up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله آب PDF
QR code - آب

آب

آب - Water

معادله شيميايي واکنش بين هيدروژن و اکسيژن و تشکيل آب از قرار زير است:
2H2 +O2 = 2H2O
هر مولکول آب داراي يک ناحيه مثبت و يک ناحيه منفي است که اين دو ناحيه در دو طرف مولکول آب واقع شده اند. شيميدان ها با کمک شواهد به اين نتيجه رسيده اند که مولکول آب شکل خطي ندارد، يعني به اين صورت نيست که دو اتم هيدروژن بصورت خطي در دو طرف يک اتم اکسيژن قرار گرفته باشند (HOH). بلکه مولکول آب حالت خميده اي دارد که اتم هاي هيدروژن در سر مثبت مولکول و اتم هاي اکسيژن در سر منفي مولکول آب تجمع پيدا نموده اند.
● اشکال متغير
آب در اشکال متفاوتي بر روي زمين يافت مي شود. تنها ماده اي است که در طبيعت به هر سه حالت جامد، مايع و گاز وجود دارد. ابرها در آسمان، موج دريا، کوه يخي، توده هاي يخي در دل کوه ها و منابع آبي زيرزميني تنها چند شکل از آب مي باشند. طي اعمال تبخير، ميعان، انجماد و ذوب، آب مرتباً از حالتي به حالت ديگر تبديل مي شود. اين پديده تبديل آب را چرخه بزرگ آب مي نامند.
از آنجا که بارندگي در صنعت کشاورزي و همچنين براي خود بشر بسيار با اهميت است، به اشکال مختلف بارندگي نام هاي به خصوصي اطلاق مي شود. بارندگي معمولاً بصورت باران است. ديگر اشکال آن، تگرگ،برف، مه و شبنم مي باشند. همچنين، از برخورد نور با قطرات باران، رنگين کمان پديد مي آيد.
آب هاي روي سطح زمين، نقش هاي مهمي ايفا مي کنند؛ رودخانه ها آب مورد نياز کشاورزي را فراهم مي کنند و درياها هم وسيله اي براي تجارت و مبادله کالاها محسوب مي شوند. توده هاي يخي و آبشارها هم از ديگر اشکال آب هستند. فرسايش به وسيله ي آب، نقش مهمي در شکل محيط زيست ايفا مي کند.
به علاوه، دره ها و دلتاهاي حاصل از رسوبات رودخانه ها، محلي براي سکني گزيدن انسان ها بوده است. آب به داخل زمين هم نفوذ مي کند و آب هاي زيرزميني را ايجاد مي کند. آب هاي زيرزميني را مي توان با کندن چاه يا قنات استخراج نمود. البته آب هاي زيرزميني به شکل چشمه يا چشمه آب گرم هم به سطح زمين مي آيند.
آب املاح و مواد معدني مختلفي دارد که بر حسب آن مواد، طعم و مزه اش بسيار تفاوت مي کند. البته ما انسان ها ، خود ، قادريم که آشاميدني بودن آبي را ارزيابي کنيم؛ مثلاً از آب شور دريا و يا آب هاي بدبوي باتلاق ها استفاده نمي کنيم. بلکه آبي مي نوشيم که سالم بوده و مناسب نيازهاي بدنمان باشد.
● اهميت آب در زندگي
آب خواص مهمي دارد که در زندگي ما بسيار با ارزشند. از جمله:
▪ حلال بسيار خوبي است.
▪ چگالي بالايي دارد و جالب اين که وقتي يخ مي زند يا حرارت مي بيند، چگالي آن کاهش مي يابد.
گرماي تبخير آب بالاست. يعني براي تبديل مقدار کمي آب به بخار، گرماي زيادي لازم است. اين خاصيت براي بدن ما بسيار با اهميت مي باشد. گرماي اضافي بدن با تبخير تنها مقدار کمي از آب بدن از طريق منافذ پوست تعريق کاسته مي شود.
نيروي کشش سطحي آن به طور شگفت انگيزي زياد است. گهگاه شاهد نشستن حشرات روي سطح آب بوده ايم. اگر به دقت به طرز قرار گرفتن حشره روي سطح آب نگاه کنيد، متوجه مي شويد که سطح آب زير پاي حشره، مانند يک تشک ابري فرو مي رود؛ اما پاره نمي شود.
آب مواد مختلف از جمله شکر و نمک را براحتي در خود حل مي کند. بسياري از واکنش هاي شيميايي تنها در حضور آب انجام مي شوند. البته پاره اي مواد با آب مخلوط نمي شوند، مثل ليپيدها و ديگر مواد هيدرات کربن دار. غشاء سلولي که حاوي ليپيدها و پروتئين است، از اين خاصيت آب سود جسته و تعاملات محتويات سلولي با مواد شيميايي خارج سلول را بدقت تحت کنترل دارد.
يکي ديگر از خواص جالب آب، حالت جامد آن، يعني يخ مي باشد. هنگامي که آب بر اثر سرما به يخ تبديل مي شود، انبساط مي يابد، بدين معنا که حجم بيشتري را اشغال مي کند.
