1.6. PINDPINEVUS JA MÄRGUMINE

VEE PIND PÜÜAB KOKKU TÕMBUDA

Kui asetada kirjaklamber ettevaatlikult veega täietud klassi, siis jääb klamber pinnale ujuma. Lähedalt uurides tundub, et vee peale on tekkinud justkui kile. Kui aga klaasi raputada, vajub klamber põhja.

Selleks, et kirjaklamber saaks raskusjõu mõjul põhja vajuda, peab klamber vee molekulid oma teelt kõrvale lükkama. Teame,et molekuid on vees üksteisega seotud. Vees võib iga vee molekul haarata endale sõbra paremalt või vasakult, ülevalt või alt. Pindmises kihis aga veest väljaspool võrdväärset naabrit, mille poole tõmbuda, pole. Kui mõnda vee molekuli sunnitakse pinnalt eemalduma, püüavad naabrid teda tagasi tirida. Seda nähtust nimetatakse pindpinevuseks. Pindpinevuse tõttu ongi vesi otsekui kaetud kilega, millest kirjaklambril ei õnnestunud läbi tungida. Pindpinevus hoiab veetilka koos ja enam – vähem ümarana.

Pindpinevuse tõttu ei vaju kirjaklamber põhja.

Vee molekulide vahel tekivad molekulide omavahelisest tõmbejõust tugevad sidemed.

Pindpinevus hoiab veetilka koos.

Pindpinevust kasutab ära väike putukas liuskur, keda võib näha igal tiigil. Liuskurid liiguvad oma kahel jalapaaril mööda veepinda nagu kiiruisutajad. Liuskuri jalad on kaetud õlitaolise kirmega.

Kas liuskuri jalad saavad vees märjaks?

Langev vihmapiisk ei ole päriselt üldse pisara- ega pirnikujuline, nagu kunstnikud seda joonistavad, vaid hoopis lapik. Selles on süüdi õhutakistus, kui oled rattaga sõitnud, tead hästi, kuidas õhk sulle vastu pressib. Samal põhjusel muutub langemisel ka veepiisa kuju. Mida suurem on tilk, seda lapikumaks õhk selle surub. Kõige suuremad tilgad rebib õhu takistusjõud lihtsalt puruks.

PINDPINEVUST SAAB KA VÄHENDADA

Kirjaklamber, mis on ettevaatlikult asetatud veega täidetud klaasi, ujub veepinnal. Kui lisada klaasi tilga nõudepesuvahendit, vajub kirjaklamber põhja. Pesu pestes ei tungi vesi paljude tekstiilimaterjalide kiudude vahele just pindpinevuse tõttu. Kui lisada vette pesupulbrit, siis pindpinevus väheneb ning riie saab märjaks, pindpinevust vähendab ka temperatuuri tõus.

MÄRGAMINE JA MÄRGUMINE

Öeldakse, et halva ilmaga ei lase peremees isegi oma koera välja, sest siis saab koer märjaks nagu kass. Hanele on aga vesi nagu hane selga vesi. Veelindude suled ei märgu seepärast, et need on kaetud õhukese rasvakihiga, mis tõrjub vett. Veel ja paljudel teistel vedelikel on omadus teisi kehasi märjata. See tähendab, et vedeliku molekulid tõmbuvad tahke pinna molekulidega ning vedelik valgub laiali. Seda nähtust nimetatakse märgumiseks.

Aga mitte iga pind ei märgu. Võid seda näha, kui teed pool taskupeegli pinnast kokku toiduõliga ja tilgutad siis peeglile vett. Puhtal klaaspinnal valgub vesi kohe laiali, sest vee ja klassi pinnakihi

molekulid tõmbuvad omavahel. Õli ja vee molekulide vahel sellist tõmmet ei ole ning pindpinevuse tõttu tõmbuvad veepiisad „kerra”. Vesi ei saa laiali valguda.

Linnud määrivad oma sulgi päranipunäärme rasvase eritisega. See nääre on lindudel saba juures. Ka vees elavate loomade karv ei märgu. Nii nagu veelinnud, määrivad ka nemad oma kasukat rasvase eritisega. Veest välja roninud saarmal või kopral tasub end vaid korra raputada ning kasukas on taas kuiv. Linnu sulgedele sattunud nafta või bensiin lahustab aga rasvase kaitsekihi ning külm vesi tungib sulgedest läbi, see on linnule eluohtlik.

