چرا آب مایه حیات است

آب، فراوانترین ماده در بافتهای گیاهی و جانوری بوده و بیش از 75درصد وزن یک انسان را آب تشکیل می دهد. همچنین بیش از 70 درصد سطح زمین را آب پوشانده است.

هر مولکول آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است. با اینکه اکسیژن و هیدروژن گاز هستند اما ترکیب آنها یعنی آب، مایع است و این مرهون وجود نیرویی به نام پیوند هیدروژنی می باشد.

آب به خاطر خواص منحصربفرد زیر، مایه حیات نامیده می شود :

پیوند هیدروژنی : بین اتم هیدروژن یک مولکول آب با اتم اکسیژن مولکول دیگر آب نیرویی وجود دارد که به آن پیوند هیدروژنی می گویند. اگر پیوند هیدروژنی وجود نداشت، آب حتی در سردترین دمای کره زمین نیز به بخار تبدیل می شد و آب مایع وجود نداشت تا زندگی در کره زمین جریان داشته باشد.

اگر به آب گرما برسد پيوندهاي هيدروژني برخي از مولكولها گسسته مي شود و آن مولكولها به بخار آب تبديل مي شود.

گرمای ویژه : بالا بودن گرمای ویژه، نسبت به دیگر مایعات و جامدات، نشان دهنده مقدار بالای انرژی لازم برای شکستن پیوندهای هیدروژنی آب است. به همین خاطر، حجم عظیم آب دریاها و اقیانوسها در طول روز گرمای خورشید را جذب کرده و آن را در شب به اتمسفر بر می گرداند تا از تغییرات زیاد دمای زمین جلوگیری گردد. در کره ماه تغییرات دما از 120 تا 150 درجه است!

افزایش حجم هنگام انجماد : افزایش حجم هنگام انجماد آب اثرات مفید و یا زیانباری دارد. انبساط آب در اثر یخ زدن در حفره های سنگی و صخره ها باعث شکستن سنگها و ایجاد خاک حاصلخیز می شود هرچند این انبساط در بافتهای گیاهی و جانوری باعث تخریب دیواره سلولی می گردد.

دانسیته(جرم مخصوص یا جرم واحد حجم) آب : تغییر دانسیته آب که در دمای 4 درجه به حد اکثر می رسد، باعث می شود در زمستان، با پایین آمدن دمای هوا، لایه های متراکم تر آب از سطح دریاچه به کف آب جابجا شود و در این فرایند گردشی، اکسیژن و مواد غذایی به جانوران کف آب برسد و دمای کف آب به 4 درجه رسیده و زندگی جانوران در زیر آب امکان پذیر می گردد.

از طرف دیگر کم بودن دانسیته یخ نسبت به آب باعث شناور شدن یخ در سطح آب می شود تا یخ به زیر آب نرود و سرما باعث مرگ آبزیان در زمستان نشود.

کشش سطحی : پیوند هیدروژنی بین مولکولهای آب باعث تشکیل غشای نسبتاً محکمی در سطح آب می شود که باعث می شود یک سوزن یا تیغ بر روی آب بماند  یا برخی حشرات در سطح آب راه بروند. این خاصیت باعث می شود تا آب از لوله های موئین بالا برود.

خاصیت تر کنندگی : اگر نیروهای ما بین مولکولهای مایع کمتر از نیروهای متقابل بین مایع و یک جسم جامد باشد، مایع در سطح جامد پخش می شود که خاصیت تر کنندگی نام دارد. خاصیت تر کنندگی آب باعث استفاده از آب در شستشو می شود.

حلّال بودن : آب به دلیل ثابت دی الکتریک بالا و همچنین داشتن قطبیت، ترکیبات یونی را در خود حل می کند. ثابت دی الکتریک بالای آب باعث کاهش نیروی جاذبه میان یونها می شود در نتیجه احتمال ترکیب مجدد آنها و خارج شدن به صورت رسوب را کم می کند.