الماء

الماء مركب كيميائي مكون من ذرتي هيدروجين وذرة من الأكسجين. ينتشر الماء على الأرض بحالاته المختلفة، السائلة والصلبة الغازية. وفي الحالة السائلة يكون شفافا بلا لون، وبلا طعم، أو رائحة. كما أن 70.9% من سطح الأرض مغطى بالماء، ويعتبر العلماء الماء أساس الحياة على أي كوكب. ويسمى الماء علميا بأكسيد الهيدروجين. ذكر علماء الجيولوجيا والفلك أن نشأة الماء تبدأ من الانفجار الكبير، حيث كان الكون كتلة واحدة فانفلقت للملايين من القطع وهي الكون والمجرات، وظهر حينها مايسمى الأرض، كانت كرة ملتهبة تعوم في الكون الفسيح، بدأت الأرض تدريجيا في البرودة، فتكثفت الغازات الثقيلة وخرجت من الغلاف الجوي وبقيت عدة غازات من أهمها الهيدروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأمونيوم وغيرها، استمر هبوط مستوى درجة الحرارة حتى درجة 273 مئوية وهي درجة تفاعل جزئ الهيدروجين مع الأكسجين. فبدأ هطول المطر في الأرض وسرعان ما كان يتبخر بسبب حرارة الطبقة السفلى في الأرض، وحينما بردت، حدث ما يسمى بالفيضان العظيم ونشأ بسببه المحيطات والأنهار والبحار وغيرها.

الماء مذيب للفيتامنات والأملاح والأحماض الأمنية والجلوكوز كما يلعب الماء، دورا حيويا في هضم وامتصاص ونقل واستخدام العناصر التغدوية، الماء هو الوسط الآمن للتخلص من السموم والفضلات، يعتمد كل التنظيم الحراري على الماء كما أن الماء، ضروري في إنتاج الطاقة. فقدان الماء يصيب بالغيبوبة، فلا يستطيع الإنسان أن يعيش بدون ماء لمدة تزيد عن ثلاثة أيام، وينصح بالشرب قبل الشعور بالظمأ، كما أن الماء مهم جدا في الحد من البدانة وتراكم الدهون لدى الأطفال بالخصوص.

حالات الماء

* الحالة الصلبة: يكون فيها الماء على شكل جليد أو ثلج ناصع البياض، ويوجد على هذه الحالة عندما تكون درجة حرارة الماء أقل من الصفر المئوي.
* الحالة السائلة: يكون فيها الماء سائلا بلا لون، وهي الحالة الأكثر شيوعا للماء، ويوجد الماء على صورته السائلة في درجات الحرارة ما بين الصفر المئوي، ودرجة الغليان، وهي 100 درجة مئوية في الشروط القياسية.
* الحالة الغازية: يكون فيها الماء على شكل بخار، ويكون الماء بالحالة الغازية بدرجات حرارة مختلفة.

انتقال الماء

لكي ينتقل الماء من حالة فيزيائية إلى أخرى يجب توفر شروط: عند الضغط الجوي:

* يتجمد الماء من سائل إلى صلب (الثلج) عند درجة الحرارة صفر سلسيوس أو اقل ومن الخصائص الغريبة أن الثلج أخف من الماء السائل وذلك بفعل تأثير الترابط الهيدروجيني .
* يتبخر من سائل إلى غاز (بخار الماء) عند درجة حرارة مائة سلسيوس فتتباعد الذرات حتى يصل ضغطه إلى الضغط الهوائي فيتطاير في الهواء على شكل بخار
* يمكن أن ينتقل الماء من الثلج إلى البخار مباشرة بدون المرور بالحالة السائلة من خلال عملية التسامي وتستغل مثلا في تطبيق اسمه تجفيف بالتجميد يستخدم لصناعة مسحوق القهوة الجاهزة.

