» «

גיר

מגדלי טופה
איפה נמצאים מגדלי טופה הטבעיים?



מגדלי טופה (Tufa towers) שבאגם מונו בנבאדה ארה"ב, הם מבנים טבעיים, תופעה גאולוגית וכימית מרתקת ומרהיבה.

מגדלי טופה הם עמודי אבן, המתגלים ומתנשאים לא פעם לגבהים של עד 10 מטרים. אבל הם לא עשויים מסלע גיר שהתבלה, כמו עמודי אבן נפוצים רבים בעולם. מדובר בעמודים טבעיים, עשויי סידן פחמתי, שדווקא נוצרים ובהדרגה והרבה יותר מהר מאבן גיר "רגילה".

הכל מתחיל באגמי מים עשירים במלח ובסידן. אגמים כאלה מכונים לעתים "אגמי סודה". הם מתאפיינים במעיינות הנמצאים בקרקעיתם, מתחת למי האגם כמובן. אבל אלה לא סתם מעיינות, אלא מעיינות שמהם נובעים מים רוויים בסידן. ואם מי המעיין רוויים סידן, אז כמובן שגם מי האגמים הללו עשירים בסידן גם הם.

ההסבר הכימי לתופעת ה"מגדלים" הוא חומר שקיבל את השם טופה. הוא נוצר כשמי המעיין פוגשים את מי האגם הבסיסי ונוצר סידן פחמתי בלתי מסיס. אנו מכירים אותו בתור אבן גיר. אבן הגיר הזו נשטפת החוצה ומשוקעת מסביב למעיין, במאגרי מים מינרליים על קרקעית האגם.

וכך, בהדרגה ולאורך מאות ואלפי שנים, צומחים לאיטם, מתחת לפני המים, עמודי הטופה.

אבל טופה יכולה להיווצר רק מתחת למים, אז איך אנו רואים בחוץ את מגדלי הטופה הגבוהים והמרשימים כל כך?

התשובה היא שאגמים כאלו לעתים מתייבשים, לצערנו לא פעם בגלל מעשים של בני אדם, שקיצצו את זרימת המים לתוכם. כשהאגם מאבד חלק מהמים שבו ומימיו עדיין מתנקזים החוצה איכשהו, לעתים ולאורך שנים, הולכים ונחשפים המגדלים של הטופה.


הנה התופעה של מגדלי טופה:

https://youtu.be/CU9MHF1lYHI


מבט מקרוב:

https://youtu.be/TtF6dvMhfI0


וביקור במקום:

https://youtu.be/g2MKbzxj42g
בסיס וחומצה
מהם חומצה ובסיס בכימיה?



חומצות ובסיסים (Acids and bases) הם שני מרכיבים המייצגים שני קטבים כימיים שפועלים בכל תא חי על כדור הארץ. הבנת השניים חיונית לכל תחום מדעי כמעט - בדגש על ביולוגיה וכימיה.

נסביר בפשטות:

חומצות ובסיסים (Acids and bases) הם חומרים שאפשר למצוא כמעט בכל מקום - בבית, בגינה וגם בתוך הגוף שלנו. חומצות הן מה שנותן ללימון או לחומץ את הטעם החמוץ שלהם ובסיסים מרגישים חלקים או קצת מרירים, כמו סבון או סודה לשתייה.

המדע משתמש במד שנקרא pH כדי לבדוק עד כמה חומר הוא חומצי או בסיסי: מספרים נמוכים מצביעים על חומצה ומספרים גבוהים - על בסיס. מים הם בדיוק באמצע - לא חומציים ולא בסיסיים.

בגופנו, חומצות ובסיסים עוזרים לנו לתפקד טוב כל יום. בקיבה שלנו, למשל, יש חומצה חזקה שמפוררת את האוכל וגם מגנה עלינו מחיידקים שמגיעים עם המזון.

יש לנו בגוף גם חומצות חשובות שבונות את כל מה שבתוכנו, כמו חומצות אמינו שמרכיבות את החלבונים, או חומצות גרעין שמכילות את "הוראות ההפעלה" לכל תא ותא.

לבסיסים בגוף יש תפקיד חשוב לא פחות, בכך שהם עוזרים לשמור על האיזון, כך שלא יהיה לנו מדי חמוץ או מר מדי. הדם שלנו, למשל, צריך להיות קצת בסיסי בשביל שנוכל להרגיש טוב.

