هم چیز درمورد آب

[†ᴾᴼᴵˢᴼᴺ†]

آب یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکل شناخت امروزی آن است و جستجوی حیات بر روی دیگر سیارات بر اساس وجود آب مایع است. از نظر وزنی، میانگین درصدی آب در انسان بالغ تقریباً ۶۰–۶۳٪ آب در مردان و متوسط در زنان بالغ تقریباً ۵۲–۵۵٪ آب است. و نیز بیش از ۷۱٪ سطح کره زمین را آب پوشانده‌است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با این همه تنها ۳ درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل نوشیدن است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمکها خصوصاً نمک خوراکی برای نوشیدن مناسب نیست. از همین سه درصد نیز ۲٪ آن منجمد در دو قطب شمال و جنوبگان و بیش از ۹۴٪ به صورت شور است.

بیشترین چگالی آب خالص در دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس (۳۹٫۱۶ درجه فارنهایت) حاصل می‌شود که برابر ۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب یا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است..

آب نقش مهمی در اقتصاد جهان دارد. نزدیک به ۷۰٪ آب شیرین مصرفی توسط انسان در کشاورزی مصرف می‌شود. ماهیگیری در آب‌های شیرین و شور یکی از منابع اصلی درآمد در بسیاری از کشورها محسوب می‌شود. بسیاری از کالاهای مصرفی و اساسی از طریق مسیرهای آبی و توسط کشتی‌ها و قایق‌ها جابجا می‌شود. در کاربردهای سرمایش و گرمایش خانگی و صنعتی از مقادیر زیادی آب و بخار استفاده می‌شود. آب حلالی عالی برای بسیاری از مواد معدنی و آلی محسوب می‌شود و به همین دلیل در مصارف صنعتی و خانگی مانند آشپزی و شستشو به شدت کاربرد دارد. آب، یخ و برف در بعضی ورزش‌ها و بازی‌های تفریحی مانند شنا، قایق‌رانی، اسکی روی یخ و … نقش اساسی دارند.

فیزیک
در فیزیک بر اساس حالت ماده آب معمولاً به این نام‌ها خوانده می‌شود:

جامد؛ یخ
مایع؛ آب
گاز؛ بخار آب
هواشناسی ویرایش
در علم هواشناسی حالت‌های مختلف آب براساس نوع بارش یا معلق بودن آن در جو طبقه‌بندی می‌شود:

باران
تگرگ
برف
رگبار
مه
ابر
شبنم
بخار
محیط زیست
در علم محیط زیست:

آب آشامیدنی
فاضلاب یا پساب
رواناب
آب جاری
مردآب
گندآب
تالاب
دالاناب
منابع آبی
بر اساس منبعی که آب در آن قرار دارد یا از آن به دست می‌آید:

منابع آب
آب زیرزمینی
آب معدنی
آب سطحی
آب دریا
آب چشمه
آب قنات
آب چاه
مصارف مختلف
بر اساس نوع مصرف:

آب آشامیدنی (یا آب شیر یا آب شرب)
آب معدنی
آب خالص
آب یونیزه قلیایی
کیفیت فیزیکی
بر اساس کیفیت فیزیکی:

آب شور
آب شیرین
مشخصات شیمیایی
بر اساس مشخصات شیمیایی:

آب سبک
آب سنگین
آب سخت
آب مقطر
مسائل مذهبی
بر اساس مسائل مذهبی:

آب جاری - اسلام
آب کر - اسلام
آب قلیل - اسلام
آب مضاف - اسلام
آب مطلق - اسلام
آب مقدس - مسیحیت
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی

مولکول‌های آب و پیوند هیدروژنی
مولکول ویرایش
نوشتار اصلی: آب (مولکول)
فرمول شیمیایی آب، H۲O است؛ مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده‌است که با پیوندهای کووالانسی به هم متصل شده‌اند. اتم‌های هیدروژن دارای مقداری بار مثبت هستند و با زاویه نزدیک به ۱۰۵ درجه در اطراف اتم اکسیژن قرار گرفته‌اند که این موضوع باعث قطبی شدن پیوندهای مولکول آب شده‌است.جرم مولی آب برابر ۱۸/۰۱۵ گرم بر مول می‌باشد.

