Οι σωτήριες «παραξενιές» του νερού

Ποιο είναι το αφθονότερο υγρό στη ζωή μας ; Φυσικά το νερό, Η2Ο. 73 % του πλανήτη μας καλύπτεται από νερό (βέβαια πόσιμο είναι μόνο το 0,2 %) και 70 % του σώματός μας είναι νερό. Αυτή η τόσο συνηθισμένη χημική ουσία έχει πολλές «παραξενιές» ( και ευτυχώς που τις έχει!). Ας τις δούμε λοιπόν.

• Ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό !Κάθε χημική ουσία όταν ψύχεται αυξάνεται η πυκνότητά της. Το νερό όταν ψύχεται, ενώ μέχρι τους 4 0C αυξάνεται η πυκνότητά του όπως ήταν αναμενόμενο, ύστερα αρχίζει να ελαττώνεται. Με το παράξενο επακόλουθο το στερεό νερό, δηλ. ο πάγος, να έχει μικρότερη πυκνότητα και άρα να είναι πιο ελαφρύς από το νερό. Και ευτυχώς που είναι έτσι και μπορεί και υπάρχει ζωή κάτω από τον πάγο των παγωμένων λιμνών και κάτω από τους πάγους των πόλων της Γης. Το στρώμα πάγου ενεργεί σαν θερμομονωτικό και εμποδίζει τον ψυχρό αέρα να ψύξει το νερό που είναι από κάτω κι έτσι τα ψάρια και οι άλλοι οργανισμοί συνεχίζουν κανονικά τη ζωή τους. Αν ο πάγος ήταν βαρύτερος από το νερό (όπως και θα έπρεπε), θα έπεφτε συνεχώς στον πυθμένα με αποτέλεσμα να παγώσει όλο το νερό, οπότε και θα εξαφανιζόταν κάθε μορφή ζωής στα παγωμένα νερά.
• Το νερό έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα !Για να ζεστάνουμε (δηλ. ν’ ανεβάσουμε τη θερμοκρασία του) ένα υγρό πρέπει να το θερμάνουμε. Για να ζεστάνουμε το νερό πρέπει να του δώσουμε πολύ μεγαλύτερα ποσά θερμότητας (και αντίθετα όταν ψύχεται μας δίνει μεγάλα ποσά θερμότητας), απ’ ότι σε πολλές άλλες ενώσεις δηλ. έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα (π.χ. διπλάσια από του οινοπνεύματος). Αυτό είναι πολύ καλό για το σώμα μας, γιατί και πολλή θερμότητα να πάρουμε (όταν είμαστε σε ζεστό περιβάλλον) ή πολλή θερμότητα να χάσουμε (όταν είμαστε σε ψυχρό περιβάλλον), θ’ αλλάξει πολύ λίγο η θερμοκρασία μας. Όλοι μας ξέρουμε ότι τα παραθαλάσσια μέρη (κι’ αυτά που έχουν κοντά τους λίμνες), έχουν δροσερά καλοκαίρια και ήπιους χειμώνες. Το καλοκαίρι καθώς θερμαίνεται το νερό, απορροφά από τον καυτό αέρα μεγάλα ποσά θερμότητας κι έτσι μετριάζεται η ζέστη και το χειμώνα καθώς ψύχεται το νερό, απελευθερώνει στο περιβάλλον μεγάλα ποσά θερμότητας κι έτσι μετριάζεται το κρύο. Η θέρμανση και η ψύξη του νερού των ωκεανών βοηθάει κι αυτή στην ισορροπία των θερμοκρασιών στον πλανήτη μας (στο φεγγάρι η θερμοκρασία κυμαίνεται από 107 0C την ημέρα μέχρι -153 0C τη νύκτα).
• Το νερό βράζει στους 100 0C !Το νερό βράζει (δηλ. γίνεται αέριο ) στους 100 0C, θερμοκρασία πολύ υψηλή για το μέγεθος των μορίων του. Το υδρόθειο, H2S, που μοιάζει με το νερό, βράζει στους -54 0C. Αν δεν είχε το νερό αυτή την παραξενιά, από τους -80 0C και πάνω θα ήταν αέριο, δηλ. νερό όπως το ξέρουμε δε θα βλέπαμε ούτε στον ύπνο μας ! Φυσικά καταλαβαίνουμε πως χωρίς το υγρό νερό, δεν θα μπορούσε να υπάρξει ζωή πάνω στο πλανήτη Γη.
• Το νερό είναι ο καλύτερος διαλύτης !Καμία ουσία δεν μπορεί διαλύσει τόσες ουσίες και σε τόσο μεγάλες ποσότητες, όσο το νερό. Το νερό που πίνουμε δεν αποτελείται μόνο από μόρια νερού, αλλά περιέχει διαλυμένα και πολλά ιόντα (ας κοιτάξουμε τη σύσταση σ’ ένα μπουκάλι εμφιαλωμένο νερό). Αυτά τα ιόντα και ευχάριστη γεύση του δίνουν και πολύ χρήσιμα είναι για το σώμα μας. Μέσα στα κύτταρά μας χιλιάδες ουσίες είναι διαλυμένες μέσα στο νερό. Έτσι και εύκολα μετακινούνται και εύκολα αντιδρούν μεταξύ τους. Επιπλέον και το ίδιο το νερό συμμετέχει σε κάποιες βιολογικές αντιδράσεις (π.χ. υδρολύσεις).
• Το νερό έχει μεγάλη επιφανειακή τάση !Τα μόρια που βρίσκονται στην επιφάνεια ενός υγρού έλκονται από τ’ άλλα μόρια του υγρού προς το εσωτερικό του, με αποτέλεσμα να μειώνεται η επιφάνεια του υγρού και άρα μαζεύονται πολλά μόρια το ένα κοντά στο άλλο με αποτέλεσμα να δημιουργείται κάτι σαν «επιδερμίδα» (γι’ αυτό οι σταγόνες έχουν σφαιρικό σχήμα). Αυτή η ιδιότητα λέγεται επιφανειακή τάση. Το νερό έχει απρόσμενα μεγάλη επιφανειακή τάση (το περνάει μόνο ο υδράργυρος). Έτσι μπορούν τα έντομα και άλλοι οργανισμοί να περπατούν πάνω στο νερό. Για το λόγο αυτό, μπορεί το νερό ν’ ανεβαίνει από τις ρίζες των δένδρων στα φύλλα σε συνεχόμενη στήλη.
Τελειώνοντας, ας αναφέρουμε και την «παραξενιά» (αυτή δεν εξηγείται επιστημονικά) του αγιασμένου ύδατος (δηλ. του αγιασμού), να κρατάει και πεντακόσια χρόνια, δηλ. να μη χαλάει ποτέ. « Ίνα πάντες οι αρυόμενοι και μεταλαμβάνοντες έχοιεν αυτό προς καθαρισμόν ψυχών τε και σωμάτων, προς ιατρείαν παθών, προς αγιασμόν οίκων, προς πάσαν ωφέλειαν επιτήδειον». (Από την Ευχή του Μεγάλου Αγιασμού των Φώτων). Ας μη κάνουμε το λάθος να στερούμε από τον εαυτό μας και τους αγαπημένους μας, τη μεγάλη ωφέλεια του αγιασμού.

Βιβλιογραφία : 1. Ebbing & Gammon, General Chemistry, εκδ. Houghton Mifflin, New York & Boston, 2005. 2. Krogh, Biology, εκδ. Prentice Hall, New Jersey, 2002. 3. Λιοδάκης Σ. κ.α., Χημεία θετικής κατεύθυνσης Β΄Λυκείου, ΟΕΔΒ, 2007.