آب: تفاوت میان نسخه‌ها

ویرایش پیوندها
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
این بخش کپی بوده دارای ادبیات عامیانه و نوع نوشتار غیردانشنامه ای است. مناسب دانشنامه نیست.
در حال تکمیل ...
خط ۵۵: خط ۵۵:


== استفاده از آب ==
== استفاده از آب ==
[[پرونده:Water withdrawals per capita, OWID.svg|بندانگشتی|339x339پیکسل|سرانه برداشت آب کل برای مصارف کشاورزی، صنعتی و شهری، برحسب متر مکعب بر سال، که در سال 2010 اندازه گیری شده است.<ref>{{cite web|title=Water withdrawals per capita|url=https://ourworldindata.org/grapher/water-withdrawals-per-capita|website=Our World in Data|access-date=6 March 2020}}</ref>]]
میانگین جهانی توزیع میزان استفادهٔ آب در بخش‌های مختلف در سال ۲۰۰۳ به صورت زیر بود:<ref>[http://www.unesco.org/water/iyfw2/water_use.shtml آمار یونسکو]</ref>
[[آب شیرین]] یک [[منابع تجدیدپذیر|منبع تجدیدپذیر]] است که توسط [[چرخه آب]] طبیعی دوباره به گردش در می آید، اما توزیع طبیعی ناهموار در مکان و زمان، رشد تقاضای اقتصادی توسط [[کشاورزی]] و [[صنعت]] و [[رشد جمعیت]] باعث فشارهایی در زمینه دسترسی به آن گردیده است. در حال حاضر ، نزدیک به یک میلیارد نفر در سراسر جهان از دسترسی به آب سالم و مقرون به صرفه محروم‌اند. [[سازمان جهانی بهداشت]] تخمین می‌زند که آب سالم می تواند سالانه از مرگ 1.4 میلیون کودک در اثر اسهال جلوگیری کند.<ref>{{cite web|url=https://www.who.int/features/QA/70/en/|title=World Health Organization. Safe Water and Global Health|publisher=Who.int|date=25 June 2008|access-date=25 July 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20101224174349/http://www.who.int/features/qa/70/en/|archive-date=24 December 2010|url-status=live}}</ref>
* [[کشاورزی]]: حدود ۶۹٪
در [[کشورهای در حال توسعه]] ، ۹۰٪ از کل فاضلاب‌ها هنوز بدون تصفیه به داخل رودخانه‌ها و جویبارهای محلی رها می‌شوند.<ref>{{cite book|title=Environmentally Sound Technology for Wastewater and Stormwater Management: An International Source Book|author=UNEP International Environment|year=2002|publisher=IWA Publishing|isbn=978-1-84339-008-4|oclc=49204666}}</ref> حدود 50 کشور با تقریباً یک سوم جمعیت جهان نیز از تنش آبی متوسط یا زیاد رنج می‌برند و 17 کشور از این میزان، سالانه بیشتر از میزان شارژ مجدد در چرخه‌های آب طبیعی خود آب استخراج می کنند.<ref>{{cite book|title=Climate Change and Developing Countries|last=Ravindranath|first=Nijavalli H.|author2=Jayant A. Sathaye|year=2002|publisher=Springer|isbn=978-1-4020-0104-8|oclc=231965991}}</ref> این آسیب نه تنها بر روی آب‌های شیرین سطحی مانند رودخانه‌ها و دریاچه‌ها تأثیر می‌گذارد، بلکه منابع آب زیرزمینی را نیز تخریب می کند.
* [[صنعت]]: حدود ۲۳٪
* مصارف خانگی: حدود ۸٪
بخش کشاورزی به دلیل آبیاری محصولات میزان زیادی آب مورد استفاده قرار می‌دهد. از سال [[۱۹۶۰ (میلادی)|۱۹۶۰]] میانگین جهانی میزان برداشت آب از منابع به منظور آبیاری زمین‌ها ۶۰٪ افزایش یافته‌است و این در حالی‌است که بین ۲۰٪ تا ۳۰٪<ref>{{یادکرد وب |url=http://www.ourplanet.com/imgversn/141/french/ghazi.html |title=ourplanet فرانسوی |accessdate=۷ ژوئن ۲۰۰۸ |archiveurl=https://web.archive.org/web/20080905143740/http://www.ourplanet.com/imgversn/141/french/ghazi.html |archivedate=۵ سپتامبر ۲۰۰۸ |dead-url=yes}}</ref> آن تبخیر یا جاری می‌شود و به هدر می‌رود. میزان برداشت آب در کشورهای در حال توسعه به علت نداشتن ابزار مناسب دوبرابر کشورهای توسعه‌یافته برای هر هکتار است، درحالی که میزان محصولات کشاورزی آن‌ها یک‌سوم می‌باشد. به‌علاوه، در اکثر نقاط خشک و نیمه‌خشک، به علت کمبود بارش‌های جوی، ۹۰٪ آب مورد نیاز برای آبیاری زمین‌ها از آب شیرین تأمین می‌گردد، درحالی که کشورهای توسعه‌یافته این رقم را به ۴۰٪ رسانده‌اند.<ref name="autogenerated4">[http://www.spge.be/xml/doc-IDC-1300-.html فرانسوی Société Publique de la Gestion de l'Eau]</ref> {{مدرک|طبق کدام آمار و در چه سالی}}