Ka inimesed on mõelnud selle peale, kuidas vihma käes mitte märjaks saada. Vett peavad hävri kunstkiust valmistatud tihedad kangad, kuid ka looduslikust materjalist riideid saab õlide ja rasvadega muuta mittemärguvaks.

1.7. KAPILLAARSUS

Märgamise ja pindpinevusega on seotud veel üks huvitav nähtus – kapillaarsus.

VESI VÕIB LIIKUDA KA ALTPOOLT ÜLESPOOLE

Esmapilgul võib tunduda, et looduses liigub vesi vaid ülevalt alla. Tegelikult võib vesi liikuda ka vastupidi: alt üles. Seda on lihtne katsega näidata.

Vala klaasi vett ja lisa sellele lahustuvat värvainet (näiteks toiduvärvi). Lõika pabersalvrätist paari sentimeetri laiune riba ja pista otsapidi vette. Vaata kuidas muutb pabeririba värvus.

Mõne aja pärast näed, et paber on värvunud ka veepinnast kõrgemal. Mis sundis vett määda paberit ülespoole ronima? Sellest arusaamiseks paneme klassi kolm erineva jämedusega peenikest klaastoru ehk kapilaari.

Näeme, et veetase tõuseb kapilaarides kõrgemale, kui see on klassis. Tähelepanelikult jälgides on näha, et mida peenem on toru, seda kõrgemale on vesi tõusnud. Ka paberis on peenikesed käigud, mida mööda tõuseb vesi üles täpselt samamoodi nagu torukestes.

Kapilaaridel on oluline osa ka loomade (inimene) vereringes. Suuremad sooned jagunevad kehas juuksekarvast peenemateks kapillaarideks, mille ülesandeks on tuua kõigi keharakkudeni hapnikku ja toitaineid ning viia ära rakkude elutegevuse jääkained. Kapillaarsus aitab südamel tööd palju kergemaks teha.

Vee molekulid märgavad toru, st kleepuvad selle seinale, tõmmates kaasa ka oma naabermolekule. Seda tehes peavad vee molekulid vedama vägikaigast raskujõuga. Peenemates kapillaarides on veesammast kergem järele tirida ja vee molekulid jaksavad seal kõrgemale ronida. Kui vesi torukese sisepinda ei märga, näiteks kui see on õline, ei teki molekulide vahel sidemeid ning veetase jääb kapillaaris hoopis madalamaks kui veenõus. Vanasti nimetati kapillaarsust torutirimisväeks.

Kapillaarsus on oluline ka taimede elus. Mullas on kapillaarkäigud, mida mööda vesi tõuseb taime juurteni. Ka taimede juurtes ja vartes on torukeste kimbud, mida mööda vesi ja toitained jõuavad juurtest ülemiste taimeosadeni. Vedelike liikumisel taimedes on oluline osa pumbataolistel mehhanismidel.

1.8. PÕHJAVESI

Vihma ja lumena langeb Eestis aasta jooksul maapinnale üle poole meetri paksune veekiht. Pärast lume sulamist ja ka iga saju järel maa taheneb ning loigud kaovad.

MIS ON PÕHJAVESI?

Maa sisse pika aja jooksul kogunenud ja seal raskusjõu mõjul aeglaselt liikuv vesi on põhjavesi. See vesi on tavaliselt mage ja seda on palju rohkem kui kõikides järvedes ja jõgedes vett kokku.

Vesi imbub maa sisse kiiresti, kui kivimiosakeste vahed on suured nagu liival või kruusal. Saviosakesed on aga väikesed ja nende vahekaugus üksteisest samuti. Vesi ei suuda savikihist läbi imbuda, seega on see vettpidav kiht. Põhjavesi liigubki vettpidavate kihtide peal liiva- ja kruusaosakeste vahel.

Vesi nõrgub läbi kobeda mulla, pudeda liiva ja kruusa ning jätkab liikumist vettpidava savi- või mõne kõva kivimikihi peal. Läbi maapinnakihtide liikuv vesi puhastub ja muutub selgeks.

