معلومات عامة

الماء في الحالة الفيزيائية

الماء في الحالة الفيزيائية

الماء في الحالة الفيزيائية تحت ظروف محددة من درجة الحرارة والضغط ، وتركيز المذاب ، ودرجة الحموضة ، ومعدل الجرعة ، ونوع الإشعاع وطاقته ، ووجود الأكسجين ، وطبيعة مرحلة الماء (سائل ، بخار ، جليد ). إنها ظاهرة لا تزال غير مفهومة وموصوفة بشكل كامل والتي يمكن ، في مجال الطاقة النووية ، السفر في الفضاء أو في مجالات أخرى ، أن يكون لها في المستقبل تطبيقات تقنية جديدة ، من بين أمور أخرى لإنتاج الهيدروجين. المرجع في النظام المتري:


مرجع جماعي في الأصل ، حدد ديسيمتر مكعب (لتر) من الماء كتلة كيلوغرام واحد. تم اختيار الماء لأنه يسهل العثور عليه وتقطيره. في نظامنا الحالي للقياس – النظام الدولي للوحدات لم يكن تعريف الكتلة هذا صالحًا منذ عام 1889 ، عندما حدد المؤتمر العام الأول للأوزان والمقاييس الكيلوجرام على أنه كتلة نموذج أولي من الإيريديوم البلاتيني المحفوظ في سيفر. اليوم عند 4 درجات مئوية ، تبلغ الكثافة 0.999 95 كجم / لتر. لذلك تظل هذه المراسلات تقريبًا ممتازًا لجميع احتياجات الحياة اليومية.

جدول المحتويات

مرجع درجة الحرارة:

نظام الدرجة المئوية المحدد بواسطة الدرجة المئوية (يختلف قليلاً عن الدرجة الحالية – انظر أدناه) يثبت الدرجة 0 على درجة حرارة ذوبان الجليد ويحدد الدرجة 100 درجة حرارة الماء المغلي تحت الضغط الجوي العادي .

إقرأ أيضا:كيف يعمل فحص العين

ثم يتدرج المقياس من 0 درجة إلى 100 درجة. هكذا يبلغ متوسط ​​درجة حرارة جسم الإنسان الطبيعية 37 درجة مئوية. حدد نظام فهرنهايت في الأصل نقطة تصلب الماء عند 32 درجة فهرنهايت ونقطة غليانها عند 212 درجة فهرنهايت ؛ يتماشى الآن مع درجة الحرارة المئوية ، والفرق مع التعريف الأول صغير للغاية. يستخدم نظام كلفن للقياس المطلق لدرجة الحرارة الديناميكية الحرارية ؛ كانت وحدتها حتى عام 2019 تساوي 1 / 273.16 ضعف درجة الحرارة المطلقة للنقطة الثلاثية للماء (والتي تكون بالتالي ، بمقابل التعريف ، 0.01 درجة مئوية). يتم تعريف نظام سيليزيوس بشكل تعسفي من خلال ترجمة تبلغ بالضبط 273.15 وحدة فيما يتعلق بالكلفن ، للاقتراب قدر الإمكان من الدرجة المئوية


*الخصائص الكيميائية:


يحتوي جزيء الماء على شكل منحني بسبب وجود اثنين من الأزواج غير المرتبطة: المدارات غير الملزمة والمداريان الملزمان تتنافر مع بعضها البعض وتقترب من التناظر رباعي السطوح الذي تحققه الروابط الأربعة مدارات جزيء . لذلك فإن لها هيكل رباعي السطوح .


قطبية الماء :


نظرًا لأن الماء جزيء منحني ، فإن شكله يلعب دورًا مهمًا في قطبيته. في الواقع ، بسبب شكلها المنحني ، لا يتم فرض مركزات ثنائية للشحنات الجزئية الموجبة والسالبة. وهذا يؤدي إلى توزيع غير متكافئ للشحنات ، مما يعطي الماء خصائصه كجزيئات قطبية . ومن هناك يأتي ما يلي: نظرًا لأن الكهربية لذرة O ، فهناك استقطاب لهذا الجزيء ، مما يجعله مذيبًا جيدًا. كقاعدة عامة ، لها ثنائي أقطاب كهربائي دائم .