بنابراين، حجمي از يخ که هم حجم آب اوليه است، جرم کمتري دارد. به اين علت مي گويند که چگالي يخ از آب کمتر است و همين مسئله باعث مي شود که يخ روي آب شناور بماند. در حالي که در بيشتر موارد، چگالي ماده جامد از حالت مايع آن بيشتر است.
اين ويژگي آب سبب مي شود که بر خلاف بسياري از مايعات، آب از سطح شروع به انجماد کند. اين پديده را بارها به هنگام شروع يخ زدن آب، درون فريزر منزلتان ديده ايد؛ در زمستان با يخ زدن سطح آب درياچه ها، لايه عايقي از يخ ايجاد مي شود که اين لايه، از يخ زدن لايه هاي زيرين خود جلوگيري مي نمايد. در اين شرايط ، ماهي ها و ديگر آبزيان مي توانند در مناطق گرم تر زيرين به حيات خود ادامه دهند.
ديگر ويژگي غير عادي آب، ظرفيت گرمايي بالاي آن مي باشد. ظرفيت گرمايي يک جسم، مقدار گرمايي است که به جسم مي دهيم تا دمايش، ۱ درجه سانتي گراد افزايش يابد. جالب است بدانيد که مقدار گرمايي که لازم است تا دماي ۱ گرم آب را ۱ درجه سانتي گراد افزايش دهد، حدود ۱۰ برابر مقدار گرمايي است که براي ۱ گرم آهن لازم است.
آب در زندگي روزانه
وجود هر گونه حيات، متکي به وجود آب است. آب در بيشتر فرايندهاي متابوليسمي بدن، نقش حياتي دارد. هنگام گوارش غذا، مقادير قابل توجهي آب مورد استفاده قرار مي گيرد.تقريباً ۷۰ درصد وزن بدن را آب تشکيل مي دهد. براي عملکرد درست، بدن ، روزانه به ۱ تا ۷ ليتر آب نياز دارد البته اين ميزان آب به مقدار فعاليت بدن ، دماي هوا ، رطوبت و ديگر عوامل بستگي دارد. آب از طريق ادرار ، مدفوع ، تعريق و همچنين از طريق بازدم به شکل بخار آب دفع مي شود.
بدن انسان به آبي نياز دارد که نمک يا ناخالصي هاي ديگر ( مثل باکتري يا ديگر عوامل بيماري زا و يا مواد شيميايي) نداشته باشد. البته برخي مواد محلول در آب طعم و مزه آن را بهتر هم مي کند. امروزه ، با توجه به رشد روز افزون جمعيت ، ميزان سرانه آب آشاميدني کاهش يافته است.
راه حل هاي تحت بررسي، توليد بيشتر آب ، بهبود توزيع و جلوگيري از هدر رفتن آن مي باشد.
● مصرف آشکار و نهان آب
تحقيقات آماري در بسياري از کشورها نشان مي دهد که ميانگين مصرف روزانه آب براي هر نفر ، حدود ۳۰۰ ليتر است. در حالي که مصرف نهان آب براي هر نفر ، حدود ۶۰۰۰ ليتر و از قرار زير مي باشد:
آبياري کشتزارها و تهيه و توليد مواد غذايي: ۲۶۰۰ ليتر
▪ تأمين انرژي: ۲۴۰۰ ليتر
▪ صنايع و معادن: ۷۰۰ ليتر
▪ امور بازرگاني و خدمات: ۳۴ ليتر
● منبع کمياب
در بسياري از کشورها ، آب نوعي منبع استراتژيک محسوب مي شود. بسياري از جنگ ها از جمله جنگ ۶ روزه در خاور ميانه، بر سر به دست آوردن منابع آبي بيشتر صورت گرفت. البته کارشناسان، مشکلات بيشتري را هم پيش بيني مي کنند که بدليل رشد جمعيت، آلودگي آب ها و گرم شدن زمين حادث مي شود.
آب آشاميدني
آب هاي آشاميدني را از چشمه ها ، قنات ها و يا چاه ها استخراج مي کنند. بنابراين ، براي توليد بيشتر آب ، مي توان چاه هاي بيشتري ساخت. باران و دريا هم از ديگر منابع آبي هستند که البته به عنوان آب آشاميدني مناسب نيستند. اين گونه آب ها را بايد تصفيه نمود. روش هاي معروف تصفيه آب ، تقطير و جوشاندن مي باشند.
آب ، فرهنگ و مذهب
در بيشتر اديان از جمله اسلام، مسيحيت و يهوديت، آب ماده پاک کننده محسوب مي شود. براي مثال، در مسيحيت غسل تعميد را در کليسا با آب انجام مي دهند.
در بسياري اديان همچون اسلام نوعي مراسم عبادي وجود دارد که در آن ، مرده را با آب پاک شستشو مي دهند (غسل). در دين اسلام هم تنها پس از وضو گرفتن (شستن بخش هايي از بدن با آب پاک) مي توان فريضه نماز را بجا آورد.
در مذهب شينتو (مذهب ژاپني) در تمام مراسم عبادي از آب براي پاکيزه ساختن بدن فرد يا مکان خاصي استفاده مي شود.

