Student World

Nedávno vyšel český překlad knihy Šest rostlin, které změnily svět. Autorem je Henry Hobhouse a kniha již byla zmíněna i na Science Worldu
http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/3F72B87993DB90DBC12571BB0072FDD2?OpenDocument&cast=1
Já sám si knihy pořizuji k tomu, abych četl v letadle, neb z Pacifiku jsou lety kamkoliv dlouhé, a vždycky tam dávaj filmy k nekoukání (ony se snad ani jiné filmy už netočí). A posledně jsem si četl ve zmíněném Hobhousovi, a narazil tam na pár nekonzistentností. Jedna z nich spočívá ve větě: “Na rozdíl od kávy čaj absorbuje kyslík, a nemůže se tedy dělat z vody, která delší dobu bublá na plotně”.

Anglicky originál nemám, ale autor zřejmě měl na mysli toto. Když voda vře bujným varem, tak se vlní neboli klokotá, a toto vlnění vytváří větší povrch, a tak tedy dochází k většímu rozpouštění kyslíku ze vzduchu. Proto má za to, že se máme vyvarovat vody, která se dlouho vařila. Nechme stranou, že v tropech je vždycky lepší vodu povařit více, neb se v nich vyskytuje množství pozoruhodných nemocí. Půjde nám jen čistě o tu otázku rozpustnosti. Rozpustnost plynů v kapalinách je popsána Henryho zákonem. Ten primárně říká, že rozpustnost plynu v kapalině roste úměrně s tlakem. Ten tlak není tlakem vůbec, ale parciálním tlakem daného plynu, o který nám jde. Tato informace z Henryho zákona není pro nás ale až tak podstatná, neb v našem případě jde o parciální tlak kyslíku v atmosféře, a ten je celkem konstantní. Z Henryho zákona lze sekundárně ale nahlédnout, že rozpustnost plynů by měla s rostoucí teplotou typicky klesat.

Například takový kysličník uhličitý je ve vroucí vodě přítomen v přibližně sedmkrát menší koncentraci než při bodu mrazu, alespoň za předpokladu, že tlak CO2 nad hladinou je v obou případech stejný. Pokud ovšem pojednáme prakticky významné vaření šampaňského, zde musíme zohlednit význačně rozdílný tlak CO2 v láhvi a parciální tlak CO2 v atmosféře. Tento výrazný rozdíl v tlacích, společně s tou už zmíněnou sedmkrát menší koncentrací, zajišťují, že pokud šampaňské v otevřené nádobě přeženete varem, tak z něj téměř všechen CO2 vypudíte. Což racionalizuje empirický poznatek, že šampaňské se na rozdíl od jiných vín nesvařuje.

I rozpustnost kyslíku ve vodě klesá s rostoucí teplotou. Při 80 C je koncentrace O2 v čisté vodě přibližně 2,6krát menší než při bodu mrazu. Při bodu varu lze čekat, že bude tak třikrát menší. Pokud by voda před zahříváním byla kyslíkem nasycena, tak jeho obsah bude s rostoucí teplotou jenom klesat, a jeho koncentrace po dosažení bodu varu se pak dál už nějak signifikantně měnit nebude, bez ohledu na to, jak dlouhou budeme dál vařit. Naopak, jak pak bude voda chladnout, tak v ní obsah kyslíku bude zase narůstat.
Samozřejmě, že Henryho zákon není Hobhousova parketa, ale v knize jsem narazil i na jiné nekonzistence.

Je třeba zmínit, že ač je voda nejběžnější kapalina, není zdaleka prozkoumaná. Pozoruhodná kauza se odehrála kolem tzv. anomální vody, byť tato záležitost je dnes již bezpečně mrtvá. Na přelomu šedesátých a sedmdesátých let známá celebrita akademik Deryagin a jeho spolupracovník Fedyakin oznámili, že nalezli anomální vodu, výrazně se lišící od vody normální. Navíc se objevila i informace, že by ta anomální voda měla být stabilnější než normální. I v renomovaném časopise Nature se objevilo varování, že konverze v podmínkách Země by vedla ku katastrofě, a Země by se mohla změnit na Venuši. Spíše ale než spekulovat, na co by se Země mohla ztransformovat, bylo namístě si položit otázku, proč se tedy voda na to anomální formu nikde v přírodě nemění. Věc pohotově komentoval Richard Feynman – pokud by anomální voda byla stabilnější, tak by jistě existovalo zvíře, které by se živilo vodou normální, vylučovalo by vodu anomální, žilo by z toho energetického rozdílu a nepotřebovalo by žádnou jinou potravu. Kontroverze se táhla několik let, až akademik Deryagin věc nakonec odvolal s tím, že všechny efekty byly způsobeny jen kontaminací z aparatury.

Zatímco akademik Deryagin chybu poctivě přiznal, takže další badatelé s věcí nemuseli ztrácet čas, dodnes přežívá jiná pseudo-anomálie, známá jako paměť vody. Za věc je odpovědný francouzský imunolog Jacques Benveniste, který tvrdí, že voda si ‚pamatuje‘, co v ní bylo rozpuštěno, i když pak provedeme tak velké zředění, že už v roztoku bude jen jedna molekula, a podle toho mění své vlastnosti. Věc sice nebyla v kontrolovaných experimentech potvrzena, nicméně je prakticky nevymýtitelná, neb představuje “teoreticky základ” homeopatie.

Existují však i solidní a akceptovaná překvapení kolem vody. Na místě je jmenovat nedávný spektrální průkaz přítomnosti vody na Slunci, jmenovitě v oblasti slunečních skvrn.

Pokud se ale na závěr vrátíme k Hobhouse knize, stojí i s ojedinělými nepřesnostmi za přečtení. Rozhodně se o ní nedá říct to, co o učebnici jednoho našeho celebrovaného akademika, u které jsme uzavírali sázky, zda se nám na libovolné náhodně otevřené stránce podaří najít chybu. Skutečně se to podařilo po každém Monte-Carlo otevření. Leč čeští studenti se z toho stejně musí učit…

Poznámky Pavel Houser:
– V oblasti anomální "stabilní vody" stojí za připomenutí Vonngutova kniha Kolíbka, popisující, jak byla vytvořena modifikace ledu, který tál až při vysoké teplotě, a následkem toho celá Země zmrzla.
– "Čtvrté" skupenství vody, které by se mohlo vyskytovat v nitru velkých planet, viz http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/D1F9164CDAA9913CC1256FD60054FBAA

autor Zdeněk Slanina