommer is att bildas som flyter ovanpå. När isen har blivit tjock isolerar den vattnet så att det inte blir kallare i vattnet vilket medför att sjöar och hav inte bottenfryser. Vilket är bra för bland annat fiskarna.



Saltvatten:

Salterna i havet kommer från upplösningar av mineraler i jordskorpan. Den nederbörd som hamnar på land tränger ner i marken och sipprar fram som grundvatten eller samlas i bäckar som återvänder till havet. På vägen dit löser sig en del av markens salter i vattnet som sedan blir en del av salterna i havet. När vatten avdunstar till atmosfären blir de lösa salterna kvar i havet. Saltvatten har högre densitet än sötvattendet kan man märka genom att man flyter lättare i saltvatten. Sötvatten har en densitet på 0,998 kg/liter vid 22 grader, saltvatten har vid samma temperatur 1,01-1,03 kg/liter. Döda havet har cirka 10 gånger så hög salthalt än vanligt saltvatten. Anledningen till att vissa sjöar har högre halt av salt beror på att det är mycket gamla sjöar som en gång i tiden har varit väldigt stora och som undan för undan dunstat bort och blivit mindre och mindre därför har salthalten blivit så koncentrerad. Det finns sjöar som har torkat ut helt och hållet och det har bildats saltöknar i stället.



Oljors densitet:

De flesta oljor har lägre densitet än vad vatten har. Densiteten för oljor brukar ligga på cirka 840-950 kg/m3, därför flyter oljor oftast på vatten. För lättare oljor har ytspänningen mellan olja och vatten stor betydelse för hur oljan sprids på vattenytan. Om ytspänningen är låg så breder oljan ut sig fortare. Men det finns oljor som kan sjunka till botten till exempel vid ett oljeläckage till havs så kan de lätta komponenterna försvinna i miljön vilket gör att oljans densitet ökar och får lättare för att sjunka. Det finns även oljor som med tiden kan blandas upp med vattnet och sjunka till botten, det beror på stor del av oljans vaxhalt.



Referenser:

Henriksson, A. (1996). Naturkunskap, kurs B. Gleerups.

www.uvc.uu.se/professorvatten/

http://www.sweco.se/