الماء : حقائق فيزيائية وكيميائية عن أصل الحياة الماء

هناك العديد من الأشياء التي يجب أن تعرفها عن الماء وخصائصه الفيزيائية والكيميائية ووجوده في كوكبنا، فالماء يشكل حوالي 70% من سطح كوكبنا، مع 97% من المياه هي مياه مالحة، وهو شريان الحياة وبدونه لا نستطيع القيام بأبسط العمليات الحيوية، ويعتبر العلماء وجود المياه هو العامل الأول الذي يحدد إمكانية الحياة على كواكب أخرى، ومؤخرًا وجدوا قطع جليدية في كوكب المريخ ومع ذلك فإن الظروف غير مناسبة، وفي الفقرات التالية سنقدم لك أهم المعلومات التي يجب عليك معرفتها عن المياه ووجودها.

الماء وأهم ما يجب عليك معرفته عنه

خصائص فيزيائية وكيميائية هامة

يتكون الماء من عنصرين وهما الهيدروجين والأكسجين، وكل جزيء مكون من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين، والماء الثقيل (أكسيد الديوتريوم) هو صورة أخرى من المياه تتواجد فيها ذرتي عنصر آخر مناظر للهيدروجين وهو الديوتريوم وينسب هذا الاكتشاف للعالم هارولد يوري في عام 1931. وهناك ثلاث حالات للماء: الحالة السائلة والصلبة والغازية، ومع ذلك فإن كلمة المياه تشير إلى الحالة السائلة في الغالب، وفي الحالة الصلبة يسمى بالثلج وفي الغازية يسمى ببخار المياه، والماء الموجود في المحيطات يسمى بماء البحر، وفي المتوسط فإن كل كيلوجرام من ماء البحر يحتوي على حوالي 35 جرام من الملح المتحلل، ودرجة التجمد لماء البحر تقل كلما قلت كمية الملح المتحلل في الماء، لكن في المتوسط فإن ماء البحر يتجمد عند -2 درجة مئوية (28.4 فهرنهايت)، ويتمدد الماء عندما يبرد من 4 درجات مئوية إلى 0 مئوية (وفوق 4 درجات مئوية يقوم بالعكس) وهذه خاصية تختلف عن السوائل الأخرى، وفي حالات التجمد قد تنفجر أنابيب المياه عندما تتحول المياه إلى ثلج. وأخيرًا فإن المياه هي مذيبة مثالية للسكر والملح والعديد من المواد الأخرى، لكن هناك بعض المواد التي لا تختلط بالماء مثل الزيوت والدهون.

متى يغلي الماء ؟

أغلب الناس يعرفون أن المياه تغلي عند 100 درجة مئوية (212 فهرنهايت)، لكن بعضهم لا يعلمون أن هذا يحدث في الحالات العادية لمستوى سطح البحر، فدرجة الغليان يمكن أن تتغير نسبيًا بالاعتماد على الضغط البارومتري، فمثلاً سنجد أن المياه تغلي عند 68 درجة مئوية فقط في أعلى قمة إيفرست بينما سنجدها تغلي عند درجة أعلى بكثير من 100 درجة مئوية في أعماق المحيطات بالقرب من الفتحات الحرارية، مع العلم بأن أعمق نقطة في المحيطات هي خندق ماريانا الذي يقع بجوار جزر ماريانا الشمالية (أكثر من 11 كيلومتر تحت سطح البحر).

معلومات أساسية عن المياه

تمر المياه بدورة مستمرة عندما يتبخر الماء ويتحول إلى بخار في السماء ليبرد ويتكثف حتى يكوّن السحب، ثم يعود إلى الأرض مرة أخرى على هيئة أمطار أو ثلوج ثم يكرر الدورة. المياه النقية لا تحتوي على رائحة أو طعم، والأس الهيدروجيني لها هو حوالي 7. وعليك أن تعرف أن ظاهرة المد والجزر تحدث بسبب القوة الطاردة المركزية للأرض عند دورانها حول محورها وبسبب قوى الجاذبية للقمر والشمس. وأضخم محيط في كوكبنا هو المحيط الهادئ يليه المحيط الأطلنطي ثم الهندي، وأطول الأنهار هو نهر النيل الذي يمتد طوله لنحو 6660 كيلومتر ويليه نهر الأمازون، وأطول نهر في أمريكا هو نهر ميزوري ويليه نهر المسيسيبي بفارق ضئيل. وأخيرًا فإنه يمكننا توليد الكهرباء من المياه عبر التوربينات المتصلة بالمولدات، وهذه التقنية تستخدم على نطاق واسع حول العالم وفي الدول العربية مثل السد العالي في مصر. ومع عملية شرب المياه الضرورية للحياة فإن الزراعة وتربية الحيوانات والعمليات الصناعية هي من أهم استخدامات المياه، وعليك أن تعلم أن هنالك العديد من الأطعمة الأساسية التي تحتوي على كميات كبيرة من المياه مثل الحليب وعدد كبير من الفواكه.