بحث عن خصائص الماء

الماء

يتكون الماء من عنصري وهما: الهيدروجين، والأكسجين، وهو من أهم وأكثر المركبات الموجودة على سطح الأرض حيثُ تعتمد عليه جميع الكائنات الحية في عملياتها البيولوجية المختلفة مثل نقل الدم والعصارة الهضميّة، وهو من المذيبات الأساسية للكائنات الحية، ويجدر بالذكر أنَّ نشأة الحياة قد بدأت في المحاليل المائيّة في محيطات العالم.[1]

خصائص الماء

تذكر فيما يأتي أهم الخصائص التي تتمتع بها المياه وهي:[2]

• التماسك: إنَّ التماسك من الخواص الرئيسية للمياه، حيث تتجاذب جُزيئات المياه لبعضها بسبب القطبية التي تحملها، حيث تتماسك جزيئات المياه بروابطها الهيدروجينية وتُحافظ على درجات من الحرارة المعينة كي تُحافظ على سيولتها بدلاً من أن تتبخر وتتحوّل إلى الحالة الغازية، وتعمل خاصية التماسك على ارتفاع التوتر السطحي.
• الإلتصاق: تُعبر خاصية الإلتصاق عن مقياس قدرة الماء في جذب أنواع أخرى من الجزيئات إليها، حيث إنَّ الماء من العناصر التي تعمل على إلتصاق الجزيئات ببعضها من خلال الراوابط الهديروجينية التي تُكونها، وباجتماع خاصيتي التماسك والالتصاق تعمل الشعيرات الدموية والتي تحدث عندما ترتفع المياه إلى أنبوب زجاجي ضيق أو داخل سيقان النباتات المختلفة.
• التوتر السطحي: تعمل خاصية التوتر السطحي على تكوين قطراتٍ وموجاتٍ من الماء، كما تعمل على تحريك الدم عبر الأوعية الدموية الدقيقة في أجسام بعض الحيوانات، بالإضافة إلى تحريك جزيئات الماء بما تحملُه أحياناً من المغذيات الذائبة فيه من جذور النباتات إلى أوراقها.[3]
• الخاصيّة الشعريّة: إنَّ المسبب الرئيسي لهذه الخاصية هو التوتر السطحي وكمثال عليها ما يَحدث في النباتات عندما تُحاول امتصاص الماء، إذ تلتصق جزيئات الماء بالسطح الداخلي لأنابيب النبتة، ويحول التوتر السطحي دون ذلك فيعمل على تسطيح جزيئات المياه التي ترتفعُ وتلملمُ جزيئاتها لتتماسك مرةً أُخرى، وتستمر هذه العملية إلى أن تُصبح كميتها مُلائمة لتتغلب الجاذبية عليها وتسحبها مرةً أخرى إلى الأسفل.[4]
• الروابط الهيدروجينية: تُسبب الروابط الهيدروجينة الحالة الصلبة للماء وهي الثلج الذي يمكن أن يطفو على سطح الماء مُكوّناً الجليد الذي يُعتبر ذو كثافة أقل من كثافة الماء حيثُ إنَّ جزيئات الماء تعمل على تشكيل التراكيب البلورية عند درجة حرارة التجمد وهي 0 درجة مئوية أو 32 درجة فهرنهايت.[2]

خصائص الماء الكيميائية

هنالك عدد من خصائص المياه الكيميائية ومنها ما يلي:[5]

