|
APA
Multe secole apa a fost considerat? ca un element.
În 1781, fizicianul englez H. Cavendish a ar?tat c? apa se formeaz? prin explozia unui amestec de hidrogen ?i oxigen, cu ajutorul scânteii electrice.
În 1783, Lavoisier a repetat experien?a, realizând pentru prima oar? sinteza cantitativ? a apei. S-a stabilit atunci c? 2g de hidrogen se combin? cu 16g oxigen pentru a da 18g ap?.
În 1805, Humboldt ?i Gay-Lussac au ar?tat c? apa este format? din dou? volume de hidrogen ?i un volum de oxigen.
Apa natural? const? în amestecul speciilor de izotopi ai oxigenului: 16O, 17O, 18O, cu cei trei izotopi ai hidrogenului: 1H, 2H, 3H. Combinarea acestora genereaz? 18 specii de molecule de ap?.
Apa pur? este întotdeauna un amestec de ap? u?oar? (H2O) ?i de cantit??i extrem de mici de ap? grea (D2O) ?i ap? hipergrea (T2O).
Stare natural?
În natur?, apa se g?se?te din abunden??, în toate st?rile de agregare:
· în stare lichid? (form? în care acoper? 2/3 din suprafa?a p?mântului; sub form? de
m?ri, oceane, râuri, fluvii, ape subterane);
· în stare solid? (formeaz? calote glaciare);
· în stare gazoas? (atmosfera con?ine o cantitate considerabil? de ap?, sub form? de
vapori de ap?, invizibili).
Apa urmeaz? un circuit în natur?.
C?ldura soarelui determin? evaporarea apei de suprafa??. Vaporii rezulta?i se ridic? în atmosfer?. Dac? în atmosfera saturat? cu vapori de ap? apare o sc?dere a temperaturii, parte din vaporii condensa?i iau form? de nori, cea??, ploaie, z?pad? sau grindin?.
În anotimpurile calde, dar cu nop?i r?coroase se depune rou?, iar dac? temperatura solului este sub 0°C, se depune brum?.
Apele ajunse la nivelul solului sau cele ce rezult? din topirea z?pezilor, în parte umplu din nou lacurile, râurile, fluviile, m?rile ?i oceanele. Alt? parte str?bate straturile de p?mânt, la diferite adâncimi, formând apele freatice. Apa subteran? poate reap?rea la suprafa??, fie prin izvoare, fie extras? prin fântâni, pu?uri sau sonde.
În cadrul acestui mare circuit natural se disting circuite secundare, dintre care, importan?? deosebit? prezint? circuitul biologic. Acesta const? în p?trunderea apei în organismele vii ?i redarea ei în circuitul natural prin respira?ie, transpira?ie ?i moartea organismelor. Distingem ?i un circuit ap?-om-ap? care se refer? la interven?ia activit??ii omului în circuitul natural.
În natur? nu exist? ap? pur?; date fiind interac?iunile cu mediul ea con?ine gaze, substan?e minerale ?i organice dizolvate în suspensie.
Chiar apa de ploaie, care ar trebui s? fie cea mai curat? ap? natural? (devenit? astfel printr-o distilare natural?) poate prezenta dizolvate anumite impurit??i de tipul: CO2, NH3 sau chiar H2S, SO2– ca urmare a contactului prelungit cu aerul.
În regiunile tropicale, apa de ploaie are o putere de dizolvare foarte mare. Speciali?tii au calculat c? în peninsula Indochina, apa de ploaie ce cade pe un hectar, pe parcursul unui an, con?ine 8 kg HNO3. În Brazilia, 50g ap? la m3 de cea?? con?ine 15-18 mg H2CO3 ?i 19 mg HNO3. Este o ap? acid? ce atac? rocile.
Cea mai variat? compozi?ie dintre toate apele naturale o au apele subterane. Ele con?in cantit??i mari de substan?e solide sau gazoase. Ajunse la suprafa??, aceste ape, formeaz? izvoare de ape minerale.
Se spune c?, atunci când evreii înseta?i au traversat de?ertul Sinai, Moise a lovit cu toiagul s?u o stânc? ?i apa a ?â?nit. De la Moise la radiestezi?ti a fost un drum extrem de lung.
Prin radiestezie, termen intens studiat în ultima perioad?, se în?elege capacitatea unei persoane de a percepe ac?iunea câmpului electric ?i magnetic emis de o pânz? de ape subterane, de z?c?minte– în special feroase.