=== مصارف انسانی ===
توزیع میزان استفادهٔ آب به‌منظور مصارف خانگی نیز در نواحی گوناگون مختلف می‌باشد. به‌طور مثال و طبق آمار منتشر شده توسط [[برنامه عمران سازمان ملل متحد]] در سال [[۲۰۰۶ (میلادی)|۲۰۰۶]]، میانگین میزان آب مصرفی در ایالات متحده حدود ۵۷۵ لیتر و در اروپا بین ۲۰۰ تا ۳۰۰ لیتر در روز برای هر شخص می‌باشد، درحالی که در کشور [[موزامبیک]] این رقم حدود ۱۰ لیتر می‌باشد.<ref>[http://hdr.undp.org/en/reports/global/hdr2006/chapters/french/ بیش از کمبود: قدرت، فقر و بحران جهانی آب، فصل اول، ص۳۴]</ref>
{{همچنین ببینید|تأمین آب}}


=== کمبود آب ===
==== کشاورزی ====
اصلی‌ترین مصرف آب توسط انسان در بخش کشاورزی است، که تقریبا ۸۰ تا ۹۰٪ از کل آب مصرفی توسط انسان را شکل می‌دهد.<ref>{{cite web|url=http://www.wbcsd.org/includes/getTarget.asp?type=d&id=MTYyNTA|archive-url=https://web.archive.org/web/20120301011840/http://www.wbcsd.org/includes/getTarget.asp?type=d&id=MTYyNTA|url-status=dead|archive-date=1 March 2012|title=WBCSD Water Facts & Trends|access-date=25 July 2010}}</ref> در ایالات متحده آمریکا، 42٪ آب شیرین برداشت شده برای آبیاری استفاده می‌شود، اما اکثریت قریب به اتفاق آب "مصرف شده" به مصرف کشاورزی و دامداری می‌رود.<ref name="Estimated use of water in the United States in 2015">{{cite book|chapter-url=https://pubs.er.usgs.gov/publication/cir1441|last4=Harris|last8=Linsey|first7=Nancy L.|last7=Barber|first6=John K.|last6=Lovelace|first5=Tamara I.|last5=Ivahnenko|first4=Melissa A.|first3=Rodney R.|chapter=Estimated use of water in the United States in 2015|last3=Caldwell|first2=Molly A.|last2=Maupin|first1=Cheryl A.|last1=Dieter|year=2018|title=Circular|doi=10.3133/cir1441|publisher=U.S. Geological Survey|first8=Kristin S.}}</ref>
[[پرونده:WorldWaterAvailability.png|بندانگشتی|وضعیت کنونی بحران آب در جهان]]

