sciencetalk

Dat zeg ik altijd tegen mijn kinderen.
Als het verdampt komt het terug als regen.
In de zee, sloot enz...
Waterdamp gaat nooit de ruimte in ivm de zwaartekracht.
Klopt die stelling?
 
En, zeg ik daar na, eigenlijk drinken we dus water waar de Dino's in hebben gepiest.
Gewoon die kinderen een beetje stangen...

Klopt het als ik zeg dat water nooit van de aarde verdwijnt?

Nee, dat klopt niet. Water is opgebouwd uit waterstof en zuurstof. Op aarde wordt water soms opgesplits in waterstof en zuurstof en vice versa. Dit is een voortdurend proces. De aarde verliest waterstof en zuurstof aan de ruimte. Deze verloren elementen kunnen dan niet meer terug omgezet worden in water. Water gaat dus verloren.

Dit staat echter los van of je water drinkt waar moleculen in zitten die ooit door een dinosaurier gegaan zijn. Dat is waarschijnlijk bij elk glas water dat je drinkt wel het geval. (deze laatste opmerking baseer ik op dingen zoals dit... kortom, uit de losse pols)

Dat zijn leuke verhalen, maar het zijn wel fabeltjes. Water reageert niet alleen heel af en toe tot H₂ en O₂, maar splitst voortdurend in H⁺ en OH^-, en weer terug. Dat laatste gebeurt vaak met een ion dat oorspronkelijk van een ander watermolecuul afkomstig was.
 
Het splitsen gebeurt niet snel, maar gemiddeld splitst ieder watermolecuul elke 10 uur een keer. En iedere 10 uur is een watermolecuul zichzelf niet meer.
 
De kans dat 1 watermolecuul 2000 jaar lang (de casus van Julius Caesar) of 200 miljoen jaar lang niet splitst is  maar zichzelf blijft verwaarloosbaar klein.
 
Dus nee, we ademen geen watermoleculen in die Caesar ooit uitblies, en we drinken ook geen watermoleculen die ooit in een dinosaurus hebben gezeten.

Waar ik 'moleculen' zei, dat moet 'atomen' zijn. Stop de tijd. Ik zet geen joker in.

Ik vraag me trouwens af of het met 'moleculen' werkt als je veronderstelt dat een specifieke combinatie van drie atomen weer telt als het oorspronkelijke molecuul (nadat deze opgebroken zijn en dan weer bij elkaar komen).

Plectrum schreef:  
Waterdamp gaat nooit de ruimte in ivm de zwaartekracht.
Klopt die stelling?
 
En, zeg ik daar na, eigenlijk drinken we dus water waar de Dino's in hebben gepiest.
Gewoon die kinderen een beetje stangen...

 
Ja, dat klopt wel.
Hoewel.. "nooit" is wel een erg lange periode. In een kinderbrein duurt het ook erg lang voordat de volgende maand aanbreekt.
Alleen als een kracht is welke ervoor zorgt dat een massa buiten de invloedssfeer van de zwaartekracht komt, zal die massa van de aarde weg gaan. Bij waterdamp, of op grote hoogte wellicht waterstof en zuurstof moleculen of atomen, zal die kracht niet aanwezig zijn.

Voor een watermolecuul zal het in ieder geval niet zo zijn, onder meer vanwege het aangeduide 'protonen-dansje'. Als ik een glas D2O drink komt dat deuterium er over de loop van een week oid er grotendeels weer uit, maar vrijwel allemaal als DHO, verdeeld over urine, zweet, adem en dergelijke.

Die berekening met stikstof en Ceasar is wat dat betreft beter, gezien stikstof goeddeels als N2 blijft bestaan. Of dat op een tijdschaal van miljoenen jaren ook zo is is echter een andere kwestie gezien ook stikstof zo nu en dan de organische kringloop in gaat, en bovendien wordt afgebroken door kosmische straling.

De Aarde verliest inderdaad waterstof aan het heelal, ongeveer 3 kg per seconde.

Dat lijkt veel (90.000 ton per jaar), maar is in vergelijking met de massa van de waterstofatomen op Aarde erg weinig.

Als dit tempo gecontinueerd zou worden zou het 6000 miljard jaar duren voor de waterstof op is. Heel veel eerder, al over 5 miljard jaar, wordt de Aarde waarschijnlijk door de Zon verzwolgen.

Aan de andere kant is het zeker niet ondenkbaar dat meteorieten en restjes van kometen nieuw water op de Aarde brengen.

Het is dus een komen en gaan van waterstofatomen, maar het stelt op het totaal bijna niets voor.

Hetzelfde gaat in mindere mate op voor helium, ook dat is zo licht dat er wat verdwijnt.

Bij zwaardere atomen (bijvoorbeeld zuurstof en koolstof) is het verlies volstrekt te verwaarlozen.

 

Om dit (minieme) probleempje te omzeilen zou je kunnen zeggen dat er in ons eten stukjes dinopoep zitten (bijvoorbeeld koolstofatomen).

 

Maar je kan ook verder gaan; Daarvoor zat het mogelijk in een vulkaan, en heel lang geleden met zekerheid in het hart van een ster waar zwaardere atomen zoals koolstof en zuurstof worden gemaakt. Nog langer geleden, net na de oerknal, zat alles wat de kinderen eten en alles waar ze uit bestaan in een gigantische wolk waterstof. Daarom hoor je wel eens het grapje:

 

Waterstof is een kleur- en geurloos gas dat, als je lang genoeg wacht, in mensen verandert.

Als de zon haar einde nadert zal zij zwellen tot een rode reus. Ook dan zal het water verdampen(maar de aarde ook  )

Het is dus een komen en gaan van waterstofatomen, maar het stelt op het totaal bijna niets voor.
Hetzelfde gaat in mindere mate op voor helium, ook dat is zo licht dat er wat verdwijnt.

Voor helium is het vooral een kwestie van gaan. Voor zover ik weet is vrijwel alle helium op aarde een vervalproduct van radioactieve elementen.

Kan een deel van het water in wolken gemaakt zijn door de synthese van waterstof en zuurstofatomen tot water?