Tema for årets forskningsdager er “eit hav av løyndom”, og mye av norsk forskning er rettet inn mot det som lever i havet. Og det er unektelig mye spennende i havet, vi finner stadig nye arter og molekyler som har potensiale til å gi oss nye medisiner.

Men vann i seg selv er utrolig spesielt. Det er vanskelig å se for seg liv uten vann, og kun de mest ekstreme organismene på jorda overlever tørking.

Vann består av to hydrogenatomer og ett oksygenatom. Oksygenatomet er større enn hydrogenatomene, og trekker mer på elektronene enn hydrogenatomene gjør. Det gjør at vannmolekylene får en positiv pol og en negativ pol. Hvert vannmolekyl kan lage bindinger til fire andre molekyler, og det er dette som gjør vann så spesielt.

Vann kan nemlig løse opp salter ved å lage ion-dipol bindinger, som får ionene i saltene til å gå fra hverandre.

Men vann har flere triks i emnet og kan løse opp forbindelser som ikke er ioniske gjennom å danne hydrogen-bindinger. Gasser slik som karbondioksid og oksygen løser seg også i vann, gjennom dipol-indusert dipol-bindinger og dispersjonskrefter.

Vann kalles ofte det universelle løsemiddelet på grunn av disse egenskapene. Cellene våre er helt avhengige av vann for å fungere, selv om det er svært viktig for cellen å avgrense hvor mye vann som skal komme inn i cellen.

Vann-molekylet har en liten bøy, vinkelen mellom hydrogenatomene skulle vært 109 grader, men på grunn av elektronoverskuddet til oksygenet er vinkelen kun 104,3 grader når vann er i flytende form. Når vann fryser til is dannes alle hydrogenbindingene, og vinkelen ender opp på 109 grader. Dette gjør at vann får lavere tetthet i fast form (is) enn når det er flytende, i motsetning til de fleste andre stoffer. Det er viktig for organismer som lever i innsjøer, siden isen flyter opp på toppen av vannet og på den måten isolerer vannet på bunnen. Når vann fyller sprekker og hull i fjell og steiner og fryser til, vil det over mange år knuse stein og danne sand og dermed legge grunnlaget for ny jord.

Ved fire grader celsius har vann sin høyeste tetthet siden det er en blanding av ordnede vann-molekyler (som i is) og uordnede vann-molekyler som fyller opp mellomrommene mellom de ordnede vann-molekylene. Dette skaper bevegelse i innsjøer, på vinteren synker vannet når det blir kaldt, og på våren når isen smelter og vannet når fire grader, synker det også. Og når noe vann synker, må vann lengre ned stige opp. Dette blander opp vannet, og lar næringsstoffer som ellers ville sunket til bunns bli tilgjengelig i hele vannet.

Vi som bor i Tromsø er vant med å ha jevne temperaturer, det blir aldri veldig kaldt, men heller ikke særlig kaldt. Havet som omgir oss bidrar til å holde temperaturen fast. Vann har på grunn av alle hydrogen-bindingene det kan danne en svært høy varmekapasitet, altså det trengs mye energi for å øke temperaturen (og mye energi må taes bort for at den skal synke). I Tromsø svinger temperature fra -4 grader celsius ( januar-februar) til 12 grader celsius ( juli), til sammenligning svinger temperaturen på månen fra 100 grader celsius til -150 grader celsius i løpet av dagen.

Det går også med masse energi for å få vann til å fordampe, og det er viktig for at vi skal holde oss i live. Et gjennomsnittelig menneske har 40 kg med vann i kroppen, og produserer 10000 kJ med varme hver dag (3kWh, 2400 kalorier eller ⅕ av energien i 1kg brennende bensin). Om ikke vann fordampet fra kroppen vår (og brukte mye energi på det) ville kroppstemperaturen økt med flere titalls grader, noe som ville drept enhver.