مكونات الماء

مكونات الماء الفيزيائية

الماء عبارة عن سائلٍ شفافٍ يتكون من اتحاد ذرّة من الأكسجين وذرتين من الهيدروجين، وصيغته الكيمائية تكتب على شكل (H₂O)، ويوجد على الأرض بنسبة 71% موزعة بين المُحيطات، والبحار، والبحيرات، والأنهار، والأمطار، والآبار الجوفيّة، والبرك، والجليد، والبخار، ويُعتبر أساس الحياة على كوكب الأرض، ويوجد بثلاثة أشكال، هي: الحالة الصلبة كالجليد، والحالة الغازية كبخار الماء، والحالة السائلة كمياه المحيطات.

مم يتركب الماء

• الخصائص الفيزيائية للماء:
  • ليس له رائحة أو طعم، ولونه شفاف.
  • يوجد بالحالة السائلة والصلبة والغازية.
  • يزداد حجم الماء وتقلُّ كثافته عندما يتجمّد.
  • يتخذ شكلاً كروياً في الهواء، ويحمل الأجسام الفلزيّة الخفيفة.
• الخصائص الكيميائية للماء:
  • التفاعل مع المواد الكيميائية المختلفة.
  • مُذيبٌ لعددٍ كبيرٍ من المواد، حيث إنّه يمتاز بقدرته على إذابة بعض المواد.

أنواع الماء

المياه العذبة

المياه العذبة (بالإنجليزية: Fresh Water) هي تلك المياه التي تحتوي في مكوناتها على ما نسبته 1% من ملح كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)، أو تحتوي على العديد من الأملاح الأخرى مثل: الكالسيوم، والمغنيسيوم، وقد تكون المياه العذبة ظاهرة على سطح الأرض، أو موجودة في باطنها.

مياه البحر

مياه البحر (بالإنجليزية: Seawater) هي تلك المياه التي تُشكل ما نسبته 70% من مساحة سطح الأرض، وهي مكونّة من مياه البحار والمحيطات، وتُشكل الأملاح في هذه المياه ما نسبته 2.5% من النسبة الكاملة لمحتوياتها، كما أنّها تحتوي على ما نسبته 1% من المواد الأخرى كالمواد العضوية وغير العضوية الذائبة، والقليل من الغازات، وتمتاز مياه البحر باحتوائها على العديد من العناصر المهمة التي تُستخدم في التجارة؛ كالمغنيسيوم، وكلوريد الصوديوم الذي يُعرف بملح الطعام، والبرومين، وتجدر الإشارة إلى أنّه يمكن استخدام مياه البحر للشرب؛ وذلك عن طريق تحليتها بواسطة محطات التحلية المُتخصصة.

المياه المُقطرة

المياه المُقطرة (بالإنجليزية: Distilled Water) هي المياه التي لا تحتوي على المعادن، حيث يتمّ تنقية المياه المُقطرة وإزالة المعادن المختلفة منها من خلال عملية التقطير؛ فيتمّ غلي الماء حتى يبدأ بالتبخر، ثمّ يتمّ جمع البخار وتكثيفه لإنتاج الماء المُقطر، وتجدر الإشارة إلى أنّ عملية التقطير تسمح بإزالة الأملاح والشوائب الموجودة في الماء، ولكنها لا تستطيع إزالة بعض المواد التي تختلط بالماء كالمواد العضوية المُتطايرة، والزئبق.

المياه العَسِرة

المياه العَسِرة (بالإنجليزية: Brackish Water) هي تلك المياه التي تتواجد عند التقاء المياه العذبة بمياه البحر أو المحيط، بحيث تُصبح هذه المياه أقل ملوحة من ماء البحر، وأكثر ملوحة من المياه العذبة.

مياه الشّرب

مياه الشرب (بالإنجليزية: Potable Water) هي تلك المياه التي تتمّ معالجتها لجعلها صالحة للشرب، ويتمّ استخدام العديد من المواد البيولوجية لمعالجة هذه المياه وتعقيمها من البكتيريا، كاستخدام مادة الكلور، ومادة الأوزون، كما يتمّ التخلص من بعض المكونات المعدنية الأخرى لتُصبح مياه الشرب متوافقة مع الأسس الدولية المُتعارف عليها.

مما يتكون الماء النقي

الخصائص الفيزيائية للماء النقي

يُمكن تلخيص الخصائص الفيزيائية للماء النقي في عدة نقاط، كالآتي

• درجة تجمد الماء هي 0°.
• ليس له لون، أو طعم، أو رائحة.
• درجة غليان الماء 100ْ°، وذلك عندما يكون الضغط 760 مم زئبقي.
• درجة الحموضة للماء متعادلة عند اختباره بورقة عباد الشمس.
• أعلى كثافة للماء تصل إلى 1غ/سم³ عند درجة الحرارة 4°.

