این بحث در مورد آب، نماد پاکی و روشنی‌ست. آب اگر آب یاشد و آنرا گِل نکرده باشیم آنقدر روشن و صاف است که می‌توانیم خودمان را در آن ببینیم. هر جا اثری از آب باشد زندگی هم هست حتی اگر مریخ باشد. آب اگرچه بستر اولیه حیات است اما وقتی یک جا بماند می‌گندد و چنانچه همیشه از یک سو برود جلبک می‌زند!
هر چیزی شر و شغب و ادا و اطوار خاص خودش را دارد. آب هم. آب اگر سر بالا برود قورباغه اوعطا خواهد خواند و چنانچه بر سر غضب آید، با بارانهای بی‌موقع و شدید ویرانی و سیل به‌بار می‌آورد.
آب در خاطره‌ها نیز جاری است، دانوب، زمزم، فرات، سیحون و جیجون، گاماسِب (گاما سیا)، هرانگ، آب کر و مضاف...
...
آب فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و حیات است. بیش از هفتاد و پنج درصد جرم یک انسان از آب تشکیل شده و نیز بیش از هفتاد درصد سطح کره زمین را آب پوشانده‌است. البته با وجود این حجم عظیم تنها دو درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها غیر قابل استفاده‌است. از همین دو درصد آب شیرین هم بیش از ۹۰ درصد آن به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌است.
مقادیر زیاد آب موجود در سطح زمین مانند یک ترموستات یا دماپاى غول‌آسا عمل مى‌کند و به این ترتیب تغییرات دماى زمین را که بر اثر تابش نور خورشید به‌وجود می‌آید متعادل مى‌سازد.
آب یکی از اجزاء تشکیل دهنده گیاه است. آب در سراسر پیکره گیاه، از خاک اطراف ریشه تا بخار آب اتاقک زیر روزنه موجود است. مقدار آب قابل استفاده در خاک برای گیاهان و مقدار بخار آب موجود در هوا از مهمترین عوامل بیولوژیکی و اکولوژیکی توزیع و پراکنش گونه‌های گیاهی در دنیا است. آب جزء عمده و تشکیل دهنده پروتوپلاسم (قسمت زنده ی بدن حیوانات و گیاهان) هم هست.
آب محیطی است که در آن بسیاری از واکنشهای متابولیکی انجام می‌شود. در فتوسنتز اتم هیدروژن آب، وارد ترکیبات آلی می‌شود و اتم اکسیژن آب بصورت O2 آزاد می‌گردد و....
...
استفاده از بخار آب در ماشینهای بخار در قرن هجدهم میلادی زمینه صنعتی شدن کشورها را به وجود آورد.
توربینهای تولید برق و چرخهای آسیا نیز با حرکت آب راه افتادند.
اکثر واکنشهای حیاتی در آب صورت می‌گیرد. آب شکل دهنده سلول هاست. آب مظهر حیات است.
خیز و در کاسه زر آب طربناک انداز
آب، همواره مورد احترام و تقدیس ملل مختلف بوده و اسطوره‌های فراوانی پیرامون آن شکل گرفته‌است. شاهنامه به برخی از آنها گوشه می‌زند. آب در اساطیر، ﻧﻤﺎدی از آﻏﺎز ﻣﺮحله آﻓﺮﻳﻨﺶ ﻣﺎدی و ﺣﺮﻛﺖ ﭼﺮخه زﻧﺪگی در ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻛﻴﻬﺎنی و ﻣﻈﻬﺮ ﺟﺎودانگی و ﺗﺪاوم ﺣﻴﺎت ﻣﺎدی اﺳﺖ. ایرانیان باستان نیز آب را بسیار گرامی می‌داشتند و محافظت از آن را وظیفۀ آیینی خویش می‌دانستند. آب نه تنها مایه چشم‌روشنی‌ست در بدرقه عزیزان نیز آنرا در پیاله‌ای ریخته، دمِ در خانه پشت قدم‌شان می‌ریزیم تا به سلامت برگردند. نوروز که از راه می‌رسد سر سفره هفت سین کاسه یا تُنکِ آبی هم می‌گذاریم...
پیامبران، فیلسوفان، عارفان، هنرمندان، شاعران و نویسندگان، همه به نوعی به آب گریز زده‌اند.
نقاشانی چون «کلود مونه» Claude Monet و «ایوان آیوازوفسکی» Ivan Aivazovsky آب را در آرامش و طوفان به زیبایی به تصویر کشیده‌اند.