Înainte chiar de invazia roman?, galii cuno?teau calitatea apelor minerale; s-au g?sit mici altare construite de ace?tia în preajma unor astfel de izvoare. În sta?iunile termale din Masivul Central, Alpi sau Pirinei s-au g?sit urme ale vechilor capt?ri galo-romane ?i piscine uria?e.
Dup? compozi?ie, apele minerale pot fi: acide (con?inut ridicat de CO2), alcaline (predomin? sulfa?ii de magneziu ?i sodiu), sulfuroase (con?in sulfuri alcaline), feruginoase (con?in carbona?i de fier di ?i trivalent).
?ara noastr? are un poten?ial ridicat de ape minerale. Sunt cunoscute sta?iunile balneo-climaterice ca cele de la Buzia? (ape carbogazoase ?i feruginoase), C?lim?ne?ti, Govora, C?ciulata (ape sulfuroase), Sl?nic Prahova, Ocna Sibiului (saline).
Factorii determinan?i ai efectului terapeutic precum: termalitate, prezen?a gazelor dizolvate (O2, CO2, H2S, CH4, N2, gaze rare), prezen?a unor substan?e de natur? mineral? sau organic? (hormoni, antibiotice) permit utilizarea acestor ape în tratarea unei game foarte largi de afec?iuni ale aparatului cardio-vascular, locomotor, anemii, boli ale sistemului nervos ?i boli endocrine.
Apele din râuri au o compozi?ie variabil?. Sunt în general slab mineralizate. Con?in Ca2+ ?i HCO3- ?i mai rar SO42- ?i Cl-.
Apele m?rilor ?i oceanelor sunt puternic mineralizate. M?rile interioare au concentra?ii în s?ruri, fie mai mari (Marea Mediteran?), fie mai mici (Marea Neagr?– în special NaCl) comparativ cu apele oceanelor. În cazul M?rii Moarte, concentra?ia de s?ruri este atât de mare încât via?a nu poate exista.
S?rurile apei de mare con?in 89% cloruri, 10% sulfa?i, 0,2% carbona?i.
Totalitatea apei pe p?mânt este de aproximativ 1,46 miliarde km3 din care 97% în oceane ?i m?ri, 2% în calote glaciare ?i 1% în râuri, lacuri, pânze subterane.
Apa potabil? nu trebuie s? con?in? organisme animale ?i vegetale ?i s? satisfac? cerin?e de calitate superioar? privind indicatori fizico-chimici, biologici ?i bacteriologici.
Alimentarea cu ap? a centrelor urbane prezint? o mare importan??, c?ci apele trebuie s? fie tratate înainte de a fi puse la dispozi?ia popula?iei.
Pentru epurarea apei se folosesc: ozon, clor, hipoclorit de calciu (ap? de Javel), cloramin?. În cazul clorului se utilizeaz? aproximativ 0,1 mg clor la litru. O cantitate prea mare de clor d? îns? apei un gust dezagreabil ?i chiar un miros urât.
Serviciile americane adaug? apei potabile pu?in? fluorur? de sodiu, pentru a combate cariile dentare.
Apa pentru vie?uitoare
Apa este un component indispensabil vie?ii. Un om consum? în medie 3 l ap?/zi, iar corpul s?u are un con?inut de 60-70% ap?. Un pom evapor? aproximativ 200 l ap?/zi.
În organismele vii, apa este con?inut? în form?: intracelular? (50%), intersti?ial? (15%) ?i circulant? (5%).
?esutul adipos ?i oasele con?in 33% ap?, mu?chii 77%, pl?mânii ?i rinichii 80%, substan?a cenu?ie 85%, iar lichidele biologice: plasma 90%, saliva 99,5%.
Un om adult, cânt?rind 70 kg con?ine ap? într-un procent de 65-70% din greutatea sa, adic? pân? la 50 kg ap?.
Fiin?ele vii nu pot supravie?ui în absen?a apei, toleran?a la deshidratare depinzând de specia respectiv?.
Apa este nu numai un constituent al organismelor vii dar joac? ?i un rol extrem de important ca cel de regulator termic sau de irigator al ?esuturilor vii.
Un adult normal trebuie s? absoarb? aproximativ 2,5-3 l ap?/zi, prelua?i fie sub form? de b?uturi sau ap? con?inut? în alimente precum ?i ap? de combustie a alimentelor ?i ?esuturilor (aport endogen).
Dac? ne raport?m la regnul vegetal, apa este con?inut? în: salate, castrave?i, andive (95%) sau în ro?ii ?i morcovi (90%). Merele con?in 85% ap?, cartofii 80%, sporii bacteriilor doar 50% ap?, fosolele ?i maz?rea 10%.
