8-2-نمونه8: آب
1401/07/27 15:48فصل قبل
آب فراوان‌ترين ماده مرکب بر روي سطح کره زمين است. بيش از 75 ٪ وزن يک انسان از آب تشکيل شده است و نيز بيش از 70 ٪ سطح کره زمين را آب پوشانده است. آب تنها ماده‌اي است که در طبيعت به هر سه حالت جامد، مايع و گاز وجود دارد. با تغيير نيروهاي بين‌مولکولي مي‌توان آب را به هريک از حالت‌هاي مايع، جامد و گاز درآورد به‌طوري‌که در حالت جامد بيشترين نيروي جاذبه بين‌مولکولي کم‌ترين انرژي جنبشي را داشته باشد. در خصوص تبديل حالت گاز به مايع ) تراکم ابرها و ريزش باران ) در قرآن كريم آمده است:
«أَلمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ يُزْجِي سَحَاباً ثُمَّ يؤَلفُ بينَهُ ثُمَّ يجْعَلُهُ رُکامًا فَتَرَي الوَدْقَ يخْرُجُ مِنْ خِلَلهِ وَينزِّلُ مِنَ السَّمَاءِ مِن جِباَلٍ فيها مِنْ برَدٍ فيصِيبُ بهِ مَنْ يشَاءُ وَيصْرِفهُ عَنْ مَنْ يشَاءُ يکادُ سَناَ برقه يذْهَبُ باِلْابَصْار[1]؛ آيا نديدي که خداوند ابرهايي (حالت گاز) را به آرامي مي‌راند، سپس ميان آن‌ها پيوند مي‌دهد، و بعد آن را متراکم مي‌سازد در اين حال، دانه‌هاي باران (مايع) را مي‌بيني که از لابه‌لاي آن خارج مي‌شود؛ و از آسمان از کو‌ه‌هايي که در آن است(ابرهايي که همچون کوهها انباشته شده‌اند) دانه‌هاي تگرگ (حالت جامد) نازل مي‌کند، و هر کس را بخواهد به‌وسيله آن زيان مي‌رساند، و از هر کس بخواهد اين زيان را برطرف مي‌کند؛ نزديک است درخشندگي برق( صاعقه ابرها) چشم‌ها را ببرد!»
1-8-2- تصفيه آب
با وجود حجم عظيم آب در طبيعت، تنها 2 درصد از آب‌هاي کره زمين شيرين و قابل شرب است و باقي آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها در آن خصوصاً نمک طعام غيرقابل استفاده است. آب‌هاي طبيعي هيچ‌وقت به‌طور کامل خالص نبوده در طي عبور خود درروي سطح زمين يا زيرزمين مقدار زيادي ناخالصي را به‌صورت محلول، کلوئيدي و يا معلق درمي‌آورند. منابع اصلي آب در طبيعت شامل آب‌هاي سطحي و آب‌هاي زيرزميني است. عبور آب از طبقات مختلف کوهها سبب تصفيه و زلالي آن مي‌شود. در قرآن کريم آيه‌اي وجود دارد که احتمال مي‌رود به نقش کوهها در زلالي آب اشاره داشته باشد. آنجا که مي‌فرمايد: «وَ جَعَلْنا فيها رَواسِي شامِخاتٍ وَ أَسْقَيناکُمْ ماءً فُراتاً؛[2] و در زمين کوه‌هاي بلند افراشتيم و آب زلال و گوارا به شما نوشانديم.»
بدون شک خداوند حکيم بدون دليل و ارتباط، اين دو نعمت يعني کوه‌هاي برافراشته و آب گوارا را در کنار هم قرار نداده است و قطعاً حکمتي در آن نهفته است. ازاين‌روست که مي‌گوييم احتمال دارد آيه به نقش کوهها در نزول باران و زلالي آن اشاره داشته باشد.
2-8-2- خواص فيزيکي آب
وجود پيوند هيدروژني بين مولکولهاي آب موجب خواص جالبي در آن شده است. وجود پيوند هيدروژني در آب باعث مي‌شود که آب در طبيعت به‌صورت مايع و جامد نيز وجود داشته باشد و حيات را در کره زمين امکان‌پذير مي‌سازد.