Põhjavee pind ei ole alati ühel ja samal kõrgusel. Mõnel pool võib see olla üsna maapinna lähedal, kuid samas on kohti, kus tuleb puurida väga sügavale, enne kui jõuame põhjaveeni. Tugevad vihmasajud ja lume sulamine tõstavad põhjavee taset, kuid pika põua ajal see langeb.

Vettpidava kihini vajunud vesi otsib edasiliikumiseks pääseteed ja tavaliselt leiabki selle, voolates kusagil madalal nõlval allikana maapinnale. Kõrgustike jalamil kujunenud allikate vesi on tavaliselt läbinud mitu kivimikihti, nende vesi on külm ja läbipaistev. Allikaveest tekib oja, mis teiste omasugustega ühinedes kasvab lõpuks veerohkeks jõeks.

Nähtust, kus sademevesi imbub maa sisse ja lahustab seal kivimeid, nimetatakse karstumiseks. Selle tagajärjel tekivad kivimites tühimikud ja neis maa-alused jõed ja järved. Kevadised lumesulamise ja pikaajaliste vihmasadude ajal täituvad maasisesed tühimikud veega, vee ülejääk kerkib karstiallikatena maapinnale.

Mage ja puhas põhjavesi on väga oluline nii taimedele loomadele kui ka inimestele.

Osa põhjaveest on aga sügaval vettpidavate kivimikihtide vahel liikunud tuhandeid aastaid. Kuna vesi lahustab kivimeid, siis satub aja jooksul põhjavette mitmesuguseid aineid ning vesi muutub tasapisi soolaseks. See on mineraal- ehk tervisevesi, milles leiduvad mineraalid on tervisele kasulikud. Eestis on tuntuim mineraalvee leiukoht Kagu – Eestis Värskas. Mineraalvett leidub ka mujal Eestis.

VESI MAAKERAL ON RINGLUSES

Eelmistest õppetundidest said teada, et vesi aurustub eekogude pinnalt, tõuseb auruna kõrgemale ja tiheneb pilvedeks. Pilvedes veeaur kondenseerub ning langeb sademetena maapinnale tagasi. Seal voolab osa sademeteveest jõgedesse ja merre, osa imbub mulda ja jõuab lõpuks põhjaveeni. Põhjaveestki jõuab vesi taas järvedesse ja meredesse. Vee pidevat ringkäiku looduses nimetatakse veeringeks.

Mitte kogu sademevesi ei jõua jõgedesse ja põhjavette. Osa sellest aurustub juba enne maapinnale jõudmist, osa maapinnalt ning taimedelt. Taimed ammutavad oma juurtega mullast vett, mis lehtede kaudu jõuab auruna tagasi õhku.

Vee ringkäik looduses on oluline nii eluta kui ka eluslooduse jaoks. Sademed varustavad taimi ja loomi veega. Ilma sademeteta jääksid kuivaks kaevud, jõed ja järved, sood ja rabad. Veeringes puhastub nii vesi kui pinnas.

1.9. VEE KASUTAMINE

Vesi on asendamtu loodusvara, mida vajavad kõik elusorganismid. Maailmas leiduvat vähest magevett peab inimene päevast päeva jagama taimede ja loomadega, kellele vesi on samuti väga oluline. Me kasutame vett iga päev nii koolis kui ka kodus. Veega kastetakse pargipuid ja muruväljakuid, sellega pestakse tänavaid ja kustutatakse tulekahjusid, seda kulub saunades ja ujumisbasseinides.

VETT KULUB PALJU

Läbi aegade on inimene vett enda tarbeks tööle pannud. Suurimad veekasutajad on maailms põllumajandus, tööstus ja kodune majapidamine. Eestis kulub põldude ja aedade kastmiseks üldsiselt vähe vett, sest suvel sajab meil tavaliselt piisavalt. Küll aga vajavad kastmist suured kasvuhooned, joogivett loomakarjad ja pesuvett laudad. Tööstuses kulub ka palju vett. Paljude asjade valmistamine pole mõeldav puhta veeta. Jõeleehitatud elektrijaamas paneb voolav või langev vesi pöörlema vesirattad – turbiinid, mis käivitvad elektrienergiat tootva generaatori.

KUST ME SAAME OMA JOOGIVEE?

Joogi – ja tarbeveeks kasutatakse põhjavee kõrval ka järve- ja jõevett. Eestis moodustab põhjavesi umbes 70% ning ülejäänud 30% tuleb veekogudest.