Dac? apa joac? un rol atât de important pentru via??, în mod firesc se pune întrebarea: care este rezisten?a organismelor în condi?iile lipsei apei?
C?milele traversând de?ertul î?i pot produce aproximativ 40 l ap? prin oxidarea gr?similor ce se g?sesc în cocoa??. În condi?ii normale, c?mila se hr?ne?te îns? cu plante verzi, ce con?in mult? ap?.
Se cunosc insecte ce iau apa de la vegetale uscate dar higroscopice (absorb umiditatea din aer).
Roz?toarele din de?erturi pot tr?i în absen?a apei consumând doar ierburi, scoar?? de copaci, frunze uscate. În captivitate apa este procurat? pe cale endogen? adic? prin oxid?ri celulare, reu?ind s? tr?iasc? f?r? s? bea chiar 6 luni.
Carnivorele care au nevoie imediat? de ap?, pentru a-?i elibera reziduurile azotoase se hr?nesc cu erbivore ale c?ror ?esuturi con?in mult? ap?.
Omul s-a adaptat la condi?iile mediului înconjur?tor– popula?ia nomad? a de?erturilor consum? o cantitate mai mic? de ap? decât popula?ia sedentar?.
Se cunosc ?i plante care au o rezisten?? mare la deshidratare– cacteele con?in ?esuturi îmbibate cu ap?, a?a-zis ‚‚suculente’’.
Toate animalele de pe glob, ca ?i omul, posed? modalit??i de procurare a apei.
În timpul activit??ilor zilnice, în organismul uman sunt ‚‚arse’’ zaharuri ?i gr?simi. Prin arderea lor se formeaz? CO2 ?i H2O; CO2, toxic, este înl?turat iar H2O se poate utiliza pentru diferite necesit??i ale organismului.
Din 1g zaharuri rezult? 0,56 g H2O, iar din 1g gr?simi se formeaz? 1,07 g ap?. Zilnic, un adult sintetizeaz? 300 g ap?.
Animalele din stepele uscate ?i de?erturi, ?erpi, ?opârle, girafe, zebre, stru?i au capacitatea de a acumula mari cantit??i de lipide (gr?simi) prin oxidarea c?rora rezult? ap? (la o c?mil? rezerva de gr?simi din cocoa?? este de 110-120 kg).
Via?a nu ar fi fost posibil? în zonele de de?ert dac? animalele din aceste zone nu ar fi înv??at s? se ascund? ziua de c?ldur? ?i dac? nu ar fi avut posibilitatea de a împiedica evaporarea apei din organism.
Extrem de interesant este experimentul realizat cu 300 de ani în urm? de un savant– Sanctorius– care a observat c? greutatea organismului uman se modific? neîncetat. El a construit un cântar mare ?i a?ezat ore în ?ir pe acest cântar î?i urm?rea propria greutate. Peste noapte, Sanctorius pierdea aproape un kg. Cauzele sunt multiple: prin îndep?rtarea CO2 din organism, greutatea omului scade cu 75-85 g în 24 ore. Pe cale pulmonar? se evapor? 150-500 g ap? zilnic, iar prin piele ?i mai mult?.
Prin transpira?ie, pe vreme rece, se evapor? 250-1700 g ap?. În cazul unei munci fizice dificile, prestat? pe vreme uscat? ?i cald?, cantitatea de transpira?ie poate atinge chiar 10-15 l în 24 ore. Pe aceast? cale, organismul combate de fapt supraînc?lzirea. Pentru evaporare se consum? o cantitate de c?ldur? de 600 calorii pentru 1 l sudoare. Dac? aceast? c?ldur? ar fi toat? furnizat? de corpul omenesc, temperatura lui ar coborî cu aproximativ 10°C.
Corpul omenesc furnizeaz? pentru evaporare doar o cantitate mic? de c?ldur?; astfel transpira?ia nu poate asigura r?cirea corpului, dar permite evitarea supraînc?lzirii. Numai datorit? evapor?rii apei la nivelul pl?mânilor ?i pielii, temperatura corpului uman se men?ine la valori în jurul a 37°C, chiar dac? temperatura ambiental? este de 40-50°C.
Se ?tie c? ar?i?a din zonele de de?ert este mai suportabil? decât cea din p?durile tropicale umede. Aceasta se explic? prin faptul c? în atmosfera umed? sudoarea se evapor? lent, se adun? în pic?turi ce se preling pe corp ?i nu apare senza?ia de u?urare.
De ce nu putem bea ap? de mare?
R?spunsul este la îndemân? dac? se cunoa?te compozi?ia apei de mare. Aceasta con?ine s?ruri.
