水的熔点？

水的熔点为0℃。当温度为0℃时，冰和水可以共存，如果与外界没有热交换，冰和水共存的状态可以长期保持稳定。

熔点，即在一定压力下，纯物质的固态和液态呈平衡时的温度，也就是说在该压力和熔点温度下，纯物质呈固态的化学势和呈液态的化学势相等，而对于分散度极大的纯物质固态体系来说，表面部分不能忽视，其化学势则不仅是温度和压力的函数，而且还与固体颗粒的粒径有关，属于热力学一级相变过程。

水的熔点也并不是固定不变的，有两个因素对熔点影响很大。

压强

平时所说的物质的熔点，通常是指一个大气压时的情况，如果压强变化，熔点也要发生变化。熔点随压强的变化有两种不同的情况。对于大多数物质，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些物质的熔点要升高；对于像水这样的物质，与大多数物质不同，冰熔化成水的过程体积要缩小（金属铋、锑等也是如此），当压强增大时冰的熔点要降低。

物质中的杂质

我们平时所说的物质的熔点，通常是指纯净的物质。但在现实生活中，大部分的物质都是含有其它的物质的，比如在纯净的液态物质中溶有少量其他物质，或称为杂质，即使数量很少，物质的熔点也会有很大的变化，例如水中溶有盐，熔点就会明显下降，海水就是溶有盐的水，海水冬天结冰的温度比河水低，就是这个原因。饱和食盐水的熔点可下降到约-22℃，北方的城市在冬天下大雪时，常常往公路的积雪上撒盐，只要这时的温度高于-22℃，足够的盐总可以使冰雪熔化，这也是一个利用熔点在日常生活中的应用。

水的物理性质：

水在常温下为无色、无味、无臭的液体。

摩尔质量:18.0153g/mol。

密度:水0.998g/cm3(1.0g/cm3)(20度)冰0.92g/cm3(0.9g/cm3)。

熔点:0度273.15k。

沸点:100摄氏度373.15k (1标准大气压下)比热:4.184J/ (g.K)。

纯水的理论电导率为σ＝0.055μS/cm。

水的比热容大，c＝75.3 J/(mol·K)，所以能很好地起到调节温度的作用。

水的化学性质:

水的元素构成是氢和氧,其化学分子式用H20表示,是一个键能很强的偶极分子,这是H与O原子的电子层结构决定的.在H-O键**价键成分很高,其形式是等腰三角形,两个H-O键角为105°。

此外,水分子间分子键强大,使水具有较高的熔点和沸点.这一特性使得自然界的水多数条件下以液态形态存在.离子健化合物在水中极易溶解.水中的各种溶质极易发生相互之间及其与水之间的各种化学反应,具有良好的对自然界物质的迁移、转化能力.即具有很强的溶解力。

生理意义：

水是人体正常代谢所必需的物质，正常情况下身体每天要通过皮肤、内脏、肺以及肾脏排出1.5L左右的水，以保证毒素从体内排出。儿童体内有80%的水，老人体内则有50％~60%，正常中年人体内则有70%的水。

水——生命的源泉

水在机体内有许多重要功能：

水是细胞原生质的重要组分；

水在体内起溶媒作用，溶解多种电解质；

水在体内起运输作用，可以传递营养物质、代谢废物和内分泌物质（如激素）等；

水有较高热导性和比热，可作为“载热体”在体内和皮肤表面间传递热量，有助于人体调节体温。

水的起源

关于地球上水的来源有许多各不相同的认识，各有各的道理，但真相究竟如何，还有待于科学家们收集更多的客观证据，以揭开这个谜。众所周知，地球表面72%的面积被水覆盖。然而，地球上的水从哪儿来，却始终是未解之谜。

《自然》杂志载文称，德国明斯特大学的科学家通过对来自加拿大不列颠哥伦比亚省塔吉胥湖陨石和地球地幔岩石样品的同位素分析显示，水在地球上出现的时间比此前预期的要晚很多。这在很大程度上反驳了此前很多科学家所持有的“水是地球形成阶段时期由陨石表面的冰层转变而来”的说法。地球上水的起源和形成时间决定了地球演化的方向和生命起源的时间。对于地球上的水的来源，目前比较有代表性的是“外源说”和“内源说”两种说法。

