التركيب الكيميائي للماء
يُعرّف الماء على أنّه مركّب كيميائي سائل وشفّاف صيغته الكيميائية (H2O)، حيث يحتوي على ذرة أكسجين واحدة مرتبطة تساهمياً مع ذرّتين من الهيدروجين، إلا أنّه لا يتواجد ضمن الظروف الطبيعية بشكلٍ نقيّ كيميائياً، ويوجد في الطبيعة على شكل محيطات، وبحار، وبحيرات، أو أمطار، كما يُشكّل النسبة الأكبر من أجسام الكائنات الحيّة، ويكون الماء في حالته السائلة حين يكون في درجة حرارة الغرفة والضغط القياسي، كما يتواجد في حالات المادة الفيزيائية الأخرى؛ كالحالة الصلبة كما في الثلج والجليد، والحالة الغازيّة كما في بخار الماء.
يمرّ الماء عبر عدّة مراحل تربط الغلاف المائي، والجوي، والصخري، والحيوي معاً، وذلك عبر دورة الماء في الطبيعة (بالإنجليزية: Hydrologic Cycle)، حيث يتفاعل الماء مع جميع مكوّنات هذه الأغلفة بالإضافة إلى عواملها الطبيعية والصناعية، حيث يُعرف عن الماء بأنّه مذيب عالمي بسبب قدرته الفائقة على الإذابة، لذلك تضم تركيبته مجموعةً معقّدةً من المواد السائلة الغازية والصلبة؛ كالغازات، والمعادن، والمواد العضوية، وغيرها، وذلك هو السبب وراء وجود عدّة أنواع وأشكال من الماء في الطبيعة.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء
تُمثّل النقاط الآتية أهمّ الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي يتميّز بها الماء:
- الحالة الفيزيائية: يُعدّ الماء المادة الطبيعية الوحيدة التي تُوجد في جميع حالات المادة؛ الصلبة، والسائلة، والغازية.
- درجة التجمّد: تبلغ درجة تجمد الماء صفر درجة مئوية.
- درجة الغليان: تبلغ درجة الغليان الماء عند مستوى سطح البحر 100 درجة مئوية، بينما تزداد بازدياد ضغط الهواء والارتفاع عن مستوى سطح البحر، حيث تنخفض إلى 85.6 درجة مئوية عند ارتفاع 4267.2 متر.
- الكثافة: يتميّز الماء في الحالة الصلبة بكثافة أقل من كثافته عندما يكون سائلاً، ويظهر ذلك جليّاً بقدرة طفو الجليد على الماء، كما تسمح كثافته بانتقال الصوت خلاله لمسافات طويلة، حيث تبلغ سرعة انتقال الصوت في ماء البحر عند درجة حرارة 30 درجة مئوية 1545 م/ث.
- القدرة على الإذابة: يُعدّ الماء مُذيباً عالمياً حيث يتمتّع بقدرته على إذابة أكبر عدد ممكن من المواد نسبةً للمذيبات الأخرى.
- درجة الحموضة: تبلغ درجة حموضة (PH) الماء النقي حوالي 7، أيّ أنّه يُعدّ مركباً متعادلاً.
- خاصية التماسك: يتميّز الماء بخاصيّة التماسك، حيث يُعد المادة الأكثر تماسكاً بين السوائل غير المعدنية، وتسمح هذه الخاصية لجزيئاته بالالتصاق ببعضها البعض بسبب لزوجته الشديدة.
- خاصية التلاصق: يتميّز الماء بخاصية التلاصق التي تعني ميله إلى الالتصاق بجزيئات المواد الأخرى.
- التوصيل الكهربائي: لا يستطيع الماء النقي -الغير موجود طبيعياً- توصيل التيار الكهربائي، إلّا أنّ قدرته على إذابة العديد من المواد الموصلة من حوله تجعله موصلاً.
- التوتر السطحي: يتميّز الماء بخاصية التوتر السطحي التي تمنحه لزوجته ومرونته، فيعمل كغشاءٍ رقيق يُمكّنه من التّجمع كقطرات على سطحٍ مستوٍ بدلًا من الانتشار، كما تُعدّ هذه الخاصية سبباً رئيسيّاً في تمتّع الماء بالخاصية الشعرية التي تجعله قادراً على التحرّك عبر جذور النباتات والأوعية الدموية الدقيقة في جسم الانسان.
- السعة الحرارية: يتميّز الماء بسعته الحرارية العالية؛ أيّ قدرته المرتفعة على امتصاص الحرارة، لذلك فهو يُستخدم في الصناعات والسيّارات كمُبرّد، كما يُساهم في تنظيم معدّل تغيّر درجات الحرارة بسبب الرياح، وعليه يكون تغيّر درجة الحرارة تدريجيّاً أثناء تغيّر الفصول خاصةً في المناطق الساحلية.
يُمثّل الماء حوالي 72% من سطح الأرض، ويتوزّع عليه وفقاً للجدول الآتي:
| المكان | النسبة المئوية من إجمالي الماء |
|---|
| المحيطات | 97.2% |
| القمم والأنهار الجليدية | 2% |
| المياه الجوفية | 0.62% |
| بحيرات المياه العذبة | 0.09% |
| البحار الداخلية والبحيرات المالحة | 0.008% |
| الغلاف الجوي | 0.001% |
| الأنهار | 0.0001% |
أهمية الماء في جسم الإنسان
لا يُمكن أن تعمل مُعظم وظائف جسم الإنسان دون الماء، ويُمكن تلخيص فوائد الماء لجسم الإنسان في النقاط الآتية:
- يحمي الماء خلايا الجسم من الضرر.
- يُحافظ الماء على بنية الدم السائلة اللازمة لتدفّقه عبر الأوعية الدموية.
- يُساهم الماء في التخلّص من المنتجات الثانوية لعمليات الأيض، وفضلات عمليات معالجة البروتين الغذائي كاليوريا، بالإضافة إلى الكهرليات كالصوديوم والبوتاسيوم.
- يُنظّم الماء درجة حرارة الجسم عن طريق التعرّق.
- يُساهم الكهرليات في بقاء أغشية الجسم المخاطية رطبةً؛ كالأغشية الموجودة في الرئتين والفم.
- يعمل الماء كمادة مزلّقة تمنع الاحتكاك بين المفاصل.
- يحمي الماء المثانة بالتخلص من البكتيريا الضارّة التي تُسبّب التهابها.
- يُسهّل الماء عملية الهضم ويمنع الإمساك.
- يُحافظ الماء على رطوبة البشرة.
- يُزّود الماء جميع خلايا الجسم بالمواد الغذائية والأكسجين.
- يمتصّ الماء الهزّات المفاجئة التي قد تتعرّض لها العين، أو الحبل الشوكي، أو الكيس الأمنيوسي المحيط بالجنين أثناء الحمل.
فيديو عن أهمية الماء
للتعرّف على المزيد من المعلومات عن الماء يُمكن متابعة الفيديو الآتي:
