Питам се, питам...

ЗИМА ЗИМУ СТИЖЕ

Мала причаоница о томе зашто је море слано, због чега се топи лед и како то да грип хрупи тек кад захладни

Море је слано, и то прилично! Литар морске воде у просеку садржи 34,7 грама соли, што одговара количини од око шест кафених кашичица. У свим океанима заједно налази се око 49 милиона милијарди тона растворене соли која би, ако би сва кристализовала, направила слој дебео 45 метара. О којој је соли реч, јер у хемијском погледу постоји неколико врста соли, састављених од различитих метала и киселинских остатака? Соли су молекули добијени спајањем јонизованих атома (који су изгубили или добили један или више електрона), а овде се ради о хлоридима (Cl−) и сулфатима (SO42-) натријума (Na+), калијума (K+), калцијума (Ca2+) и магнезијума (Mg2+). У морској води већином је растворен натријум хлорид (NaCl), има га око 78 одсто.
   Ове соли, тачније јони, појавили су се у првим „часовима” живота Земље. Пре четири милијарде година наша планета била је прекривена вулканима који су у тадашњу атмосферу избацивали велике количине водене паре и гасова, укључујући хлор и сумпор. Неколико стотина милиона година касније, приликом настајања океана (делимично и од кондензоване водене паре настајале током стварања наше планете), ови гасови растворили су се у води стварајући сулфате и хлор.

Што се тиче других јона – метала натријума, калцијума, калијума и магнезијума – они су настали ерозијом, деловањем киша и подземних вода на силикатне стене континенталне коре. Та појава одиграва се и данас, а процењује се да сваке године реке однесу у мора и океане око две милијарде тона ових јона. То, узгред, намеће друго питање: ако се тај ток стално одвија, како је салинитет мора остао готово исти током 450 милиона година?
   Једноставно – доприноси су се потирали с губицима. Јоне калијума упија глина, које у океанима има у изобиљу, док калцијум користе морски организми, пре него што заврши у кречњачким седиментима. Што се тиче јона магнезијума и натријума, они су заробљени у океанским гребенима. Слана вода стално продире у океанско дно, пре него што је у океане поново не избаце хидротермални отвори, „димњаци” топле воде на дну океана. Када дође у додир с врућом литосфером (Земљином кором и делом њеног горњег плашта), ова слана вода своје јоне магнезијума и натријума уступа океанским базалтним стенама, оливину и пироксену. Тако овај ток може да остане савршено уједначен током много година.

Сваке зиме кад падне снег путари посипају индустријску со по залеђеним саобраћајницама. За неколико минута ухваћени лед се топи, со делује иако се налази на истој температури околине. Да бисмо разумели ову појаву, морамо да погледамо шта се догађа на молекуларном нивоу. Течна вода састоји се од молекула H2O који могу слободно да се крећу. Ови молекули међусобно праве такозване водоничне везе, што значи да се атоми водоника (H) сваког молекула воде повезују са атомима кисеоника (О) суседних молекула.
   Код воде у течном стању ове везе су краткотрајне, настају и прекидају се у зависности од ускомешаности воде. Међутим, кад температура падне, покрети молекула воде постају спорији, а водоничне везе између њих трајније. На нула степени Целзијуса молекули воде попримају уређену грађу и настају кристали леда.
   Кад се со (натријум хлорид, NaCl) нађе у додиру с ледом, понаша се као „слон у стакларској радњи” – кида те водоничне везе и оштећује кристалну грађу леда. Али, само под одређеним условима! У ствари, со у чврстом облику – онаква какву користимо да побољшамо укус нашим јелима – не би имала утицај на прилично очврслу воду. Може да делује тек кад је у јонском облику.
   Ипак, већ у присуству врло танког слоја течне воде на површини леда (довољно је да је дебео само један микрометар), со се разлаже на своје позитивно и негативно наелектрисане јоне (Na+ и Cl-). Они тада делују на површину леда, тако што ће Na+ јони привући парове слободних електрона око атома кисеоника. А јони Cl- привући ће позитивно наелектрисане водоникове атоме. Тако хлоридни и натријумови јони могу да поремете успостављене водоничне везе између молекула воде и да доведу до њиховог прекидања. Исход – лед се топи и вода се враћа у течно стање.