خاصیت مویینگی آب و جیوه به صورت کاو و کوژ
وزن مولکولی آب ۱۸/۰۱۵ است. با این وزن مولکولی در شرایط کره زمین (از نظر فشار و دما) آب می‌بایستی به‌حالت گاز باشد.

آمونیاک با وزن مولکولی ۱۷ در ۳۳ درجه سانتی‌گراد زیر صفر به حالت بخار است. هیدروژن سولفید 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 تقریباً سه چهارم مساحت زمین را پوشانیده و تأثیر 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.

خواص فیزیکی آب (مقطر) ویرایش
بی‌بو، بی‌رنگ و بی‌طعم. آب خواص ویژه‌ای دارد که آن را از دیگر مایعات متمایز کرده‌است. از این خواص ویژه می‌توان به ظرفیت گرمایی بالا، افزایش غیرعادی حجم به هنگام انجماد، کشش سطحی بالا، گرانروی بسیار پایین و بالا بودن گرمای نهان تغییر فاز اشاره نمود. دلیل بسیاری از این خاصیت‌ها وجود پیوند هیدروژنی در میان مولکولهای آب است. چگالی آب در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد و فشار ۱ اتمسفر برابر ۰٫۹۹۸ گرم بر سانتیمتر مکعب است. آب در فشار ۱ اتمسفر در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌جوشد و در دمای صفر درجه سانتی‌گراد منجمد می‌شود

همچنین آب در ۴ درجه سانتی گراد (دقیقاً ۳/۹۸ درجهٔ سانتی‌گراد) بیشترین چگالی یعنی ۱ گرم بر سانتیمتر مکعب را دارد، که این مسئله از لحاظ علمی بسیار جالب است و یک استثنا به‌شمار می‌آید.

با آن که مولکول آب دارای بار الکتریکی نیست، اما یک «دوقطبی الکتریکی» (Electric Dipole) به‌شمار می‌آید. همین قطبی بودن مولکول‌های آب موجب شده تا نیروی جاذبهٔ میان مولکول‌های آن، از نیروی جاذبهٔ میان مولکول‌های دیگر حلال‌ها بیشتر باشد.

پدیده جذب و دفع آب به رطوبت بستگی ندارد و وابسته به فعالیت آبیaw(واتر اکتیویتی) می‌باشد.

منابع آب در کره زمین
نوشتار اصلی: موجودیت آب در کره زمین
اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، آن را یک سیاره آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. حجم کل آب‌های موجود در کره زمین، رقمی در حدود ۱٬۳۶۰ میلیون کیلومتر مکعب تخمین زده شده‌است. این حجم با توجه به چرخهٔ آب به‌طور دائم در بین منابع مختلف در حال جابه‌جایی‌است.

مهمترین منابع آب در کره زمین عبارتند از:

آب‌های زیرزمینی (چاه، چشمه و قنات)
آب‌های جوی (باران و برف)
آب‌های سطحی (رودخانه، دریاچه، دریا و اقیانوس)
همچنین بخشی از آب موجود در کره زمین به‌صورت بخار در اتمسفر و بخش دیگری نیز به‌صورت جامد در یخچال‌های طبیعی وجود دارد.

حجم تقریبی میزان آب ذخیره شده در این منابع به این شرح است:

اقیانوس‌ها: حدود ۱٬۳۲۰ میلیون کیلومتر مکعب (۹۷٫۲٪)
یخچال‌های طبیعی: حدود ۲۵ میلیون کیلومتر مکعب (۱٫۷٪)
سفره‌های زیرزمینی: ۱۳ میلیون کیلومتر مکعب (۰٫۹٪)
آب‌های شیرین موجود در در دریاها، دریاچه‌ها و رودها: ۲۵۰ هزار کیلومتر مکعب (۰٫۰۲٪)
بخار آب در هواکره حدود ۱۳ هزار کیلومتر مکعب (۰٫۰۰۱٪)