دسترسی به آب شیرین، خصوصاً در کشورهای پیشرفته که سیستم‌های پیچیده آب برای جمع آوری، تصفیه و رساندن آب و حذف فاضلاب ساخته اند، یک امر عادی به نظر می‌رسد. اما فشارهای اقتصادی ، جمعیتی و اقلیمی در حال رشد ، نگرانی‌ها را در مورد مسائل مربوط به آب افزایش می‌دهد و منجر به افزایش رقابت برای منابع آب ثابت می شود و مفهوم [[اوج آب]] را ایجاد می‌کند.<ref>{{Cite journal|last1=Gleick|first1=P.H.|last2=Palaniappan|first2=M.|year=2010|title=Peak Water|url=http://www.pacinst.org/press_center/press_releases/peak_water_pnas.pdf|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=107|issue=125|pages=11155–11162|bibcode=2010PNAS..10711155G|doi=10.1073/pnas.1004812107|pmc=2895062|pmid=20498082|archive-url=https://web.archive.org/web/20111108224340/http://www.pacinst.org/press_center/press_releases/peak_water_pnas.pdf|archive-date=8 November 2011|access-date=11 October 2011|url-status=live}}</ref> با رشد جمعیت و اقتصادها، تقاضای گوشت، که به شدت به مصرف آب زیادی نیاز دارد، و همچنین سوخت‌های زیستی و صنایع وابسته به آب، افزایش می‌یابد و در نتیجه احتمال وقوع چالش‌های جدی در زمینه آب بسیار محتمل است.<ref>United Nations Press Release POP/952 (13 March 2007). [https://www.un.org/News/Press/docs/2007/pop952.doc.htm World population will increase by 2.5 billion by 2050] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140727030018/http://www.un.org/News/Press/docs/2007/pop952.doc.htm|date=27 July 2014}}</ref>

کمبود آب همچنین به دلیل تولید محصولاتی که به آب زیاد نیاز دارند، ایجاد می شود. به عنوان مثال، 1 کیلوگرم پنبه - که معادل یک شلوار جین است - به 10.9 متر مکعب (۱۰۹۰۰ لیتر) آب برای تولید نیاز دارد. در حالی که پنبه 2.4٪ از مصرف آب در جهان را تشکیل می دهد ، آب در مناطقی که در حال حاضر در معرض کمبود آب هستند مصرف می شود. تولید پنبه در جهان خسارات قابل توجهی در محیط زیست ایجاد کرده است: به عنوان مثال ، انحراف آب توسط [[اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی|اتحاد جماهیر شوروی سابق]] از رودخانه های [[آمودریا|آمو دریا]] و [[سیردریا|سیر دریا]] برای تولید پنبه تا حد زیادی دلیل ناپدید شدن [[دریاچه آرال|دریای آرال]] بود.<ref>{{cite web|first1=A.K.|last1=Chapagain|first2=A.Y.|last2=Hoekstra|first3=H.H.G.|last3=Savenije|first4=R.|last4=Guatam|title=The Water Footprint of Cotton Consumption|url=http://waterfootprint.org/media/downloads/Report18.pdf|publisher=[[IHE Delft Institute for Water Education]]|date=September 2005|access-date=24 October 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190326141524/https://waterfootprint.org/media/downloads/Report18.pdf|archive-date=26 March 2019|url-status=live}}</ref><gallery widths="280" heights="200">
پرونده:Water requirement per tonne of food product, OWID.svg|نیاز آب به ازای هر تن محصول غذایی
پرونده:Subsurface drip emission on loamy soil.ogv|توزیع آب در [[آبیاری قطره‌ای]] زیر سطحی
پرونده:SiphonTubes.JPG|[[آبیاری]] محصولات زراعی
</gallery>

==== آشامیدن ====

==== شستشو ====

==== کاربردهای صنعتی ====

==== حمل و نقل ====

==== کاربردهای شیمیایی ====

==== تبادل گرمایی ====

==== جلوگیری از آتش ====

==== تفریح ====

==== صنعت آب ====

==== فراوری غذا ====

==== کاربردهای پزشکی ====

==== به عنوان استاندارد علمی ====

== کمبود آب ==
اگرچه حجم کلی آب‌های موجود بر روی زمین نسبتاً زیاد می‌نماید اما متجاوز از ۹۷٪ این آب‌ها در [[دریا]]ها و [[اقیانوس]]‌ها متمرکز هستند و حدود ۲٪ نیز به صورت [[یخ]] و یخچال‌ها در مناطق قطبی تجمع یافته‌است. از یک درصد آب باقی‌مانده نیز بخش زیادی در اعماق زمین بوده که استخراج آن مشکل و از دسترس [[انسان]] به دور است.<ref>Davie, T. Fundamentals of hydrology, Routedage publication, london, 2002</ref>
اگرچه حجم کلی آب‌های موجود بر روی زمین نسبتاً زیاد می‌نماید اما متجاوز از ۹۷٪ این آب‌ها در [[دریا]]ها و [[اقیانوس]]‌ها متمرکز هستند و حدود ۲٪ نیز به صورت [[یخ]] و یخچال‌ها در مناطق قطبی تجمع یافته‌است. از یک درصد آب باقی‌مانده نیز بخش زیادی در اعماق زمین بوده که استخراج آن مشکل و از دسترس [[انسان]] به دور است.<ref>Davie, T. Fundamentals of hydrology, Routedage publication, london, 2002</ref>


