Słyszałeś to od dziecka – woda nie ma smaku, zapachu ani koloru. Ale jak pokazuje nauka, to nie jest do końca prawda. Podczas gdy stosunkowo małe ilości wody wydają się być bezbarwne, jej odcień staje się coraz bardziej niebieski wraz ze wzrostem jej grubości.
Niebieska woda
Widziałeś to w głębokich oceanach – woda staje się niebieska. Jasne, można by się spierać, ale to tylko dlatego, że woda odbija kolor nieba. To solidny argument, ale jak wykazały badania, lekko niebieski odcień jest nieodłączną właściwością wody (samej w sobie).
Jasno turkusowy kolor jest spowodowany słabą absorpcją w czerwonej części widma widzialnego. Kolor ten staje się widoczny, gdy patrzy się na źródło białego światła przez długą rurę (lub coś innego) wypełnioną czystą wodą i zamkniętą na obu końcach przezroczystym szkłem.
Dlaczego tak się dzieje? Odpowiedź (jak to często bywa w przypadku wody) jest bardzo skomplikowana. Zaabsorbowane fotony promują przejścia do wysokich stanów overtonowych i kombinacyjnych ruchów jądrowych cząsteczki, czyli do wysoko wzbudzonych drgań. Z tego, co wiemy, woda jest jedyną substancją w świecie przyrody, która wykazuje odcień spowodowany wzbudzonymi drganiami – inne materiały zawdzięczają swoje kolory oddziaływaniu światła widzialnego z elektronami.
Błyskotliwie widać to również na przykładzie lodu lodowcowego; lód lodowcowy poddawany jest znacznemu ciśnieniu, w związku z czym jest znacznie gęstszy i brak w jego strukturze pęcherzyków powietrza. W rezultacie, czasami, prawdziwy turkusowy kolor wody może być ujawniony w spektakularnym pokazie.
Pozorny i prawdziwy kolor
Jednakże, w prawdziwym życiu, nigdy nie znajdziesz czystej wody. Na przykład w basenie, który zawiera inne substancje chemiczne, które sprawiają, że jest bardziej higieniczny, woda będzie również wydawać się niebieska, nawet w pomieszczeniach, gdzie nie ma nieba, które mogłoby się odbijać. Inne składniki mogą znacząco zmienić jej kolor, dlatego też w różnych warunkach (zwłaszcza w morzach i oceanach) może ona wyglądać bardziej zielono lub ciemniej. Z tego powodu w praktyce kolor wody dzieli się na dwa: kolor pozorny (kolor taki, jakim go początkowo widzimy) oraz kolor rzeczywisty (po przefiltrowaniu i oczyszczeniu) – czyli jasnoniebieski.