حافظ بارها در دیوانش به آب گریز زده است.
خیز و در کاسه زر آب طربناک انداز
پیشتر زان که شود کاسه سر خاک انداز
دیگران نیز...
کلوخ انداختن تشنه از سر دیوار در جوی آب،
از زیباترین داستانهای مثنوی است.
بر لب جو بوده دیواری بلند
بر سر دیوار تشنه دردمند
مانعش از آب آن دیوار بود
از پی آب او چو ماهی زار بود
خرافه‌های ناپسند امثال ماسارو ایموتو
در این بحث از مقولاتی چون تقدّس و اهمیّت آب و نقش آن در شکل‌گیری تمدّن‌های باستانی، آناهیتا (بزرگ بانوی آب‌ها)، آفرینش آب در اندیشه ایرانیان باستان و نقش آن در پیروزی فرجامین نیکی بر بدی، آب از منظر کتب آسمانی، گستره معنایی آب در ادب عامه، نمادپردازی آب در ادبیّات عرفانی و از به اصطلاح «شعور آب» و خرافه‌های ناپسند
امثال ماسارو ایموتو Masaru Emoto ژاپنی که دکانی تازه برای عوام فریبان از شبه علم است می‌گذرم.
موضوع این بحث مواردی که برشمردم نیست.
...
جدا از مبحث نور، آب نیز از نوجوانی ذهن
مرا به خود مشغول می‌کرد و همیشه از خودم می‌پرسیدم چرا وقتی دستمان را پر از آب می‌کنیم و به هوا می‌ریزیم قطرات آب به شکل کره، کرات کوچک دیده می شود؟ چرا شیر آب را که باز می‌کنیم جریان پیوسته آب رو به پایین باریک‌تر می‌شود؟
آب چرا بر اثر سرما باد می‌کند و به جای جمع شدن و انقباض، منبسط می‌شود؟ چرا آب گرم زودتر از آب سرد یخ می‌زند؟...
یادم هست رد پای آب را در دیوان حافظ دنبال می‌کردم و بیت شریف زیر را که در آن واژه آب (آب دیده) آمده بود بارها و بارها برای خودم چون آیات قرآن تکرار می‌کردم:
حافظ آب رخ خود بر در هر سفله مریز
حاجت آن به که بر قاضی حاجات بریم
بگذریم...
ساختار ملکول آب خمیده‌است
در این بحث به ۱۲ نکته در مورد آب اشاره کرده و توجه شما را به آن جلب می‌کنم.
۱- مولکولهای آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن که توسط پیوند هیدروژنی Hydrogen Bond به هم متصل می‌شوند، تشکیل شده‌است.
پیوند هیدروژنی بین اتمهای هیدروژن و اتم‌هایی که تمایل نسبی برای کشیدن الکترونهای یک پیوند به سمت هستهٔ خود دارند برقرار می‌شود.
۲- در ملکول آب اکسیژن و هیدروژن با به اشتراک گذاشتن الکترون‌ها مدار خودشان را پر کرده به هم سنجاق می‌شوند. این پیوند توسط نیروی کووالانس صورت می‌گیرد
منظور از کووالانس ترکیب دو اتم با اشتراک گذاردن الکترون‌هاست.
پیوند شیمیایى از این نوع (پیوند کووالانسی) نیرویى قوى است و اتم‌ها را در کنار یک دیگر نگاه می‌دارد.
۳- در ملکول آب، اتمهای هیدروژن دارای بار مثبت با زاویه‌ای نزدیک به ۱۰۵ درجه (104.45) دور اتم اکسیژن با بار منفی را می‌گیرند و این وضعیت حالتی قطبی Polar bond به این پیوند می‌دهد.
پیوند قطبی نوعی پیوند کووالانسی بین دو اتم یا بیشتر است که در آن الکترون‌ها به تعداد نامساوی به اشتراک گذاشته می‌شوند. به همین خاطر، یک طرف مولکول بار نسبی منفی و طرف دیگر بار نسبی مثبتی دارد. ملکول آب نمونه‌ای از پیوند قطبی است.
۴- ساختار ملکول آب خمیده‌است، یعنی عناصر اکسیژن و هیدروژن در یک خط راست نیستند.
اگر آب غیر قطبی می‌بود (که نیست) ساختار آن می‌بایست به صورت خطی H-O-H باشد.
مولکول آب را با فرمول شیمیایی H2O نشان می‌دهیم.