إقرأ أيضا:التعايش مع مرض السكري: فحصك المسائي

تسمح قطبية جزيء له بعمل روابط هيدروجينية بين الجزيئات (+20-25 كيلو جول / مول). الروابط الهيدروجينية هي روابط ضعيفة ، وبالتالي فهي متحركة للغاية ، والتي تعطي الماء بنية منظمة في أصل خصائصه الخاصة. 2 شحنة جزئية سالبة (δ -) لوحظت على أزواج الأكسجين غير الملزمة ، كل منها يشكل رابطة هيدروجين مع ذرة هيدروجين لجزيء آخر يحمل شحنة جزئية موجبة (δ +).

وشحنة جزئية موجبة (δ +) على كل ذرة هيدروجين تسمح بروابط هيدروجينية مع أكسجين جزيء آخر يحمل شحنة (δ–). هذا يفسر ، على سبيل المثال ، الشكل المنظم لبلورات الجليد. بكميات متساوية ، يطفو الجليد على الماء (كثافته الصلبة أقل من كثافة السائل).

مذيب الماء


مركب مذبذب ، أي يمكن أن يكون قاعدة أو حمضًا. يمكن بروتونات الماء ، أي التقاط أيون (بعبارة أخرى بروتون ، ومن هنا جاء المصطلح بروتونات) ويصبح أيون. على العكس من ذلك ، يمكن فصله ، أي يمكن لجزيء ماء آخر التقاط أيونيون. ومع ذلك ، تحدث هذه التفاعلات بسرعة كبيرة وهي ضئيلة للغاية. المذيبات البروتونية أو القطبية قابلة للذوبان فيها (بفضل الروابط الهيدروجينية) والمذيبات غير القطبية أو غير القطبية ليست كذلك.

إقرأ أيضا:12 استراتيجية لتوليد الدخل المتكرر

طعام بشري للماء في الحالة الفيزيائية


الماء هو المكون الرئيسي لجسم الإنسان. يبلغ متوسط ​​كمية الماء في الجسم البالغ حوالي 65٪ ، وهو ما يعادل حوالي 45 لترًا من الماء للشخص البالغ 70 كيلوجرامًا. يمكن أن تختلف هذه النسبة ، ومع ذلك ، فكلما كان الشخص أكثر رشاقة ، زادت نسبة الماء في الجسم. يعتمد الماء أيضًا على العمر: فهو يتناقص بمرور السنين ، لأنه كلما زاد عمر الأنسجة ، زاد جفافها ، واستبدلت المياه بالدهون. يختلف تركيز الماء في الجسم من عضو إلى آخر ومن خلية إلى أخرى 76٪ في الدماغ. 78٪ في الرئتين ؛ 81٪ في الكلى. 79٪ في الدم. 79٪ في القلب.

78٪ في المعدة. 75٪ في العضلات 70٪ في الجلد. 22٪ في العظام. 10٪ في الأسنان. يحتاج جسم الإنسان إلى حوالي 2.5 لتر من الماء يوميًا (1.5 لتر في شكل سائل و 1 لتر يتم الحصول عليه من الطعام الممتص) ، أكثر في حالة ممارسة الرياضة البدنية أو ارتفاع درجة الحرارة الماء في الحالة الفيزيائية ؛ لا تنتظر حتى تشعر بالعطش لامتصاصه ، خاصة عند النساء الحوامل وكبار السن الذين يتأخر الإحساس بالعطش عندهم. بدون ماء .

مغنيات الماء

تحدث الوفاة بعد يومين إلى خمسة أيام ، دون بذل أي جهد (40 يومًا بدون طعام أثناء الراحة). كل يوم يمتص الجسم في المتوسط ​3 لترات للرجل أو 2.2 لتر للمرأة من الماء على شكل شراب الماء في الحالة الفيزيائية ؛ 0.7 لتر للرجال أو 0.5 لتر للنساء من الماء الموجود في الطعام ؛ 025 لترًا من الماء ينتج عن استقلاب مغذيات الطاقة. كل يوم يرفض الجسد : من 1 إلى 2 لتر لكل بول (بحد أدنى 0.5 لتر للشخص المرطب بشكل صحيح في الظروف العادية)