O cantitate de 100 g s?ruri provenite prin consumarea apei de mare, ajunse în sânge pot genera adev?rate accidente. Dac? limita normal? de s?ruri în sânge este dep??it?, organismul tinde s? se debaraseze de cantitatea suplimentar? de s?ruri, un rol important în aceast? cur??ire jucându-l rinichii.
Un adult elimin? aproximativ 1,5 l urin? în decursul unei zile, adic? jum?tate din cantitatea de ap? primit? în 24 de ore. Cu apa sunt eliminate simultan ?i Na, Ca, K.
Concentra?ia s?rurilor în apa de mare fiind mult mai mare decât a s?rurilor din urin?, pentru ca organismul s? elimine aceste s?ruri p?trunse odat? cu apa de mare, ar fi necesar? o cantitate mult mai mare de ap? decât cea b?ut?.
Pe?tii au un aparat de desalinizare, ce se afl? la nivelul branhiilor unde, celulele specializate preiau din sânge s?rurile ?i împreun? cu un mucus foarte concentrat le elibereaz? în mediul înconjur?tor.
Apa are propriet??i uimitoare ?i cu multiple implica?ii, dar cea mai pu?in cunoscut? pare a fi capacitatea ei de a forma o pelicul? superficial? rezistent?, ce este rezultatul unei atrac?ii reciproce foarte puternice dintre moleculele stratului ei superficial.
De existen?a acestei pelicule superficiale este legat? via?a multor insecte. Gonitorii (Gerris) tr?iesc numai la suprafa?a apei, f?r? a se scufunda în ap? ?i f?r? a ie?i pe uscat. Ei pot s? alunece pe luciul apei, cu l?bu?ele larg desf?cute. Pelicula superficial? cedeaz? sub greutatea lor, dar nu se rupe. De pelicula apei se pot ag??a ?i larve de ?ân?ari, gândaci de ap?.
Care este regimul de ap? al plantelor? Cum absorb plantele apa? Plantele superioare terestre absorb apa în mod pasiv ?i activ.
Absorb?ia pasiv?
Datorit? transpira?iei la nivelul frunzelor, celulele acestora se afl? într-o stare de nesatura?ie m?rind for?a de suc?iune (francez?: succion = sugere). Aceasta se transmite prin tulpin? ?i r?d?cin? pân? la perii absorban?i. Ace?tia p?trun?i printre particulele solului, aderând la acesta. Are loc absorb?ia apei de capilaritate din spa?iile r?mase între particulele solului. Acest tip de absorb?ie asigur? cea mai mare cantitate de ap? absorbit? de o plant? terestr? superioar?.
Absorb?ia activ? se realizeaz? prin apari?ia unei presiuni pozitive în r?d?cina plantei (presiune radicular?) bine aprovizionat? cu ap? .Astfel, apa este absorbit? de r?d?cin? ?i condus? prin tulpin? pân? la frunz?.
Ascensiunea apei în corpul plantei este determinat? de presiunea radicular? mai ales prim?vara, înainte de apari?ia primelor frunze, astfel încât, apa ajunge pân? la muguri. Astfel, r?d?cina absoarbe cantit??i mari de ap? ?i transpira?ia este redus?. Ascensiunea apei este generat? de for?a de suc?iune a celulelor din frunze abia dup? apari?ia acestora.
Intensitatea absorb?iei apei este condi?ionat? de: cantitatea de ap? din mediul înconjur?tor, temperatur?, pH, substan?e toxice din sol.
Ofilirea se manifest? atunci când apare un dezechilibru în aprovizionarea cu ap? a unei plante. Datorit? unei accentuate lipse de umiditate, în cazul unor secete, apare ofilire de durat?.
Combaterea secetei se realizeaz? prin iriga?ie, folosindu-se ape cu un con?inut mic de s?ruri dizolvate. Apa de iriga?ii se introduce în p?mânt prin ud?ri, preferabil pân? la adâncimea de 1 m (la aceast? adâncime ajung majoritatea r?d?cinilor plantelor de cultur?).
Administrarea unor cantit??i prea mari de ap? în sol nu este de dorit c?ci, prin evaporare apa antreneaz? cantit??i mari de s?ruri, având ca rezultat s?r?turarea solului.
Cantit??i prea mari de ap?, str?b?tând doar o por?iune mic? din sol, se evapor? repede, ceea ce de asemenea nu este indicat.
Iat? suficiente aspecte ce relev? importan?a biologic? a apei, motiv pentru care este considerat? pe drept cuvânt ‚‚izvorul vie?ii’’.
|