Слана вода добијена после отапања леда има много нижу температуру мржњења од чисте воде. Засићена са NaCl мрзне тек на –21,6° C! Како се то објашњава? Тиме што се на нула степени Целзијуса Na+ и Cl- јони умећу између молекула течне воде и спречавају образовање неких од водоничних веза неопходних да би настао лед. У ствари, присуство страних супстанци у чистој води повећава несређеност њених молекула, односно њену ентропију. Да би се она смањила и повратила уређена, чврста грађа воде, једини начин је да се температура додатно снизи. То је оно што омогућава да путеви посути сољу остану одмрзнути чак и ако температура настави да пада.
   Можда сте приметили да је једно питање остало неразјашњено: како се добија танак слој воде, неопходан за разлагање соли на јоне? Ако је температура нула степени, лед и вода већ постоје заједно и стварају стабилну смешу у којој со може да се разложи. А ако је температура врло ниска, неопходни слој течне воде могу да произведу камиони својим тежином, односно притиском точкова. Ипак, имајмо на уму да посипање соли по путевима није без штетних последица за животну средину јер повећава салинитет вода. Неко друго решење? Зимске гуме и опрезна вожња!

Када нека заражена особа кашље или кија, у околни ваздух избацује капљице пуне вируса. Довољно је да здрава особа прође у близини и да га удахне, или да руком додирне лице пошто је дотакла предмет на који су те капљице пале, па да се такође зарази.
   Међутим, ови познати механизми преноса вируса нису довољни да би се објаснило зашто је грип такао вирулентан зими и – осим ретких случајева – зашто га нема и лети. Тако се сваке године на северној полулопти понављају епидемије грипа између новембра и априла, а на јужној између априла и октобра. Стручњаци још не разумеју овакво сезонско понашање. Не знају ни шта се с вирусом грипа дешава на средњим географским ширинама ван сезоне, посебно у тропским пределима, где он код људи остаје активан током целе године.
   Једно је сигурно. Хладноћа погодује зарази вирусом грипа. Ледени ваздух не исушује само кожу на нашим рукама и лицу, већ и слузокожу горњих дисајних путева, посебно гркљана и ждрела. Њихов микроскопски преглед открио је да хладноћа оштећује омотач ћелија које чине слузокожу. Ткива зато постају пропустљивија за респираторне вирусе, као што је вирус грипа. И други микроорганизми вероватно ће лакше да нас заразе, да додатно ослабе наш респираторни систем и припреме погодно тло за долазак вируса грипа.
   Борба против хладноће успорава наш одбрамбени систем, који онда пружа слабији одговор на нападе патогена. Вирус грипа успешније се шири у ослабелим организмима. Поред тога, температура и влажност ваздуха током зиме савршено погодују вирусу грипа, отпорнијем што је хладније и влажније. То је разлог зашто се сојеви вируса чувају у замрзивачима на температури од –80° Целзијуса.

Хладноћа (опет она!) утиче и на наше понашање. Тера нас да се склањамо у топлије заклоне да бисмо загрејали прсте, нос и уши, да улазимо у недовољно проветрене затворене просторије с доста других људи. Та навика погодује нагомилавању вирусних честица у ваздуху и на површини објеката, чиме се повећава могућност заразе. Стога је корисно послушати савет лекара: "Ставите руке пред уста кад кашљете или кијате!" А кад знамо да вирус грипа може да преживи до седамнаест дана у капљици на новчаници, а неколико сати до једног дана на кваци врата, боље можемо да разумемо и наставак савета: „И оперите руке после тога!”
   Остаје нада да ће тај савет да се шири брже од вируса.