خط ۷۱: خط ۱۰۴:
در مقابل حدود ۸۰ کشور با کمبود آب مواجه‌اند که برخی از آن‌ها تقریباً به هیچ [[منبع آب]] شیرین قابل توجهی دسترسی ندارند: [[کویت]]، [[بحرین]]، [[مالت]]، [[امارات متحده عربی]]، [[سنگاپور]]، [[اردن]] و [[لیبی]].
در مقابل حدود ۸۰ کشور با کمبود آب مواجه‌اند که برخی از آن‌ها تقریباً به هیچ [[منبع آب]] شیرین قابل توجهی دسترسی ندارند: [[کویت]]، [[بحرین]]، [[مالت]]، [[امارات متحده عربی]]، [[سنگاپور]]، [[اردن]] و [[لیبی]].


با توجه به افزایش روزافزون جمعیت، توسعهٔ صنایع و افزایش آلودگی منابع آب شیرین، دسترسی به آب کافی و مناسب در برخی از کشورها به یک بحران جدی تبدیل شده‌است.<ref name=autogenerated4/>
با توجه به افزایش روزافزون جمعیت، توسعهٔ صنایع و افزایش آلودگی منابع آب شیرین، دسترسی به آب کافی و مناسب در برخی از کشورها به یک بحران جدی تبدیل شده‌است.<ref name="autogenerated4">[http://www.spge.be/xml/doc-IDC-1300-.html فرانسوی Société Publique de la Gestion de l'Eau]</ref>
[[پرونده:Pollution Tietê river.JPG|بندانگشتی|آلودگی آب‌های رودخانهٔ تیته در برزیل. در بسیاری از کشورها، علی‌رغم وجود منابع کافی آب شیرین، تأمین آب آشامیدنی سالم با مشکل روبه‌رو است.]]
[[پرونده:Pollution Tietê river.JPG|بندانگشتی|آلودگی آب‌های رودخانهٔ تیته در برزیل. در بسیاری از کشورها، علی‌رغم وجود منابع کافی آب شیرین، تأمین آب آشامیدنی سالم با مشکل روبه‌رو است.]]


خط ۹۵: خط ۱۲۸:
* [[آلودگی آب]]
* [[آلودگی آب]]
* [[چرخ آبی]]
* [[چرخ آبی]]

== پانویس ==
{{پانویس|۲|اندازه=ریز}}


== منابع ==
== منابع ==
<references />
{{چپ‌چین}}
* {{یادکرد کتاب|نام خانوادگی=Denny|نام=M.W.|نام خانوادگی۲=American Society of Zoologists. Meeting|نام۲=|کتاب=Air and Water: The Biology and Physics of Life's Media|ناشر=Princeton University Press|سال=۱۹۹۳|شابک=9780691025186|پیوند=http://books.google.com/books?id=XjNS6v7q130C&pg=PA27|زبان=en|تاریخ بازبینی=2014-04-02|عنوان=}}
{{پایان}}
* [https://web.archive.org/web/20120527073604/http://www.iranhydrology.net/ehydrology/chapter4.htm ایران هیدرولوژی]
* [http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doseau/accueil.html فرانسه Sagascience du CNRS]
* [https://web.archive.org/web/20070224114330/http://eau.apinc.org/ Planete Bleue]
* www.ab.isti.ir

{{آب|expand}}
{{آب|expand}}
{{شیمی خوراک}}
{{شیمی خوراک}}

نسخهٔ ‏۲۳ مهٔ ۲۰۲۱، ساعت ۱۷:۲۶

برای دیگر کاربردها، آب (ابهام‌زدایی) را ببینید.
قطره ای از آب مایع
تکه‌ای از آب به صورت جامد (یخ)
ابرهای اتمسفر زمین با تقطیر بخار آب تشکیل می‌شوند.

