آب و منابع آب
انسانها در سیاره ای زندگی می کنند که تحت سلطه آب و منابع آب است. بیش از 70 درصد سطح زمین با آن پوشیده شده است. دانشمندان تخمین می زنند که هیدروسفر حدود 1.36 میلیارد کیلومتر مکعب از این ماده را عمدتاً به شکل مایعی تشکیل می دهد که فرورفتگی های توپوگرافی روی زمین را اشغال می کند. آب شیرین منبع اصلی همه حیات زمینی روی این سیاره است. آب برای تسهیل اکثر فرایندهای زیست محیطی و غیرزیستی مهم است.
انسانها برای بقای اولیه از آب استفاده می کنند و برای استفاده در صنعت ، کشاورزی ، حمل و نقل و تولید برق نیاز به آب دارند. با افزایش جمعیت انسانی و فعالیت های صنعتی جهان ، نیاز به آب نیز افزایش می یابد. در سال 1990 ، هر انسان تقریباً 710 متر مکعب آب در سال استفاده می کرد و در مجموع حدود 2600 کیلومتر مکعب در سال استفاده می کرد. تا سال 2000 ، گسترش جمعیت و فعالیت های اقتصادی کل استفاده را به حدود 6000 کیلومتر مکعب در سال افزایش می دهد.
آب و منابع آب برای استفاده در فرآیندهای شرح داده شده در بالا به طور فزاینده ای از انواع فرآیندهای کنترل شده توسط انسان آلوده می شود. بسیاری از انسانها قادر به دسترسی به آب تمیز برای مصرف نیستند. آب آلوده باعث شیوع بیماری در انسان شده و استرس بی مورد را بر اکوسیستم های طبیعی ایجاد می کند. برای افزایش بهره وری کشاورزی در آینده ، برای تغذیه جمعیت رو به رشد انسانی ، برای آبیاری به آب نیاز است. با این حال ، یافتن منابع جدید آب به سختی امکان پذیر است.
خواص شیمیایی و فیزیکی آب
آب دارای ساختار اتمی بسیار ساده ای است. این ساختار از دو اتم هیدروژن متصل به یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. ماهیت ساختار اتمی آب باعث می شود که مولکولهای آن دارای خواص الکتروشیمیایی منحصر به فردی باشند. طرف هیدروژنی مولکول آب دارای بار مثبت کمی است. در طرف دیگر مولکول بار منفی وجود دارد. این قطبیت مولکولی باعث می شود که آب یک حلال قوی باشد و مسئول کشش سطحی قوی آن است (برای اطلاعات بیشتر در مورد این دو ویژگی به بحث زیر مراجعه کنید).
6 ویژگی فیزیکی منحصر به فرد آب
- آب دارای گرمای اختصاصی بالایی است. گرمای خاص مقدار انرژی مورد نیاز برای تغییر دمای یک ماده است. از آنجا که آب و منابع آب دارای گرمای ویژه بالایی است ، می تواند مقدار زیادی انرژی گرمایی را قبل از شروع به داغ شدن جذب کند. همچنین به این معنی است که وقتی انرژی باعث خنک شدن آب می شود ، انرژی گرمایی به آرامی آزاد می شود. گرمای ویژه بالا آب اجازه تعدیل آب و هوای زمین را می دهد و به موجودات زنده کمک می کند تا دمای بدن خود را به طور موثر تنظیم کنند.
- آب در حالت خالص دارای pH خنثی است. در نتیجه ، آب خالص نه اسیدی است و نه اساسی. هنگامی که مواد در آن حل می شوند ، آب pH خود را تغییر می دهد. باران دارای pH طبیعی اسیدی حدود 5.6 است زیرا حاوی دی اکسید کربن مشتق شده طبیعی و دی اکسید گوگرد است.
- آب گرما را راحت تر از هر مایعی به جز جیوه هدایت می کند. این واقعیت باعث می شود که اجسام بزرگ آب مایع مانند دریاچه ها و اقیانوس ها عمدتا مشخصات دمای عمودی یکنواختی داشته باشند.
- آب به صورت مایع در محدوده مهمی از 0 تا 100 درجه سانتیگراد وجود دارد. این محدوده به آب اجازه می دهد تا در اکثر نقاط کره زمین به صورت مایع باقی بماند.
- آب مایع یک حلال جهانی است. قادر است تعداد زیادی از ترکیبات شیمیایی مختلف را حل کند. این ویژگی همچنین آب را قادر به حمل مواد مغذی حلال در رواناب ، نفوذ ، جریان آب زیرزمینی و موجودات زنده می کند.