مقدمه آب ماده اي فراوان در کره زمين است. به شکل هاي مختلفي همچون دريا ، باران ، رودخانه و... ديده مي‌شود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتي به حالت ديگ ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل مي کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ...

رودخانه رسوباتي را که با خود حمل ميکند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي ميگذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيها ر ...

رودخانه‌ رسوباتي را که با خود حمل مي‌کند، در بسترش يا در زمان طغيان در محدوده بلافصل آن بر جاي مي‌گذارد. رسوبات بر جاي گذرده شده توسط رودخانه در خشکيه ...

آب، فراوان ترين مايع و به جرات مهم ترين مايعي است که روي زمين وجود دارد؛ اما اهميت آن به پديده هاي زيستي منحصر نمي شود. ويژگي هاي فيزيکي آب در مقايسه ...

عليرغم پيشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته اي در طول نيم قرن گذشته، هنوز اين تکنولوژي در اذهان عمومي ناشناخته مانده است. وقتي صحبت از انرژي اتمي به ميان ...

آشنايي با نيروگاه هاي هسته يي کشور کانادا صنعت هسته يي در کانادا از سال ۱۹۴۲ آغاز شد، وقتي که يک آزمايشگاه انگليسي- کانادايي در مونترال، کبک تشکيل شد ...

پژوهشگران شرکت هاي بيوتکنولوژي در دره سيليکون که منطقه اي در جنوب شرقي سانفرانسيسکو است, درصدند با استفاده از زباله هاي گياهي و تغيير ساختار ژنتيکي ...

دانلود نسخه PDF - آب