آب یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکل شناخت امروزی آن است و جستجوی حیات بر روی دیگر سیارات بر اساس وجود آب مایع است. از نظر وزنی، میانگین درصدی آب در انسان بالغ تقریباً ۶۰–۶۳٪ آب در مردان و متوسط در زنان بالغ تقریباً ۵۲–۵۵٪ آب است.[۱][۲] و نیز بیش از ۷۱٪ سطح کره زمین را آب پوشانده‌است[۳] (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با این همه تنها ۳ درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل نوشیدن است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمکها خصوصاً نمک خوراکی برای نوشیدن مناسب نیست. از همین سه درصد نیز ۲٪ آن منجمد در دو قطب شمال و جنوبگان و بیش از ۹۴٪ به صورت شور است.

بیشترین چگالی آب خالص در دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس (۳۹٫۱۶ درجه فارنهایت) حاصل می‌شود که برابر ۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب[۴] یا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.[۵]

آب نقش مهمی در اقتصاد جهان دارد. نزدیک به ۷۰٪ آب شیرین مصرفی توسط انسان در کشاورزی مصرف می‌شود.[۶] ماهیگیری در آب‌های شیرین و شور یکی از منابع اصلی درآمد در بسیاری از کشورها محسوب می‌شود. بسیاری از کالاهای مصرفی و اساسی از طریق مسیرهای آبی و توسط کشتی‌ها و قایق‌ها جابجا می‌شود. در کاربردهای سرمایش و گرمایش خانگی و صنعتی از مقادیر زیادی آب و بخار استفاده می‌شود. آب حلالی عالی برای بسیاری از مواد معدنی و آلی محسوب می‌شود و به همین دلیل در مصارف صنعتی و خانگی مانند آشپزی و شستشو کاربرد فراوانی دارد. آب، یخ و برف در بعضی ورزش‌ها و بازی‌های تفریحی مانند شنا، قایق‌رانی، اسکی روی یخ و … نقش اساسی دارند.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی

مقالهٔ اصلی: ویژگی‌های آب
همچنین ببینید: مدل آب

آب (H2O) یک ترکیب معدنی قطبی است که در دمای اتاق مایع، بی‌مزه، بی‌بو و تقریباً بی‌رنگ است. این ماده به دلیل قابلیت آن در حل مواد بسیار زیادی به عنوان «حلال جهانی» شناخته می‌شود.[۷][۸] در حقیقت آبی که در طبیعت یافت می‌شود، تقریباً همیشه دارای چندین ماده حل شده در آن می‌باشد و برای تولید آب خالص باید فرایندهای بسیاری انجام شود. آب تنها ماده رایجی است که در شرایط عادی کره زمین به صورت جامد، مایع و گاز وجود دارد.[۹]

حالت‌ها

همراه با اکسیدان، آب یکی از دو نام رسمی برای ترکیب شیمیایی H2O است؛[۱۰] همچنین آب به فاز مایع H
2O گفته می‌شود.[۱۱] دو حالت متداول دیگر آب، فاز جامد آن است که به آن یخ می‌گویند و فاز گازی آب که به آن بخار آب یا بخار می‌گویند. افزودن یا حذف گرما می‌تواند باعث تغییر فاز شود: انجماد (آب به یخ)، ذوب شدن (یخ به آب)، تبخیر (آب به بخار)، چگالش (بخار به آب)، تصعید (یخ به بخار) و رسوب (بخار به یخ).[۱۲]

چگالی

چگالی آب برخلاف اکثر مایعات با انجماد کاهش می‌یابد.[۱۴] در فشار ۱ اتمسفر و دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس، آب به بالاترین چگالی خود یعنی ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب می‌رسد.[۱۵] چگالی یخ ۹۱۷ کیلوگرم بر متر مکعب بوده و حجم آن ۹٪ افزایش می‌یابد.[۱۶][۱۷] این افزایش حجم می‌تواند باعث ایجاد فشارهای بسیار زیادی شود به گونه‌ای که باعث ترکیدگی لوله‌ها و ترک برداشتن تخته‌سنگ‌ها شود.[۱۸]

در یک دریاچه یا اقیانوس، آب در دمای ۴ درجه سلسیوس (۳۹٫۲ درجه فارنهایت) به پایین رفته و یخ در سطح آن تشکیل می‌شود و روی آب مایع شناور می‌شود. این یخ آب زیر را عایق بندی کرده و از انجماد آن جلوگیری می‌کند. اگر این محافظت وجود نداشت بیشتر موجودات آبزی در زمستان از بین می‌رفتند.[۱۹]