از ديگر ويژگي‌هاي آب، مي‌توان به بالا بودن ظرفيت گرمايي، بالا بودن گرماي نهان تبخير و افزايش حجم غيرعادي با کاهش دما از 4 تا صفر درجه سانتي گراد را نام برد. بالا بودن گرماي ويژه آب از تغييرات زياد دماي سطح زمين جلوگيري مي‌کند. حجم عظيم آب در اقيانوس‌ها و درياها گرماي خورشيد را در طول روز جذب کرده و بدون تغيير دماي قابل‌ملاحظه‌اي آن را شب به اتمسفر بر مي‌گرداند. اين خاصيت آب، سبب شده است که آب نقش تنظيم کننده حرارتي داشته باشد و جهان را در برابر تغييرات ناگهاني دما حفظ کند و در نتيجه زندگي را بر روي زمين امکان پذير مي‌سازد[3].
نکته ي ديگر آن که علي رغم اينکه که در بيشتر موارد، چگالي ماده جامد از حالت مايع آن بيشتر است اما در خصوص اين مسئله بالعکس است و چگالي يخ کمتر از آب مايع است، و به همين خاطر يخ بر روي آن شناور مي‌ماند، و اين مسئله حيات را در زير آب براي موجودات آب‌زي ممکن مي‌سازد، اما اگر غير از اين مي‌بود و يخ به قعر آب مي‌رفت و شروع انجماد از کف درياها و رودخانه‌ها اتفاق مي‌افتاد اين مسئله موجب يخ زدن تمام آب درياها رودخانه‌هاي سردسيري مي‌شد که به منزله نابودي زندگي موجودات و گياهان آب‌زي مي‌بود.
براستي دست تدبير خالق هستي در همه عالم نمايان است.
ابروباد و مه و خورشيد و فلک در کارند تا تو ناني بکف آري و به غفلت نخوري
3-8-2- کشش سطحي و موئينگي
کشش سطحي از نيروي جاذبه بين‌مولکولي مايعات سرچشمه مي‌گيرد به‌طوري‌که مولکولي که در مرکز يک مايع قرار دارد در تمام جهت‌ها و به‌طور يکنواخت به‌وسيله مولکولهاي اطراف خود جذب مي‌شود ولي مولکولهاي واقع درسطح يک مايع فقط به سوي داخل مايع جذب مي‌شوند لذا اين مولکولهاي سطحي مايع به سوي داخل کشيده شده و مساحت سطح مايع به حداقل ممکن مي‌رسد. کروي بودن قطرات مايع را مي‌توان ناشي از وجود کشش سطحي دانست براي آن‌که مساحت سطح مايع افزايش پيدا کند بايستي بر اين نيروي کششي غلبه نمود. کشش سطحي يک مايع با افزايش دما کم مي‌شود. زيرا افزايش انرژي جنبشي مولکول‌ها باعث کاهش نيروي جاذبه بين مولکول‌ها مي‌شود[4]. شناور بودن کشتي بر روي سطح آب نيز به دليل كشش سطحي آب است.
خداوند عالم از طريق قرار دادن خواص مختلف ازجمله کشش سطحي آب، زمينه استفاده انسان از کشتيراني و دريانوردي را فراهم کرده است. همان‌گونه که در قرآن کريم مي‌فرمايد:
«اللَّهُ الَّذِي خَلَقَ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ وَأَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَخْرَجَ بِهِ مِنَ الثَّمَرَاتِ رِزْقًا لَكُمْ وَسَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ لِتَجْرِيَ فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ وَسَخَّرَ لَكُمُ الْآن‌هارَ؛[5] خداوند همان کسي است که آسمآن‌ها و زمين را آفريد؛ و از آسمان، آبي نازل کرد؛ و با آن، ميوه‌ها (ي مختلف) را براي روزي شما (از زمين) بيرون آورد؛ و کشتي‌ها را مسخّر شما گردانيد، تا بر صفحه دريا به‌فرمان او حرکت کنند؛ و نهرها را (نيز) مسخّر شما نمود.
لازم به ذکر است که خداوند، موجودات عالم را از طريق وضع قوانين فيزيکي و شيميايي به تسخير انسان درمي‌آورد، همان طور که امام صادقg مي‌فرمايند: «خداوند ابا دارد از اينکه امور را جز از طريق اسباب جاري سازد، پس براي هر چيزي سببي قرار داد.»[6]
[1]. سوره نور، آيه 43.
[2]. سوره مرسلات، آيه 27.
[3]. اصول شيمي سيلبربرگ، ص480.
[4]. مراجعه شود به كتاب اصول شيمي سيلبربرگ، ص481.
[5]. سوره ابراهيم، آيه 32.
[6]. «ابي الله ان يجري الامور الا باسباب، فجعل لکل شيء سببا» (الکافي، ج1، ص183)