外源说

顾名思义，外源说认为地球上的水来自地球外部。而外来水源的候选者之一便是彗星和富含水的小行星。被誉为“脏雪球”的彗星，其成分是水和星际尘埃，彗星撞击地球会带来大量的水。而有些富含水的小行星降落到地球上成为陨石，也含有一定量的水，一般为0.5%~5%，有的可达10%以上，其中碳质球粒陨石含水更多。

球粒陨石是太阳系中最常见的一种陨石，大约占所有陨石总数的86%。正因如此，一些科学家认为，正是彗星和小行星等地外天体撞击地球时，将其中冰封的水资源带入地球环境中。

然而，科学家研究发现，大多数彗星水的化学成分与地球水并不匹配。此外，上述德国明斯特大学科学家认为，既然陨石是在地球形成阶段就已经降落到地球的，那么应该在地球的地幔中留下相应的化学痕迹。如果水确实是在这一阶段由陨石带到地球上的，那么地幔中的同位素水平和陨石中的同位素水平应该相同，而当他们将不列颠哥伦比亚塔吉胥湖的陨石中钌同位素及地球地幔中钌同位素进行对比分析后却发现，两者的同位素水平并没有任何相似之处。

据此，德国明斯特大学科学家表示，这证明，如果水确实是由彗星或小行星带到地球上的，则其来到地球上的时间并不是地球的形成期，而是地球演化到形成地壳和地幔之后的时期。但并不排除另一种情况，即水最开始其实是星际尘埃的组成部分，而地球则正是由星际尘埃所组成的。

外来水源的另一个候选者是太阳风。太阳风是指从太阳日冕向行星际空间辐射的连续的等离子体粒子流，是典型的电离原子，由大约90%的质子（氢核）、7%的α粒子（氦核）和极少量其他元素的原子核组成。

有科学家认为，地球上的水是太阳风的杰作。首先提出这一观点的科学家是托维利。他认为，太阳风到达地球大气圈上层，带来大量的氢核、碳核、氧核等原子核，这些原子核与地球大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等。再通过不同的化学反应变成水分子，据估计，在地球大气的高层，每年几乎产生1.5吨这种“宇宙水”。这种水以雨、雪的形式降落到地球上。更重要的是，地球水中的氢与氚含量之比为6700∶1，这与太阳表面的氢氚比也是十分接近的。因此托维利认为，这可以充分说明地球水来自太阳风。

但太阳风形成的水是如此之少，在地球45亿年生命史中，也不过形成了67.5亿吨水，与现今地球表面的水贮量（包括液态水、固态冰雪和气态水汽）1.3860×1010亿吨相比，不过九牛一毛。

内源说

自源说认为地球上的水来自于地球本身。地球是由原始的太阳星云气体和尘埃经过分馏、坍缩、凝聚而形成的。凝聚后的这些星子继续聚集形成行星的胚胎，然后进一步增大生长而形成原始地球。地球起源时，形成地球的物质里面就含有水。

在地球形成时温度很高，水或在高压下存在于地壳、地幔中，或以气态存在于地球大气中。后来随着温度的降低，地球大气中的水冷凝落到了地面。岩浆中的水也随着火山爆发和地质活动不断释放到大气、降落到地表。汇集到地表低洼处的水就形成了河流、湖泊、海洋。地球内部蕴含的水量是巨大的。地下深处的岩浆中含有丰富的水。有人根据地球深处岩浆的数量推测，在地球存在的45亿年内，深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半。

还有一种说法认为在地球开始形成的最初阶段，其内部曾包含有非常丰富的氢元素，它们后来与地幔中的氧发生了反应并最终形成了水。

水岩

地球科学家倾向于认为，地球上的水来源于地球自身演化过程中的岩浆水等，天文学家更倾向于是彗星等撞击地球带来的水。两种观点谁都没有说服谁。

很多人似乎觉得太空中的水很稀少，实际上水在太阳系中非常丰富。例如我们的临近行星——火星，已经在其表面发现了很多干涸的河床、湖泊、三角洲、冲积扇等，这说明火星表面曾经有大量的水。科学家也相信火星地下和两极可能藏有很多水。此外，一些小行星、海王星轨道之外的柯伊伯带的天体上也有大量的水存在。而在柯伊伯带以外的奥尔特云更是分布着大量的彗星，这些彗星大部分就由水组成。液态水能否存在的关键在于星球表面的温度。在地球上，由于温度通常在0℃~100℃之间，因此水才可能以液态形式存在。