آب می‌بایستی به‌حالت گاز باشد
۵- وزن مولکولی آب ۱۸ است. با این وزن مولکولی در شرایط کره زمین (از نظر فشار و دما) آب می‌بایستی به‌حالت گاز باشد.
امونیاک با وزن مولکولی ۱۷ در ۳۳ درجه سانتیگراد زیر صفر به حالت بخار است. سولفید هیدروژن Hydrogen sulfide (گاز فاضلاب) که وزن مولکولی آن ۳۴ است در پایین‌تر از ۵۹ درجه سانتیگراد زیر صفر هنوز بخار است.
توجه کنیم که آب تقریبا سه چهارم مساحت زمین را پوشانیده و تاثیر مهمی روی حرارت هوا و شرایط جوی دارد. اگر آب این حالت استثنایی را نداشت تغییرات جوی٬ شکل بلای آسمانی به‌خود می‌گرفت و حیات در آن پایدار نمی‌ماند.
۶- مقدار گرمایى که لازم است دماى بک گرم آب را یک درجه سانتیگراد افزایش دهد حدود ده برابر گرمایی است که برای همین مقدار (یک گرم) آهن لازم است. دلیلش این است که ظرفیت گرمایی ویژه آب Specific heat capacity زیاد است.
...
ظرفیت گرمایی ویژه معادل مقدار گرمایی است که لازم است مقدار مشخص از ماده‌ای دریافت کند تا دمای آن یک واحد (یک درجه سانتیگراد) افزایش یابد این مقدار مشخص معمولا ۱ گرم است.
برای بالا بردن یک درجه دمای آب چیزی معادل ۴۲۰۰ ژول گرما باید به آب بدهیم به عبارت دیگر «ظرفیت گرمای ویژه» آب ۴۲۰۰ (SI) است و این کم نیست.
(سیستم استاندارد بین‌المللی واحدهاSI= international system of units)
...
گرمای ویژه الکل و نفت ۲۴۰۰ و گرمای ویژه جیوه ۱۴۰ و این عدد برای مس برابر ۳۸۰ می‌باشد. استثنا بودن گرمای ویژه برای آب تاثیر زیادی بر روی تعادل دما بر روی کره زمین دارد و تغییرات حرارت را تعدیل می‌کند. اگر آب در برابر تغییرات حرارت زمین این مقاومت را نمی‌داشت زمین قابل سکونت نمی‌شد و بشر نمی‌توانست روی آن زندگی و فعالیت کند.
می‌توان سوزنی را به طور افقی روی آب شناور کرد
۷- از دیگر نکات قابل تامل مربوط به آب، مویینگی capillarity آن است.
مویینگی از عواملی است که سبب می‌شود آب موجود در خاک به صورت مایعی زندگی بخش از راه ریشه و ساقه به قسمت‌های گوناگون گیاه برسد.
چسبندگی سطحی آب بسیار زیاد است و همین باعث می‌شود که آب براحتی از آوند‌های درختان بالا رود، در خاک نفوذ کند و باعث حیات آنها شود.
۸- آب پس از جیوه، دارای بیش ترین کشش سطحی است، کشش سطحی نیرویی است که بر مایع وارد می‌آید و باعث می شود تا مساحت آن مایع به حداقل برسد.
کشش سطحی آب نتیجه به هم پیوستگی مولکولهای آب به یکدیگر از یک طرف و به هم پیوستگی مولکولهای سطحی آب از طرف دیگر است. پیوستگی مولکولهای آب به یکدیگر به قدری است که آب می‌تواند اجسام سنگین تر از خود را بر سطح خود نگاه دارد به سبب همین ویژگی است که می‌توان سوزنی را به طور افقی روی آب شناور کرد و بعضی از حشره‌ها می‌توانند روی آب بایستند یا راه بروند.
این ویژگی را هنگام چکیدن آب از شیر آب نیز می‌توان دید، وقتی آب قطره قطره فرو می‌ریزد نخست هر قطره به شیر آب می‌چسبد، آویزان و بعد کشیده می‌شود و سرانجام به صورت کره بسیار کوچکی در می‌آید و فرو می‌افتد.
کشش سطحی سبب چسبندگی می‌شود همین ویژگی سبب می‌شود که آب به لبه شیر آب، دست، بدن و ظرف‌های گوناگون و به بسیاری از چیزهایی که با آنها تماس پیدا می‌کند بچسبد و آنها را تر کند.
...