خصائص الماء

للماء عدة خصائص أعطته قيمة كبيرة في الحياة، والصناعة، والزراعة، وغيرها من مجالات الحياة، ومنها:

* تميل جزيئات الماء إلى التصرف كمجموعات مترابطة وليس كجزيئات منفصلة ومجموعات جزيئات الماء تكون محتوية على فراغات.
* يتمدد الماء بارتفاع الحرارة إذا كانت فوق 4 درجات مئوية وينكمش بالبرودة شأنه في ذلك شأن كل السوائل والغازات والأجسام الصلبة، إلا أن الماء يسلك سلوكا شاذا تحت درجة 4 °م حيث يتمدد بدلا من أن ينكمش وهذا يجعل ثقله النسبي أي كثافته تقل بدل من أن تزيد وبذلك يخف فيرتفع إلى الأعلى وعندما يتجمد في درجة الصفر المئوي يكون تجمده فقط على السطح بينما في الأسفل يكون الماء سائلا في درجة 4 م وفي ذلك حماية كبيرة للأحياء التي تعيش في الماء.
* التعادل الحمضي: الماء سائل متعادل كيميائيا، إذ أن درجة الحموضة أو القاعدية فيه هي 7، وهذا يعني أنه لا يمكن اعتبار الماء مادة حمضية أو قاعدية، لأنه مادة متعادلة كيميائيا.
* الإذابة: الماء مادة مذيبة، وهذا يعني أنه من الممكن إذابة الكثير من الأملاح والمواد في الماء. الماء الموجود في الطبيعة لا يوجد بشكل نقي 100% وذلك بسبب وجود الأملاح والغازات في الماء الموجود بالطبيعة. لكي تذوب مادة في الماء يجب أن تحتوي على أيونات حرة، أو أن تكون مادة قطبية (لأن "المثل يذوب بالمثل" والماء مادة قطبية لهذا السبب يعتبر الماء مذيب جيد للمواد.
* التوصيل للكهرباء: الماء مادة موصلة سيئة للكهرباء، ولكن بما أن الماء مادة مذيبة، فعند إذابة الأملاح في الماء، أو إذابة مواد أخرى، يصبح الماء موصلا جيدا للكهرباء.
* نقل المواد داخل الخلايا وخارجها وبذلك تتمكن الخلايا من التخلص من فضلاتها، والحصول على حاجتها من مواد مختلفة من محيطها الخارجي.
* حرارته النوعية عالية.

أنواع المياه:

* مياه فوارة: وهو الشكل الذي تحتفظ فيه المياه بمعدلات ثاني أكسيد الكربون نفسها التي كانت عليها قبل المعالجة.
* مياه غنية بالفيتامينات: وكما يتضح من الاسم يتم إضافة الفيتامينات لها حتى تصبح صحية أكثر.
* مياه الينابيع: وهي مياه غير معالجة وتأتي من المياه الجوفية لكنها تتدفق على سطح الأرض وتحتوي (على الأقل) على 250 جزئ/مليون من المواد الصلبة القابلة للتحلل.
* مياه مطهرة: وهي التي يتم تنقيتها بإحدى وسائل التنقية السابقة.
* مياه غنية بالأكسجين: وتحفظ باحتوائها على نسبة من الأكسجين أكثر 40 مرة من الماء العادي.
* مياه معدنية طبيعية: وهي التي تأتي من مصادر جوفية وتحتوي على معادن مثل الماغنسيوم الكالسيوم والصوديوم والحديد.
* مياه ذات نكهة: نكهات طبيعية أو صناعية تضاف غالبا للمياه المعدنية.
* مياه مقطرة: ويتم الحصول عليها بالتقطير لكنها تستخدم في المعامل الكيميائية من أجل التجارب وليس للشرب.
* مياه شبه قلوية أيونية: وهي التي تستخدم فيها الكهرباء لفصل الجزيئات وشحنها. وفي عام 1966 قامت وزارة الصحة اليابانية باعتماد هذا النوع من المياه رسميا للارتقاء بمستوى مياه الشرب الصحية.
* التعامل مع أنواع المياه المعبئة: إذا تم الشرب منها وفتحها لا تتركها لفترة طويلة بدون استخدامها لأن البكتريا ستنشط فيها والتي يكون مصدرها من الفم والبيئة التي توجد من حولنا.
* زجاجة المياه وطريقة العناية بها هامة من غسيل غطائها باستمرار وغسيل الزجاجة نفسها بالماء الساخن والصابون عند إعادة ملئها. مع تغييرها من فترة لأخرى.
* يمكنك إضافة بعض العناصر الصحية لكوب الماء الذي تشربه مثل شرائح الليمون أوأوراق النعناع الطازجة أو الزنجبيل المبشور.

الطعم والرائحة

الماء النقي ليس له طعم أو لون أو رائحة وهو المستخدم في صناعة الأدوية والأغذية وله خصائص كيميائية ثابتة، ولكن الماء الذي نشربه يكون غنيا بالأملاح والمواد العضوية.