有的星球如金星表面温度达到400多摄氏度，远远超过了水的沸点，所以没有液态水。有的星球如火星，表面温度达到了零下四五十摄氏度，低于水的冰点，即使有水也都冰冻了，所以也不会有很多液态水。所以水出现在地球上并非偶然，而是必然现象。地球水的“第四种形态”地球上的水绝大多数其实并不是以我们所熟知的冰、水、气三种形式存在。水还有另外一种存在形式，这种形式异乎寻常——那就是封存在岩石中的水。

可以说，这些岩石像一个巨大的水库，它的含水量至少与地球上所有河流、海洋和冰川中的水量加起来一样多，或许还是海洋水量的4倍、6倍或10倍。但它们一直被深埋在我们脚下410千米处。科学家把这种融入水的矿石称为“水合矿物质”，即“水岩”。科学家认为，这种水岩遍布地下400千米~650千米的深处，厚达240千米，比地球表面的水层还要厚。即使这种矿石的含水量只有1%，其水量也很大，实际上已相当于地球海洋水量的几倍。

太阳风

2022年9月，中国科学院地球化学研究所科研团队针对嫦娥五号月壤样品开展了研究，通过红外光谱和纳米离子探针分析，发现嫦娥五号矿物表层中存在大量的太阳风成因水，估算出太阳风质子注入为嫦娥五号月壤贡献的水含量至少为170ppm。该研究成果在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

水总硬度

定义及其分类

水总硬度指的是水中钙离子、镁离子的总量，是衡量自来水是否符合标准的依据，主要可以分为暂时硬度和永久硬度两大类。暂时硬度是指水中的钙镁离子以碳酸盐的形式存在，遇热就会形成碳酸盐沉淀，最终被除去；而永久硬度则是指水中钙镁离子主要以硫酸盐、硝酸盐等形式存在，性质稳定，不易除去。

测定意义

水硬度是评价水质的一个重要标准，对于饮用水以及工业用水有着很重要的影响。水硬度过高可能会形成水垢，影响产品质量。因此，为确定水质以及进行水的相关处理，要对水中钙镁离子进行测定，即水总硬度的测试。

水总硬度的监测分析是水质检测的重要工作之一，不仅影响到水的质量，还会影响到人们生产以及生活的安全。在科技快速发展的今天，更多的检测技术的应用，提高了水总质量检测的准确性，保障了水质的安全以及使用质量。

注意问题

溶液pH值问题

测试中溶液的pH值在一定程度上会影响到金属钙镁离子与EDTA生成络合物的稳定性。pH过低，将会使络合物的稳定性降低；pH过高，则水中钙镁离子将不能与EDTA反应。因此，在进行水总硬度测试之前必须要确定使用溶液的pH值，以保证实验的顺利进行。

滴定溶液的温度问题

水总硬度检测时滴定溶液的温度对检测结果有着很大的影响，温度过低就会造成反应速度过慢，滴定过量；溶液温度过高就会使测试溶液中有效物质变质，影响钙镁离子与EDTA的反应过程。最终影响到水总硬度的检测。

缓冲溶液的问题

EDTA具有弱酸性，其反应过程受到溶液pH值的影响，因此，要将缓冲溶液加入到滴定溶液中，保持适合的pH值，保证测试的顺利进行。

铬黑T的问题

铬黑T是一种常见的金属离子指示剂，用于滴定检测过程中与钙镁离子进行置换作用，有明显的颜色变化，可以准确的测出水的质量问题。铬黑T指示剂的配制可以分为两类，一类是固体指示剂，另一类则是液体指示剂。

滴定时间及速度问题

水总硬度测试中，每次滴定必须要按照规定的零刻度开始，这样可以保证读数都在滴管的同一个位置上，减少读数的误差。在碱性溶液中，铬黑T会随着时间的流逝而被氧化，影响最后反应结果。因此，要保证其在五分钟之内完成反应，测出结果。但是，也要注意滴定的时候速度不要过快，否则可能导致溶液粘在滴定管壁上，影响读数的误差。