کشش سطحى آب به طور شگفت انگیزى زیاد است. برای همین گه‌گاه که شاهد نشستن برخى حشره‌ها بر سطح آب هستیم، می‌بینیم سطح آب زیرپاى حشره، مانند یک تشک ابرى فرو می‌رود اما پاره نمى‌شود. درست به خاطر همین ویژگی آب یک مورچه به راحتى مى‌تواند روى سطح آب قدم بزند.
دو دریا به هم می‌رسند اما با یک دیگر ترکیب نمی‌شوند
به دلیل وجود نیروی کشش سطحی که اشاره شد وقتی دو دریا به هم می‌رسند با یک دیگر ترکیب نمی‌شوند. لایلتقیان...(ترکیب نمی‌شوند) چرا؟ چون آب دریاهای مختلف غلظت‌های متفاوتی با هم دارند و کشش سطحی ایجاد می‌کنند. گویی که دیواره نازکی بین آن دو ایجاد می‌شود.
در اقیانوس اطلس جریان آب شیرینی وجود دارد که آن را گلف استیریم می‌نامند این جریان عظیم از سواحل آمریکای مرکزی حرکت می‌کند و سراسر اروپا را طی می‌کند و به سواحل اروپای شمالی می‌رسد. در آنجا هزاران کیلومتر آب وجود دارد که با آب‌های اطراف خود مخلوط نمی‌شوند.
آب‌های خلیج عقبه نیز با آب‌های دریای احمر مخلوط نمی‌شوند همچنین در جایی که دریای احمر به اقیانوس هند می‌رسد نیز این خاصیت وجود دارد.
در دریای مدیترانه و اقیانوس اطلس که در تنگه جبل الطارق به هم می‌رسد هم این حالت را می‌بینیم.
در شهر اسکاگن در دانمارک هم در جایی که دریای بالتیک و شمالی به هم می‌پیوندند این پدیده دیده می‌شود. در رومانی این موضوع را در مورد دانوب هم شنیدم.
مولکولهای آب پیوسته در حال حرکتند
۹- ویژگی دیگر آب، کنارآمدن و قاطی شدن با مواد دیگر است به اصطلاح قدرت امتزاجی بالایی دارد و بهترین مایع حلال است. یکی از مهمترین خواص آب، توانایى آن در حل کردن مواد گوناگون است. جدا از انحلال‌پذیری مواد جامد در آب، آب می‌تواند بسیارى از گازها را هم در خود حل کند. آب قسمت مهمی از بدن مارا تشکیل می‌دهد و مهمترین بخش خون بشمار می‌رود. آب یک‌پای ثابت همه کارخانه‌ها و همه لابراتورهای دنیاست.
۱۰- خاصیت منحصر به فرد دیگر آب، گرمای تبخیر بالای آن است. به عبارت دیگر برای تبدیل مقدار کمی آب به بخار، گرمای زیادی لازم است. این خاصیت نیز برای ما بسیار اهمیت دارد. گرمای اضافی بدن ما با تبخیر مقدار کمی آب بدن از طریق منافذ پوست (عرق کردن) کاسته می‌شود. تأثیر وجود دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها در تغییر آب و هواى محلى که نزدیک آنهاست، گواهى بر این گفته‌است. بخش زیادى از نور خورشید که زمین را گرم می‌کند. برای برای تبخیر آب از سطح دریاها و دریاچه مصرف می‌شود.
بنابراین، در تابستان کنار حجم قابل توجهی آب، هوا خنک تر از مناطق دورتر است. وجود یک حوض بزرگ یا چند فواره در یک پارک نیز هوای آن جا را خنک‌تر از جاهای دیگر می‌کند. همه اینها به گرمای بالای تبخیر آب مربوط است.
۱۱- آب تنها ماده‌ای است که در شرایط عادی، یعنی فشار و دمای معمولی، همزمان در هر سه حالت جامد، در زیر یخ به حالت مایع، و در آسمان به حالت گاز یا بخار وجود دارد. مولکولهای آب پیوسته در حال حرکتند. جامد بودن، یا مایع بودن، یا گاز بودن آب بستگی به سرعت این حرکت دارد. مولکولهای آب در حالت جامد به هم نزدیک هستند و تقریبا بی حرکت اند. در حالت مایع تقریبا نزدیک به هم هستند و آزادانه حرکت می‌کنند. مولکولهای آب در حالت گاز حرکتی تند دارند و به یکدیگر تنه می‌زنند.
آب «سر بر خود» عمل می‌کند
۱۲- تغییرات چگالی آب بین صفر تا ۴ درجه سانتیگراد استثنا بر قاعده است.