؛ 0.45 لتر عن طريق العرق والتعرق (تزداد القيم مع الحرارة و / أو النشاط البدني) ؛ 0.3 لتر (± 20٪) إلى 0.55 لتر (± 10٪) في سياق النشاط البدني ، عن طريق التنفس ؛ 0.15 لتر (± 10٪) عبر البراز
هناك ثمانية أنواع: ماء صالح للشرب ؛ ماء الصنبور ؛ الماء في الحالة الفيزيائية مياه معبأة ؛ ماء المنبع ؛ مياه معدنية طبيعية مياه غازية ؛ مياه راكدة ؛ الماء المقطر. تبحث ضوابط الجودة عن الملوثات المحتملة والمواد غير المرغوب فيها ، بما في ذلك الأدوية الحديثة أو بقايا الأدوية أو المواد المسببة لاضطرابات الغدد الصماء للحد من المخاطر البيئية والصحية لمخلفات الأدوية في البيئات المائية.


-إنتاج مياه الشرب في الماء في الحالة الفيزيائية

المياه النقية أو الصالحة للشرب ضرورية للعديد من التطبيقات الصناعية والاستهلاك البشري.
مياه الصنبور والمياه المعبأة في زجاجات: غالبًا ما تتناول الاتصالات من الجهات الفاعلة في سلسلة المياه في فرنسا التناقض بين استهلاك المياه المعبأة أو مياه الصنبور ، وهو مصدر بعض الجدل: يسلط منتجو المياه المعبأة الضوء على جودة طعم هذه المياه (عدم وجود النترات ، من بين أمور أخرى) وغياب المعادن الثقيلة (الرصاص ) التي توجد أحيانًا في مياه الصنبور في وجود أنابيب قديمة. أدت القضايا الاقتصادية المتعلقة بتسويق المياه المعبأة في بعض الأحيان إلى التمييز بين الحجر الجيري وكربونات الكالسيوم والتي هي في الواقع متطابقة

؛ يتكون الحجر الجيري أيضًا من كربونات المغنيسيوم وكلاهما ضروري للجسم ؛ يسلط موزعو مياه الصنبور الضوء على التقييم البيئي السيئ للزجاجات البلاستيكية (التلوث أثناء الإنتاج ، إطلاق المواد الكيميائية أثناء فترات التسخين) ونقلها ، إلخ ، فضلاً عن ارتفاع تكلفة المياه المعبأة في زجاجات.

يتم رصد حوالي عشرة ملوثات فقط على أكثر من 20000 مادة كيميائية موجودة في المياه ، وفقًا لمعايير مياه الشرب. [المرجع. من الضروري] في فرنسا ، يحتوي كلا النوعين من المياه على ملوثات . بالإضافة إلى ذلك ، تُستخدم المياه أيضًا لتنظيف الطعام والملابس ، والغسيل وأيضًا لملء حمامات السباحة (ويستغرق الأمر 60 مترًا مكعبًا من الماء لملء متوسط ​​حوض السباحة الخاص ) .

*العينات والاستهلاك حسب القطاع:

في فرنسا ، من عام 2008 إلى عام 2015 ، قدم موزعو المياه في البر الرئيسي لفرنسا حوالي 5.5 مليار متر مكعب من مياه الشرب سنويًا أو في المتوسط ​​، 85 مترًا مكعبًا لكل فرد سنويًا ، أو 234 لترًا من المياه للفرد في اليوم [35] يأتي ثلثها من المياه السطحية(يُفقد 20٪ من هذه المياه عن طريق التسريبات من شبكة التوزيع ) ؛ وإجمالاً “يتم سحب عشرات المليارات من الأمتار المكعبة من المياه كل عام” واستخدامها كمياه شرب (معبأة أو لا)

، ولكن أيضًا للري والصناعة والطاقة والترفيه والمعالجة المائية والقنوات وصيانة الطرق و إنتاج الثلج الصناعي أو العديد من الأنشطة الأخرى ، ولكن إنتاج الطاقة هو الأكثر استخدامًا (59٪ من إجمالي الاستهلاك) قبل الاستهلاك البشري (18٪) والزراعة (الري) (12٪) والصناعة (10٪) . كان البنك الوطني لسحب المياه [38] متاحًا على الإنترنت لعامة الناس والخبراء على حد سواء منذ عام 2015.