• يسمى الأكسجين المُستهلك من قِبل الكائنات الحية الدقيقة في المياه، الأكسجين الحيوي المستهلك (B O D)، ويُقاس بدرجة الحرارة الثابتة 20م بفترة خمسة أيام فقط، وهو يرتبط بعدة عوامل حسب تغَّيُر كميته.
• يُعتبر الأكسجين الذائب أو المنحل (D O) الموجود في الماء عُنصراً أساسياً لبقاء الكائنات الحية على قيد الحياة، ومن المهم ألاَّ يَقل تركيزه في المياه عن 5ملغ لكل لتر، وهو يرتبط بعدة عوامل حسب تغَّيُر كميته ومصادره.
• تحتوي المياه في تركيبها على العديد من العناصر المختلفة مثل المعادن كالنحاس والحديد.
• يعدّ العامل الهيدروجيني وهو درجة القلوية أو الحموضة للمياة ويُسمى الرقم الهيدروجيني (PH)، وهو يُقاس بالأرقام ما بين 0-14، والرقم الهيدروجيني القياسي هو 7 درجات، إذ إنَّ الرقم الهيدروجيني للمياه الصالحة للشرب بين 7-8.5، ويُعبر الرقم الهيدروجيني الذي يزيد عن 7 درجات على زيادة القلوية، وإن كان يُسجل أكثر من 7 درجات فيدل على زيادة الحموضة في الماء،[5] كما تُعدّ المياه النقية محايدة فهي ليست حمضية أو قاعدية، وتجدر الإشارة إلى أنَّ مياه الأمطار تحمل درجة حموضة تُقارب 5.6 لما تحتويه من غاز ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت.[3]

خصائص الماء الفيزيائية

من أهم الخصائص الفيزيائية للماء نذكر ما يلي:[5]

• لا تمتلك المياه الخالية من الأوساخ لوناً فهي شفافة.
• لا تمتلك المياه النظيفة طعماً، إلا إذا تعرضت للتلوث الخارجي.
• تُسجل متوسط درجات الحرارة للمياه التي يمكن شربها ما بين درجتي 8-11.
• لا تفوح من المياة النظيفة أي روائح، فهي لا رائحة لها.
• تعتبر العكارة من خصائص المياه الفيزيائية التي تَعني المواد التي تَعلَقُ بالماء.
• تُعبِّر الحرارة النوعية عن مقدار الطاقة المطلوبة لتغيير درجة حرارة المادة، حيثُ إنَّ للماء مقدرة على امتصاص كميات كبيرة من الحرارة العالية قبل أن يبدأ في التسخين، ويحدثُ عكس ذلك عندما يفقد درجات الحرارة التي يمتلكها في حالة البرودة حيث يَفقد طاقته الحرارية بشكلٍ بطيء، وتَكمن الحكمة في درجات الحرارة العالية للماء على اعتدال مناخ كوكب الأرض وتعمل على مُساعدة الكائنات الحية بشكل فعَّال على تنظيم درجة حرارة جسدها.[3]
• تعتبر المياه من أكثر السوائل انسيابية وسهولة في تحَّرُكها بعد مادة الزئبق.[3]
• تبقى المياه في حالتها السائلة ما بين درجتي 0 إلى 100 درجة مئوية، حيث يسمح ذلك إلى تواجد المياه في في حالته السائلة على معظم الأماكن في سطح الأرض.[3]
• يُطلق على الماء مصطلح (المُذيب العالمي) ويعود السبب في ذلك المسمى لقُدرته على إذابة أعداد كبيرة من المركبات الكيميائية المختلفة، ويَتَمكَّنُ من خلال هذه الخاصية على حمل المُغذيات في أثناء الجريان السطحي بالإضافة إلى تدفقه في المياه الجوفية.[3]
• يعتبر الماء المادة الوحيدة على سطح الأرض التي توجد بالحالات المادية الثلاث، إذ تكون صلبةً أو غازيةً أو سائلةً تِبعاً للتَّغّيُرات التي تطرأ عليها من تبادل في درجات الحرارة المختلفة، وتَجدر الإشارة إلى أنَّ الحرارة التي تنتقلُ إلى الغلاف الجوي تُنجَزُ ثلاثة أرباع عملياتها عن طريق عمليتي التبخر والتكاثف.[3]

المراجع

1. ↑ Steven S. Zumdahl (28-02-2018), "Water"، britannica, Retrieved 11-03-2018. Edited.
2. ^ أ ب Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (14-06-2017), "Properties of Water"، thoughtco, Retrieved 11-03-2018. Edited.
3. ^ أ ب ت ث ج ح خ "Physical Properties of Water", physicalgeography, Retrieved 11-03-2018. Edited.
4. ↑ SHANNA FREEMAN, "How Water Works"، howstuffworks, Retrieved 11-03-2018. Edited.
5. ^ أ ب ت ضياء محمد (2016)، دراسة في نُظم المعلومات الجغرافية (الطبعة الأولى)، صفحة 156. بتصرّف.