نقطه سه‌گانه و نقطه بحرانی

نمودار فازی آب (ساده‌سازی شده)

در نمودار فازی فشار-دما (شکل را ببینید)، منحنی‌هایی وجود دارد که ماده جامد را از بخار، بخار را از مایع و مایع را از جامد جدا می‌کند. این منحنی در یک نقطه واحد به نام نقطه سه‌گانه با هم برخورد می‌کنند، جایی که هر سه حالت می‌توانند در کنار هم وجود داشته باشند. نقطه سه‌گانه آب در دمای ۲۷۳٫۱۶ کلوین (۰٫۰۱ درجه سلسیوس) و فشار ۶۱۱٫۶۵۷ پاسکال (۰٫۰۰۶۰۴ اتمسفر) قرار دارد.[۲۰] این فشار کمترین فشاری است که آب می‌تواند به صورت مایع در آن وجود داشته باشد. تا سال ۲۰۱۹، از نقطه سه‌گانه برای تعریف مقیاس دمای کلوین استفاده می‌شد.[۲۱][۲۲]

منحنی فازی آب-بخار در ۶۴۷٫۰۹۶ کلوین (۳۷۳٫۹۴۶ درجه سلسیوس؛ ۷۰۵٫۱۰۳ درجه فارنهایت) و ۲۲٫۰۶۴ مگاپاسکال (۳٫۲۰۰٫۱ پوند بر اینچ مربع؛ ۲۱۷٫۷۵ اتمسفر) خاتمه می‌یابد.[۲۳] این نقطه به عنوان نقطه بحرانی شناخته می‌شود. در دماها و فشارهای بالاتر، فازهای مایع و بخار، فاز پیوسته‌ای را تشکیل می‌دهند که سیال فوق بحرانی نامیده می‌شود. می‌توان آن را به تدریج بین چگالی‌های گاز-مانند و مایع-مانند فشرده یا منبسط کرد، خواص آن (که کاملاً متفاوت از آب محیط هستند) به چگالی حساس هستند. به عنوان مثال، در فشار و دمای مناسب می‌تواند آزادانه با ترکیبات غیر قطبی، از جمله بیشتر ترکیبات آلی، مخلوط شود. این امر استفاده از آن را در کاربردهای مختلف از جمله الکتروشیمی درجه حرارت بالا و به عنوان یک حلال یا کاتالیزور خوش‌خیم از نظر زیست‌محیطی در واکنش‌های شیمیایی شامل ترکیبات آلی، مفید می‌کند. در گوشته زمین، در هنگام تشکیل، انحلال و رسوب مواد معدنی به عنوان یک حلال عمل می‌کند.[۲۴][۲۵]

رنگ و ظاهر

آب خالص به دلیل جذب نور در محدوده تقریبی ۶۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر، از لحاظ ظاهری آبی به نظر می‌رسد.[۲۶] این رنگ را به راحتی می‌توان با قرار دادن یک لیوان آب خالص در زیر نور آفتاب، در روبروی یک دیوار کاملاً سفید رنگ مشاهده کرد. در طبیعت، به دلیل وجود مواد جامد معلق یا جلبک، ممکن است این رنگ آبی به سبز نیز تغییر یابد.

مولکول قطبی

ساختار چهاروجهی مولکول آب.

در یک مولکول آب، اتم‌های هیدروژن با اتم اکسیژن زاویه ۱۰۴٫۵ درجه تشکیل می‌دهند. اتم‌های هیدروژن نزدیک به دو گوشه یک چهار وجهی است که مرکز آن اکسیژن است. در دو گوشه دیگر، جفت‌های منفرد الکترون‌های ظرفیتی قرار دارند که در پیوند شرکت نمی‌کنند. در یک چهار وجهی کامل، اتم‌ها زاویه ۱۰۹٫۵ درجه تشکیل می‌دهند، اما دافعه بین جفت الکترون غیرپیوندی بیشتر از دافعه بین اتم‌های هیدروژن است.[۲۷][۲۸] طول پیوند O–H در حدود ۰٫۰۹۶ نانومتر است.[۲۹]

