Wasserfestschrift 2017

23 Wasser ist Natur | Wasser hat die chemische Formel H 2 O und ist eine Verbindung aus den Elementen Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O). Als Flüssigkeit ist es durchsichtig, weitgehend farb-, geruch- und geschmacklos. Und es ist die einzige Substanz auf der Erde, die in der Natur in allen drei Aggregatzuständen vorkommt: als Flüssigkeit bei Wasser, als Festkörper im Eis und als Gas im Wasserdampf. Obwohl ein Wassermolekül recht überschaubar scheint und nur aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht, bleibt es doch bis heute von Rätseln umgeben. Dabei ist uns der Aufbau des Wassers schon seit 1781 durch den britischen Naturwissenschaftler Henry Cavendish (1731 bis 1810) bekannt. Doch noch immer können wir nicht all seine Phäno- mene und Eigenschaften erklären, noch immer gibt es mehrere Dutzend sogenannte Anomalien des Wassers. Eine davon ist die Dichteanomalie. Denn eigentlich gilt in der Physik, je heißer etwas wird, desto mehr dehnt es sich aus. Und umgekehrt, je kälter etwas wird, desto mehr zieht es sich zusammen. Anders bei Wasser: Über 4 Grad Celsius dehnt es sich aus und wird schließlich dampfförmig. Doch unterhalb von 4 Grad Celsius dehnt es sich ebenfalls aus – und das um bis zu fast 10 Prozent. Beim Gefrieren nimmt sein Volumen sogar sprunghaft zu, es verliert an Dichte und kann als Eis auf dem Wasser schwimmen. Nebenbei: 13 Eisformen sind uns bekannt und 3 Arten von glasartigem Wasser. Zwei davon sind sehr dicht und schwer, die dritte ist so leicht, dass sie theoretisch sogar auf normalem Wasser schwimmen könnte. Allerdings benötigt man dafür Laborbedingungen mit -200 Grad Celsius und hohem Druck. Und Wasser ist und kann noch mehr. So hat es beispielsweise • bei 3,98 Grad Celsius eine Dichte von rund 1.000 Kilo- gramm pro Kubikmeter (Ausgangspunkt für die Definition des Kilogramms), • die höchste Wärmekapazität aller Flüssigkeiten, sodass Ozeane gute Wärmespeicher sind, • nach Quecksilber die größte Oberflächenspannung aller Flüssigkeiten, was die Tröpfchenbildung erleichtert, • die größte spezifische Verdampfungswärme aller Flüssigkeiten, was zum kühlenden Effekt bei der Trans- piration führt, • bis heute nicht erschlossene Gestaltsbildungen beim Gefrieren; bislang wurden noch keine identischen Schnee- flocken gefunden – jede ist anders, • ab 347 Grad Celsius einen überkritischen Punkt erreicht, dann siedet es nicht mehr und Dampf und Wasser lassen sich nicht mehr voneinander unterscheiden. S RÄTSELHAFTES ELEMENT Februar 1904 Bei Verbrauchern besonders großer Wassermengen werden Wasserzähler eingebaut – 1.580 an der Zahl. 1905 2.311 Messgeräte erfassen 31 % des gesamten Wasserverbrauchs.