ما هي مكونات الماء
أهمية الماء في الحياة
يُعد الماء عنصراً حيوياً لا غنى عنه في الحياة، حيث يتواجد في كل شكل من أشكال الحياة على كوكب الأرض، بما في ذلك الكائنات الحية. يُعتبر الماء سائلاً عديم اللون والطعم والرائحة، ويظهر في الطبيعة بعدة أشكال، مثل الأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات، بالإضافة إلى هطول الأمطار.
تشغل المياه حوالي 71% من مساحة الكرة الأرضية، حيث تُشكل المحيطات والبحار الجزء الأكبر من مصادر المياه بنسبة تصل إلى 96.5%. بينما تتوزع النسبة المتبقية بين المياه الجوفية والثلوج المتراكمة في المناطق القطبية. ومن جانب آخر، توجد جزيئات الماء في الطبقات العليا من الجو على شكل بخار، والذي يمكن أن يتحول إلى ضباب أو ندى، أو يتساقط على شكل أمطار أو ثلوج.
خصائص الماء الفيزيائية
- الحالة يتواجد الماء في حالة سائلة عند تعرضه للضغط والحرارة، ولا يظهر له طعم أو لون، بينما تميل مسطحات الماء الكبيرة إلى الظهور باللون الأزرق.
- الغليان يعتمد نقطة غليان الماء أساساً على الضغط الجوي المحيط.
- الإذابة يتميز الماء بكونه مذيباً فعالاً، مما يمكّنه من تحليل المواد الكيميائية المعروفة بالمواد المحبة للماء.
- السعة الحرارية النوعية تتميز السعة الحرارية للماء بقيمتها المرتفعة، حيث تقدر بحوالي 4181.3 جول، كما أن حرارة تبخره تبلغ 2257 كيلوجول.
- الكثافة تصل كثافة الماء عند درجة حرارة 4 درجات مئوية إلى حوالي 1000 كيلوجرام لكل متر مكعب، بينما تقل كثافته عند التجمد إلى 917 كيلوجرام لكل متر مكعب.
- توصيل الكهرباء يُعتبر الماء النقي غير موصل جيد للكهرباء، ولكن تتزايد قدرته على التوصيل عند إذابته لمواد أيونية.
التكوين الكيميائي للماء
يتكون الماء من ثلاث ذرات، تشمل ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين، والتي ترتبط بواسطة روابط تساهمية، حيث يُعبّر عن تركيبته الكيميائية بالصيغة H₂O. كما يحتوي الماء على مجموعة من المكونات الذائبة وغير الذائبة، بما في ذلك الأملاح ذات المنشأ غير العضوي.
يحتوي الماء أيضاً على أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد، فضلاً عن أيونات الصوديوم التي تتراوح كميتها بين 10-100 جزء بالمليون، بينما لا تتجاوز أيونات البوتاسيوم 5 أجزاء بالمليون. يُعتبر الكلوريد من العناصر الموجودة في الماء، والذي يضفي عليه الطعم المالح، ولكن إذا تجاوز تركيزه ألف جزء بالمليون، فقد يؤثر ذلك سلباً على صلاحية المياه. يجب أن تظل التركيزات الكبريتيّة أقل من 250 جزء بالمليون، حيث يعد تجاوزها علامة على تكرار المياه، بينما تتواجد السيليكات في الماء بكميات ضئيلة جداً بسبب صعوبة ذوبان مكوناتها.