- آب کشش سطحی بالایی دارد. به عبارت دیگر ، آب چسبناک و کشسان است و تمایل دارد به صورت قطره ای تجمع یابد تا اینکه به عنوان یک فیلم نازک بر روی سطح پخش شود. این پدیده همچنین باعث می شود آب با وجود کشش گرانشی به سمت پایین به کناره های سازه های عمودی بچسبد. کشش سطحی بالای آب باعث تشکیل قطرات و امواج آب می شود ، به گیاهان اجازه می دهد آب (و مواد مغذی محلول) را از ریشه به برگ های خود منتقل کنند و حرکت خون را از طریق عروق ریز بدن برخی از حیوانات امکان پذیر می کند.
خواص آب
در مقایسه با سایر ترکیبات مولکولی با جرم مولی نسبتاً کم ، یخ در دمای بسیار بالا ذوب می شود. مقدار زیادی انرژی لازم است تا شبکه یخ متصل به هیدروژن را از هم جدا کرده و به حالت مایع برگرداند. به همین ترتیب ، نقطه جوش آب بسیار زیاد است. بیشتر ترکیبات مولکولی با جرم مولی مشابه گازهایی در دمای اتاق هستند.
کشش سطحی
آب به دلیل پیوند هیدروژنی دارای کشش سطحی بالا (جذب بین مولکولها در سطح مایع) است. مایعاتی که نمی توانند پیوند هیدروژنی داشته باشند تقریباً کشش سطحی ندارند. کشش سطحی را می توان با مینیسک خمیده مشاهده کرد که وقتی آب در یک ستون نازک قرار می گیرد ، مانند یک استوانه مدرج یا یک دیواره ، ایجاد می شود.
فواید آب برای سلامتی چیست؟
آب جزء شیمیایی اصلی بدن شما است و حدود 50 تا 70 درصد وزن بدن شما را تشکیل می دهد. بدن شما برای زنده ماندن به آب وابسته است.
هر سلول ، بافت و اندام بدن شما برای عملکرد صحیح به آب نیاز دارد. به عنوان مثال :
- مواد زائد را از طریق ادرار ، تعریق و مدفوع دفع می کند
- دمای بدن شما را نرمال نگه می دارد
- مفاصل را روانکاریاز بافتهای حساس محافظت می کند
کمبود آب می تواند منجر به دهیدراتاسیون شود – شرایطی که زمانی رخ می دهد که شما آب کافی در بدن خود برای انجام وظایف عادی ندارید. حتی کم آبی خفیف می تواند انرژی شما را تخلیه کرده و شما را خسته کند.
برای اطلاع از
آب در بدن ما
برخی از حقایق در مورد تامین آب داخلی ما عبارتند از:
- میزان آب بدن در مردان بیشتر از زنان است و در هر دو با افزایش سن کاهش می یابد.
- اکثر بزرگسالان بالغ روزانه حدود 2.5 تا 3 لیتر آب از دست می دهند. از دست دادن آب ممکن است در هوای گرم و با ورزش طولانی مدت افزایش یابد.
افراد مسن روزانه حدود دو لیتر از دست می دهند. - یک مسافر هوایی می تواند در طول یک پرواز سه ساعته تقریباً 1.5 لیتر آب از دست بدهد.
- اتلاف آب باید جایگزین شود.
اهمیت آب سالم در زندگی
آب برای اکثر عملکردهای بدن مورد نیاز است ، از جمله:
- حفظ سلامت و یکپارچگی تک تک سلول های بدن.
- مایع جریان خون را آنقدر نگه دارید که از طریق رگ های خونی جریان یابد
- به حذف محصولات جانبی متابولیسم بدن ، الکترولیت های اضافی (به عنوان مثال ، سدیم و پتاسیم) و اوره ، که یک محصول زائد است که از طریق پردازش پروتئین جیره ایجاد می شود ، کمک کنید.
- دمای بدن را از طریق تعریق تنظیم کنید.
- غشاهای مخاطی مانند ریه ها و دهان را مرطوب کنید.
- روغن کاری و اتصالات بالشتک.
- با پاکسازی مثانه از باکتری ها ، خطر ابتلا به سیستیت را کاهش دهید.
- برای حفظ بافت و ظاهر پوست ، آن را مرطوب کنید.
- کمک به هضم غذا و جلوگیری از یبوست
- مواد مغذی و اکسیژن را به سلول ها برسانید.
- به عنوان جاذب ضربه در داخل چشم ، نخاع و کیسه آمنیوتیک اطراف جنین در پرگنان استفاده شود
برای دانستی جالب درباره آب می توانید به سایت مربوطه مراجعه کنید
