Цвет воды

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Пигментация воды»)
Перейти к: навигация, поиск
Слияние вод[en] в Манаусе: воды Солимойнса имеют песочную окраску, а Рио-Негру — почти чёрную.

Цвет воды — воспринимаемый глазом окрас воды. Хотя небольшие объёмы воды кажутся прозрачными, при увеличении толщины образца вода приобретает голубой оттенок. Это происходит из-за внутренних свойств воды по селективному поглощению и рассеиванию света. Неоднородности, растворённые или присутствующие в воде в качестве взвеси, могут придать воде различный окрас.

Истинный цвет воды[править | править вики-текст]

Вода в бассейне кажется голубой, однако та же вода меньшей толщины в ведре имеет более светлый оттенок

Цвет, присущий чистой воде, можно наблюдать, глядя на белый источник света через длинную трубу, заполненную водой и закрытую с обоих концов прозрачными окнами. Видимый голубой цвет является результатом слабого поглощения красной части видимой части спектра.

Молекула воды имеет три основные моды колебаний, включая две моды колебаний, при которых O-H связь растягивается или сжимается, и которые имеют частоты v1 = 3650 см−1 и v3 = 3755 см−1. Поглощение на частотах этих колебаний происходит в инфракрасном диапазоне спектра. За поглощение в видимой части спектра ответственна гармоника (обертон) v1 + 3*v3 = 14 318 см−1, что соответствует длине волны 698 нм.[1]

Речная вода[править | править вики-текст]

Красно-коричневый цвет воды в реке Бецибука на острове Мадагаскар

Поскольку в результате эрозии реки часто переносят седименты (взвешенные в воде частицы почвы или горных пород), цвет речной воды в значительной степени зависит от содержания в ней взвесей. В лимнологии выделяются следующие виды окраски речной воды:

  • прозрачная (без цвета) — как правило у горных и высокогорных рек, питаемых талыми водами со снежников или ледников, текущими в граните или базальте
  • жёлтая (жёлто-красная) — у равнинных рек и особенно пустынных рек, несущих большое количество песка, глины и прочих взвесей органического происхождения (например, нижние течения Тарима в Китае или Кубани в России)
  • тёмная или чёрная[en], что особенно характерно для рек протекающих в местности с густой древесной растительностью (например, в джунглях). Ярким примером является река Риу-Негру в Бразилии. Чёрная речка — распространённый топоним.
  • белая (бело-серая) — кроме взвешенных частиц белый цвет воде придают пузырьки воздуха, когда вода пенится на порогах и в водопадах. В английском языке есть словосочетание white water (белая вода), которое означает порожистые реки. Белая река — также популярный топоним.

В Японии в рыболовном хозяйстве распространена определённая шкала для описания пигментации воды «от карпа до форели», поскольку карп водится только в мутной воде, а форель только в прозрачной.

Морская вода[править | править вики-текст]

Цветение фитопланктона в Баренцевом море

Цвет моря, воспринимаемый глазами наблюдателя, зависит от цвета морской воды, цвета неба, количества и характера облаков, высоты Солнца над горизонтом, а также от других причин.[2]

Важный компонент, поглощающий свет в океанических водах — это хлорофилл, используемый фитопланктоном для производства углерода через фотосинтез. Из-за хлорофилла фитопланктон больше поглощает в красной и синем частях спектра и отражает в зелёные длины волн. Поэтому морские воды с районами высокой концентрацией фитопланктона будут иметь сине-зелёный и зелёный окрас, в зависимости от плотности популяции фитопланктона.[3]

Вспышки популяции определённых видов водорослей ответственны за такое явление, как красный прилив, когда поверхность моря покрывается полосами красных оттенков.

Лёд[править | править вики-текст]

Голубой лёд у южных берегов Гренландии

Идеальный лёд прозрачен, но любые неоднородности приводят к поглощению и рассеиванию света и, соответственно, изменению цвета.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Braun, Charles L. & Smirnov, Sergei N. (1993), "«Why is water blue?»", Journal of Chemical Education Т. 70 (8): 612–614, doi:10.1021/ed070p612, <http://inside.mines.edu/fs_home/dwu/classes/CH353/study/Why%20is%20Water%20Blue.pdf> 
  2. Цвет моря — статья из Большой советской энциклопедии
  3. Ocean Color (англ.). NASA. Проверено 16 июня 2014.