גם מחוץ לגוף יש חומצות ובסיסים: חומצה נמצאת במיצי פירות ובמשקאות, כשבסיסים נמצאים באבקת סודה לשתייה או בחומרי ניקוי. אם מערבבים חומצה עם בסיס, הם "מתפייסים" ויוצרים מים ומלח.

לכן, כל הזמן מסביבנו ובתוכנו יש תחרות קטנה ושקטה בין חומצות ובין בסיסים. כל עוד יש איזון ביניהם, הכול עובד מצוין. בזכות החומצות והבסיסים אנו יכולים לעכל מזון, להיות בריאים, לנקות את הבית ואפילו להכין לימונדה טעימה.


#מדעית
הקיבה שלכם מייצרת חומצה שיכולה להמיס מתכת. הסבון במקלחת מכיל בסיס שחזק פי 100 מהמים שאתם שותים.

חומצה (Acid) משחררת יוני מימן חיוביים (H+) לתמיסה שמסביבה. הגוף מייצר 1.5-3.5 ליטר חומצת קיבה (Hydrochloric Acid) מדי יום כדי לפרק חלבונים. החומצה מגיעה לרמת pH של 1.5-2, חזקה פי 30 מחומץ הבית הרגיל. רירית הקיבה שמגנה עליו מתחדשת כל 3-5 ימים, מה שהופך אותה לאחד הרקמות המתחדשות הכי מהר בגוף.

בסיס (Base) פועל בכיוון ההפוך ומקבל יוני מימן מהסביבה. סודה לשתייה (Sodium Bicarbonate) עם pH של 9 היא הבסיס הכי מוכר בבית. כשמוסיפים אותה לעוגות היא מגיבה עם חומצות טבעיות בבצק ומשחררת גז דו חמצני שגורם להתנפחות של העוגה.

סולם pH שיצר הכימאי הדני סרן זרנסן (Søren Sørensen) ב-1909 מודד ריכוז יוני המימן בסולם לוגריתמי מ-0 עד 14. חומצות נמצאות בין 0-7, בסיסים בין 7-14, מים טהורים הם בדיוק 7. כל דרגה בסולם חזקה פי 10 מהקודמת. מיץ לימון עם pH 2 חזק פי 1,000 מטמטה עם pH 5.

נטרול (Neutralization) מתרחש כשחומצה פוגשת בסיס בפרופורציות נכונות. התוצאה תמיד זהה - מלח ומים. התהליך יכול לשחרר חום רב, כמו התגובה הפיצוצית שקורה כשמוסיפים סודה לשתייה לחומץ.

הדם חייב להישאר בטווח pH של 7.35-7.45. סטייה של אפילו 0.1 דרגות יכולה להיות קטלנית. הגוף שומר על האיזון הדקיק באמצעות הריאות שמווסתות גז דו חמצני, הכליות שמסלקות חומצות עודפות ומערכת חיץ (Buffer System) מורכבת שכוללת זוגות חומצה-בסיס חלשים.

התעשייה המודרנית תלויה באיזון חומצות-בסיסים. ייצור סבון דורש בסיסים חזקים, תעשיית המזון משתמשת בחומצות לשימור, התרופות מייוצרות בתנאי pH מבוקרים.

החקלאות המודרנית מבוססת גם היא על בדיקת pH של הקרקע - רוב הצמחים מעדיפים טווח 6-7. קרקע חמוצה מונעת ספיגת זרחן וכלציום, קרקע בסיסית חוסמת ברזל ומנגן. חקלאים מוסיפים גיר (Lime) להעלאת pH או גופרית (Sulfur) להורדתו, כדי לייעל את תנאי הגידול.

בתקווה שהבנתם שהמאבק בין חומצות לבסיסים מעצב את החיים על כדור הארץ. זה מתרחש מהרמה המולקולרית ועד לתעשיות ענק. הבנת הקרב הכימי הזה פתחה את הדלת למהפכות עצומות במדע, רפואה, חקלאות ותעשייה.


הנה הבדלי בסיס וחומצה בכימיה שלהם (עברית):

https://youtu.be/3v6Z3_kvANo


הכל על החומצות והבסיסים (מתורגם):

https://youtu.be/DupXDD87oHc


וההסבר הכימי לחומצה ובסיס (עברית):

https://youtu.be/dinCtXh1bVA


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.