الخصائص الكيميائية للماء النقي

يُمكن تلخيص الخصائص الكيميائية للماء النقي في عدة نقاط، كالآتي:

• يُعدّ الماء مذيباً عاماً؛ إذ تذوب فيه معظم المواد، ويُكوِّن ما يُعرَف بالمحلول المائي.
• تُكوِّن أكاسيد المواد اللافلزية محاليل حمضية عند ذوبانها في الماء، أمّا أكاسيد المواد الفلزية فتُكوِن محاليل قاعدية.
• يتفاعل مع العديد من الفلزات لإطلاق غاز الهيدروجين.
• يُعدّ الماء النقي موصلاً ضعيفاً للكهرباء، وتزداد موصليته بزيادة الأملاح الذائبة فيه.
• يُعدّ الماء مركباً قطبياً يستطيع إذابة العديد من الأملاح، والمركبات العضوية المحبة للماء (بالإنجليزية: Hydrophilic) مثل: الإيثانول، والسكريات.

مكونات الماء المقطر

يُطلق مصطلح الماء المقطّر على الماء الذي تمّت تنقيته من خلال غليه حتى يصبح في الحالة الغازية، فيبرد ويتكاثف حتى يصبح سائلاً مرة أخرى، ويختلف الماء المقطّر عن الماء المعبأ وماء الصنبور بأنه مختلف الطعم؛ وذلك لأنّ عملية التقطير تزيل الشوائب والمعادن منه، ومن الجدير بالذكر أنّ المصادر اختلفت حول فائدة تلك العملية على جسم الإنسان؛ فمنهم من يقول بأنها تساهم في تحسين صحة الجسم، والبعض الآخر يدّعي بأنها تُفقِد الجسم المعادن التي يحتاجها، ممّا يعرّضه للخطر.

تتم عملية التقطير من خلال اتباع الخطوات الآتية:

• تسخين المياه الى درجة الغليان في وعاء مغلق أو داخل وعاء خاص بالتقطير يسمّى (boiling chamber)، حيث تعلق المواد الكيماوية غير العضوية، والمواد الكيميائية العضوية غير المتطايرة في القاع بعد تبخّر الماء، وكذلك الميكروبات تترسّب أو يتمّ القضاء عليها.
• انتقال البخار إلى أسطوانة التكثيف (condensing coils or chamber)، حيث يتم تبريده عن طريق الهواء أو الماء، فيتحوّل مرة أخرى إلى سائل، ثم يتم نقل الماء المقطر إلى وعاء (storage container) يحفظه.

مصدر المياه في الإسكندرية

الماء في الكيمياء

التبخر

إحدى خصائص المياه الكيميائية هي خاصية التبخر، حيثُ يُمكن استخراج المواد الصلبة من الماء من خلال عملية تبخير نسبة من الماء على ورقة ترشيح، وبشكل عام يُسمح أن تحتوي المياه على ما يُقارب 500 جزء في المليون من المواد الصلبة.

الرقم الهيدروجيني

إحدى خصائص المياه الكيميائية هي الرقم الهيدروجيني، حيثُ إذا تمَّ تسجيل الرقم الهيدروجيني لأكثر من القيمة 7 فإنَّه قلوي وإذا كانت القيمة أقل من الرقم 7 فإنَّ الماء حامضي، ويعود السبب في قلوية المياه إلى وجود مركبات وعناصر في المياه مثل: بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم أو بيكربونات الهيدروكسيدات من الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم.

محتوى الكلوريد

إحدى خصائص المياه الكيميائية هي محتوى الكلوريد الذي لا يجب أن يزيد عن 250 جزء في المليون للمياه المُعالجة، ويمكن معرفة القياس الدقيق لمحتوى الكلوريد في الماء من خلال مُعايرة الماء باستعمال محلول نترات الفضة القياسي باستخدام كرومات البوتاسيوم كمؤشر على ذلك.

الأكسجين الحيوي المُستهلك

إحدى خصائص المياه الكيميائية هي الأكسجين الحيوي المُستهلك، ويُعبِّر عن الأكسجين الذي تستهلكه الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في المياه، وتُقاس لمدّة خمسة أيام متتالية وبدرجة حرارة 20 درجة مئوية.

الأكسجين الذائب

إحدى خصائص المياه الكيميائية هي الأكسجين الذائب، الذي يُعتبر مُهماً لحياة الكائنات الحية الدقيقة التي تتواجد في المياه، ويجب ألاَّ يقل تركيزه عن 5ملغم لكل لتر في مياه الأنهار.