(نسبت جرم هر جسم به حجم آن جسم را چگالی آن جسم می‌نامیم.)
همه مواد با افزایش دما حجمشان زیاد و در نتیجه چگالی آنها کم می‌شود ولی آب «سر بر خود» عمل می‌کند.
یعنی اگر دمای آب را از صفر تا ۴ درجه سانتیگراد افزایش دهیم حجم آن کاهش می‌یابد و در نتیجه چگالی آن زیاد می‌شود. اگر اینطور نبود چه می‌شد؟
اگر اینطور نبود با سرد شدن هوا و رسیدن به دماهای زیر صفر، سطح آب یخ می‌زد و چنانچه چگالی آن بیشتر از آب بود، یخ به زیر آب می‌رفت و در کف دریا جای می‌گرفت و باز هم آب موجود در سطح دریا در اثر تماس با هوا سرد می‌شد و دوباره یخ می‌زد و به قطعه قبلی اضافه می‌شد و این عمل ادامه پیدا می‌کرد تا همه آب دریا یخ بزند. در اینصورت زندگی تمام موجودات دریایی از بین می‌رفت.
ولی در این حالت استثنایی سطح آب یخ می‌زند و چون چگالی آب با دمای ۴ درجه سانتیگراد از همه بیشتر است در زیر و کف دریا قرار می‌گیرد و به تدریج که بالا می‌رویم دما کاهش می‌یابد تا به صفر درجه سانتیگراد در سطح دریا برسد. در اینحالت با سرد شدن بیشتر دما اندکی ضخامت یخ افزایش می‌یابد و این یخ مثل یک کاپشن، مانند یک لباس آب را می‌پوشاند (رسانایی گرمایی یخ بسیار کم است و در واقع یک عایق حرارتی است) و در زیر دما بین صفر تا ۴ درجه باقی می‌ماند و زندگی در زیر آب همچنان جریان پیدا می‌کند.
اگر آب به دیگران اقتدا می‌کرد...
اگر چنین نبود، یعنی آب هم به پدیده‌های دیگر حیات (همه پدیده ها) اقتدا می‌کرد که بر اثر سرما سنگین و منقبض می‌شوند، فاتحه حیات از همان دقائق اول خوانده می‌شد و الآن زمین و هرچه در آنست هم نبود. چرا؟
اگر آب از قاعده کلی پدیده‌ها سرپیچی نمی‌کرد بر اثر برودت و سرما یخ‌ها یکی بعد از دیگری به جای روی آب، به قعر دریاها و اقیانوس‌ها پائین می‌رفتند و چاره‌ای جز این نداشتند.
سرما از درون آب و از هوا (از بیرون) دوباره آب‌های باقی مانده و نگران را به یخ مبدل می‌ساخت و یخ روی یخ روی یخ...روی یخ...روی یخ...انباشته می‌گردید و همه چیز می‌ماسید و دریاها ماتم می‌گرفتند و همه آبزیان و غیر آبزیان می‌مُردند.
...
پژوهشها و اندازه گیریهای بعمل آمده، مقدار ثابت خورشیدی را حدود ۱/۹۴ گرم کالری به ازاء هر سانتیمتر مربع در دقیقه نشان می‌دهد و می‌دانیم که ۵۴۰ تا ۵۸۰ کالری انرژی لازم است تا یک گرم آب تبخیر شود.
گرمای خورشید حتی اگر شب و روز با بیقراری و اشتیاق می‌تابید، ابدا کافی برای ذوب تمامی آب‌های یخ شده کره زمین نبود...
چرایی غیر از چگونگی‌ست
اینکه به چگونگی‌ها بپردازیم و بگوئیم مولکولهای آب در حالت جامد (یخ) به صورت یک ساختمان شبکه‌ای دارای پیوند هیدروژنی قرار می‌گیرند و هر اتم اکسیژن توسط اتمهای مجاور در یک ساختمان چهار وجهی احاطه می‌شود و... و... گره از چرایی‌ها نمی‌گشاید.
بله، مولکول آب قطبی است و هر یک از مولکولهای آب با ۴ مولکول آب دیگر پیوند بین مولکولی هیدروژنی برقرار می‌کند. در نتیجه این امر بین آنها فضاهای خالی ایجاد می‌شود و هنگامی که آب یخ می‌زند این فضاهای خالی در جای خود ثابت می‌ماند و باعث می‌شود حجم آب زیاد شود.
Twitter
Google
Yahoo
Delicious
بالاترین
دنباله
نسخه‌ی چاپی
ارسال اين مطلب به دوستان