Tallinn saab oma vee Ülemiste järvest. Kuna suur linn vajab palju vett, juhitakse sinna lisaks vett ka mujalt, nt Pirita ja Jägala jõest ning neile rajatud veehoidlatest. Vesi, mis juhitakse veetorustikku jõgedest ja järvedest, ei saa olla väga puhas.

Peale Tallinna ja Narva saadakse teistes Eesti linnades ja vajalik joogivesi põhjaveest. Selleks on rajatud sügavad puuraugud, kust pumbatakse vesi läbi torude kõikjale, kus seda vajatakse. Kuigi vesi põhjavesi on tavaliselt puhas, on sedagi vaja puhastada. Tartus näiteks puhastatakse joogiks kasutatav vesi üleliigsest rauast. Tuleb jälgida hoolega, et maapinnalt ei satuks puuraukudesse vett saastavaid aineid.

PUHAS VESI MAAKAEVUS

Maal saadakse joogivesi tavaliselt kaevust. Kaevu rajamiseks kaevatakse maasse sügav auk, mille servad vooderdatakse betoonist kaevurõngastega, et takistada varisemist. Vesi imbub põhjaveest kaevu põhja. Kaevus oleva vee hulk sõltub vihmaveest, mis vajub maasse kaevu ümbruses.

MIS ON REOVESI?

Vesi, mis väljub hoonestest kanalisatsioonitorude kaudu, on saastunud ehk reostunud. Inimese kasutuses olnud vett nimetatakse reoveeks. Selles vees on lahustunud nii toiduainete jääke kui ka mitmesuguseid pesuvahendeid. Varem juhiti kasutatud vesi otse jõkke või valati eemal põõsa alla maha, et see maasse imbuks. Lõpuks voolas reostunud vesi merre, muutes vee sogaseks ja sageli haisvaks. Praegu jõuab suurem osa meie majapidamises tekkinud reoveest puhastusjaamadesse.

VETT PUHASTATAKSE ENNE JA PÄRAST KASUTAMIST

Tänapäeval jälgitakse rangelt, et reoveed ja tööstuses tekkivad mürgid ei satuks veeringesse. Linnadese ja suuremates asulates on ehitatud reoveepuhastusjaamad. Ka kõik tehased peavad kasutatud vee ära puhastama.

Veepuhastusjaamas sõelutakse veest esmalt välja suuremad tahked osad. Seejärel lisatakse reoveele aineid, mis tapavad haigustekitajaid, ning ka bakterid, mis toituvad reovees olevatest organismidest. Selleks et bakterid paremini kahjulikke aineid lagundada saaks, pumbatakse reovette õhku. Pärast seda vesi setitatakse, st lastakse liival ja mudal põhja vajuda. Lõpuks vesi filtreeritakse ehk eraldatakse viimased tahked, mittelahustuvad osakesed. Puhastatud vesi pumbatakse loodusesse – kas järve, jõkke või merre.

Vett puhastatakse ka enne seda, kui see voolab meie kraanidesse.

SAASTEAINEID SATUB VETTE NII TÖÖSTUSTEST KUI KA MUJALT

Jõgedesse, järvedesse ja merelahtedesse valgub põldudelt koos vihma- ja lumesulamisveega mürkkemikaale ja väetisi. Varem lasksid paljud tehased oma reoveed ja mürgised jäätmed otse vette. Õnnetuste, teadmatuse või hooletuse tõttu satub saasteaineid vette praegugi. Kui väetiste jäägid ja reostunud vesi jõuab veekogudesse, hakkavad seal vohama vetikad ja taimed. Sellega rikutakse teiste veeorganismide elutingimused. Kui vohav taimede hulk sureb, kulub nende lagundamiseks palju hapnikku ja veekogus võib tekkida hapnikupuudus.

VEEKOGUDEL ON ISEPUHASTUSVÕIME

Veekogudel on võime ise puhastuda. Küllap oled näinud järves surnud kalu. Nad lagunevad nagu teistegi surnud veeloomade ja –taimede jäänused ning vesi püsib puhas ja selge. Kuid vahel juhtub, et vette satub reoaineid nii palju, et veekogu ei suuda ennast ära puhastada. Pealegi laguneb osa aineid looduses väga aeglaselt. Veel ohtlikumad on ained, mid looduses ei lagunegi.