وينبغي أن يسمح بمراقبة عمليات السحب الكمية (بحوالي 85000 عمل معروف في عام 2015) و “تقييم الضغط على الموارد المائية (فرنسا المتروبولية وفرنسا في الخارج) ، مع بيانات مفصلة أو موجزة يمكن تنزيلها (ولكن “لا يزال يتعين تجميعها” في 2015). من الناحية الاقتصادية ، يعتبر قطاع المياه عمومًا جزءًا من القطاع الأولي لأنه يستغل موردًا طبيعيًا ؛ بل يتم تجميعها أحيانًا مع القطاع الزراعي. القطاع المحلي:


*القطاع الزراعي:

الزراعة هي القطاع الأساسي لاستهلاك المياه ، وخاصة للري. تمتص الزراعة في فرنسا أكثر من 70٪ من المياه المستهلكة ، ويمكن تفسير ذلك لأسباب مختلفة: الماشية التي يتضمن نظامها الغذائي تعبئة كميات كبيرة من الطاقة والمياه لكل حصة يتم إنتاجها ؛ الري المكثف لضمان أعلى غلة للمحاصيل التي تتطلب الكثير من المياه ؛ النمو السكاني الذي يستلزم إنتاج كميات أكبر من الغذاء ؛ أنظمة غذائية أكثر ثراءً بسبب التوجه المتزايد لنمط الحياة “الغربي”. نتيجة لذلك ، في أوائل الستينيات ، لجأ المزارعون ، لزيادة محاصيلهم بشكل كبير ، إلى الزراعة المكثفة (استخدام الأسمدة الكيماوية والمبيدات الحشرية ومنتجات الصحة النباتية).

الزراعة المكثفة

أدت هذه الزراعة المكثفة إلى تلويث مياه التربة بتركيزات عالية من النيتروجين والفوسفور والجزيئات من منتجات الصحة النباتية .
اليوم ، تعتبر علاجات إزالة هذه الملوثات معقدة ومكلفة وغالبًا ما يصعب تطبيقها. وبالتالي ، فإننا نتجه نحو ممارسات زراعية أخرى أكثر احترامًا للإنسان والبيئة ، مثل الزراعة “المتكاملة” أو “العضوية”. الحراجة الزراعية والبساتين هي حلول لبناء مناخات دقيقة والسماح للمياه بالانتشار إلى داخل الأرض بفضل ظاهرة التبخر من النباتات. على سبيل المثال ، هكتار من غابات الزان ، التي تستهلك 2000 إلى 5000 طن من المياه سنويًا ، تطلق 2000 عن طريق التبخر


*القطاع الصناعي للماء في الحالة الفيزيائية

يستخدم الماء أيضًا في العديد من العمليات والآلات الصناعية ، مثل التوربينات البخارية أو المبادل الحراري. في الصناعة الكيميائية ، يتم استخدامه كمذيب أو كمادة خام في العمليات . على سبيل المثال في شكل بخار لإنتاج حمض الأكريليك . في الصناعة ، يتسبب تصريف مياه الصرف الصحي غير المعالجة . في تلوث يشمل تصريف المحاليل (التلوث الكيميائي) وتصريف مياه التبريد (التلوث الحراري).

تحتاج الصناعة إلى المياه النقية للعديد من التطبيقات ، فهي تستخدم مجموعة متنوعة من تقنيات التنقية لتزويد وتصريف المياه. وبالتالي فإن الصناعة هي مستهلك كبير للمياه: في جنوب شرق آسيا والمحيط الهادئ ، تمثل أكثر من 30٪ من عمليات سحب المياه. في هذه المناطق ، تمثل الصناعة الآن 48٪ من إجمالي الناتج المحلي وهذه النسبة تتزايد باستمرار. يهدد التلوث والنفايات الصناعية موارد المياه لأنها تؤدي إلى تدهور وتدمر النظم البيئية في جميع أنحاء العالم. هذه الظاهرة تهدد الأمن المائي.

السابق
تحرير العلاقات بين الطيور والبشر
التالي
التمساح