溶液中二氧化碳的问题

溶液中可能含有碳酸氢根等物质，当其浓度过大时，就会使反应效果提前，影响测试结果。因此应该适当加入盐酸，将其中和反应掉，使溶液呈现中性。还要注意，不要将滴定溶液放置时间过长，其极易与空气中的二氧化碳反应，出现返红现象。

解决办法

水总硬度的检测受到环境因素的影响，如果在滴定过程中发现没有出现终点色，有可能是铁离子、铜离子以及锰离子等的干扰，它们与指示剂形成更加稳定的络合物，导致EDTA不能把金属离子置换出来，就会影响水总质量的测定。

铁离子

在水总硬度测试中，铁的含量过高，就会干扰到测试的结果。相应的解决办法就是要在加入缓冲溶液之前加入三乙醇胺，加快滴定速度，将铁离子屏蔽。或者也可以利用沉淀过滤的方法来除去铁离子，减少测试的误差。

铜离子

在水总质量的测试中，若是水样中存在铜离子，将会出现指示剂封闭的现象，导致测试结果不清晰。相应的解决方法之一就是在加入缓冲溶液之前加入氰化钾，使之与铜离子反应从而消除铜离子的干扰，但是要注意氰化钾的剧毒性，尽量减少使用；另一种方法就是加入硫化钠，也是使其与铜离子反应，形成硫化铜沉淀，将其过滤掉。

铝离子

若是水样中存在铝离子，在其作用下，可能会吸附指示剂，导致终点色出现时间延长，影响水硬度的测试。而解决办法可以参考铁离子的解决办法，使水总硬度测试顺利进行。

水样总碱度

水总硬度检测中，如果水样滴定终点变蓝，但是又很快的变回紫色，则证明水的碱性很大，主要是由于钙镁离子造成的，相应的解决办法就是可以在检测之前将盐酸酸化煮沸，可以去除一定的碱性，之后需要将氢氧化钠与之融合至中性，再继续检测将会发现滴定终点颜色变化会更明显。

有机物、悬浮物及胶状物质

水总硬度检测过程中如果发现水样中有机物、悬浮物质过多，就会影响其终点颜色变化的观察，影响到最终测试的结果。相应的解决办法就是将着色物用乙醚去除掉，或者是用硝酸等进行溶解，在去除多余的酸性，中和之后再进行水总硬度的检测。

中国淡水资源现状

现状

我国淡水资源总量较多，但按人口、耕地平均占有水平来看，是很低的。与世界上许多国家相比，我国淡水资源问题比较严重，尽管我国河川径流总量居世界第六位，但是由于我国国土辽阔，人口众多，人均和亩均占有量均低于世界平均水平。人均占有量为世界人均占有量的1/4左右，亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4。据对149个国家和地区的最新统计，中国人均占有量已经退居世界110位。因此，正确处理好水及人和人及于水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。

我国淡水资源在地区上分布不均，水土组合不平衡。我国的水量和径流深的分布总趋势是由东南沿海向西北内陆递减，并且与人口数耕地的分布不相适应。81%集中分布在长江及其以南地区，而耕地面积仅占全国的36%；淮河及其以北地区耕地面积占全国64%。

我国降水及河川的年内分配集中，年际变化大，连丰连枯年份比较突出。我国主要河流都出现过几年来水较丰和几年来水较枯现象。例如黄河在过去几十年中曾出现过连续9年（1943~1951）的丰水期；在近几十年内也曾出现过连续28年（1972~1999）的少水期，其中断流21年。降水量和径流量在时程上的这种剧烈变化，给淡水资源的利用带来困难。要充分利用淡水资源势必修建各种类型的水利。

淡水资源污染波及全国。如果从淡水资源人均占有量上说，中国缺水主要是指北方区域的话，那么，淡水资源的污染却是一个具有全国性的问题。而且，越是丰水区和大城市，越是人口密集地区，往往污染越是严重。结果丰水区出现水质性缺水的现象。这是中国淡水资源更为严重的问题。