برخی از مواد دیگر نیز دارای ساختار مولکولی چهار وجهی هستند، به عنوان مثال، متان (CH4) و سولفید هیدروژن (H2S). با این حال، اکسیژن اکترونگاتیویته بیشتری نسبت به اکثر سایر عناصر دارد (یعنی الکترون‌های خود را محکم‌تر نگه می‌دارد)، در نتیجه اتم اکسیژن بار منفی را حفظ می‌کند در حالی که اتم‌های هیدروژن بار مثبت دارند. این امر باعث انحنای ساختار مولکولی آب شده و همچنین به آن یک گشتاور دوقطبی الکتریکی می‌دهد و باعث می‌شود آن را به عنوان مولکول قطبی طبقه‌بندی کنند.[۳۰]

آب یک حلال قطبی خوب است که بسیاری از نمک‌ها و مولکول‌های آلی آب دوست مانند قندها و الکل‌های ساده مانند اتانول را حل می‌کند. آب همچنین بسیاری از گازها، مانند اکسیژن و دی‌اکسید کربن را حل می‌کند. علاوه بر این، بسیاری از مواد موجودات زنده مانند پروتئین‌ها، DNA و پلی ساکاریدها در آب حل می‌شوند.

بسیاری از مواد آلی (مانند چربی‌ها و روغن‌ها و آلکان‌ها) آبگریز هستند، یعنی در آب محلول نیستند. بسیاری از مواد غیر آلی نیز محلول نیستند، از جمله اکثر اکسیدهای فلزات، سولفیدها و سیلیکات‌ها.

منابع آب در کره زمین

مقالهٔ اصلی: موجودیت آب در کره زمین

اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، آن را یک سیاره آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. حجم کل آب‌های موجود در کره زمین، رقمی در حدود ۱٬۳۶۰ میلیون کیلومتر مکعب تخمین زده شده‌است. این حجم با توجه به چرخهٔ آب به‌طور دائم در بین منابع مختلف در حال جابه‌جایی‌است.[۳۱]

مهمترین منابع آب در کره زمین عبارتند از:[۳۲]

همچنین بخشی از آب موجود در کره زمین به‌صورت بخار در اتمسفر و بخش دیگری نیز به‌صورت جامد در یخچال‌های طبیعی وجود دارد.

حجم تقریبی میزان آب ذخیره شده در این منابع به این شرح است:[۳۱]

  • اقیانوس‌ها: حدود ۱٬۳۲۰ میلیون کیلومتر مکعب (۹۷٫۲٪)
  • یخچال‌های طبیعی: حدود ۲۵ میلیون کیلومتر مکعب (۱٫۷٪)
  • سفره‌های زیرزمینی: ۱۳ میلیون کیلومتر مکعب (۰٫۹٪)
  • آب‌های شیرین موجود در در دریاها، دریاچه‌ها و رودها: ۲۵۰ هزار کیلومتر مکعب (۰٫۰۲٪)
  • بخار آب در هواکره حدود ۱۳ هزار کیلومتر مکعب (۰٫۰۰۱٪)

استفاده از آب

سرانه برداشت آب کل برای مصارف کشاورزی، صنعتی و شهری، برحسب متر مکعب بر سال، که در سال 2010 اندازه گیری شده است.[۳۳]

آب شیرین یک منبع تجدیدپذیر است که توسط چرخه آب طبیعی دوباره به گردش در می آید، اما توزیع طبیعی ناهموار در مکان و زمان، رشد تقاضای اقتصادی توسط کشاورزی و صنعت و رشد جمعیت باعث فشارهایی در زمینه دسترسی به آن گردیده است. در حال حاضر ، نزدیک به یک میلیارد نفر در سراسر جهان از دسترسی به آب سالم و مقرون به صرفه محروم‌اند. سازمان جهانی بهداشت تخمین می‌زند که آب سالم می تواند سالانه از مرگ 1.4 میلیون کودک در اثر اسهال جلوگیری کند.[۳۴] در کشورهای در حال توسعه ، ۹۰٪ از کل فاضلاب‌ها هنوز بدون تصفیه به داخل رودخانه‌ها و جویبارهای محلی رها می‌شوند.[۳۵] حدود 50 کشور با تقریباً یک سوم جمعیت جهان نیز از تنش آبی متوسط یا زیاد رنج می‌برند و 17 کشور از این میزان، سالانه بیشتر از میزان شارژ مجدد در چرخه‌های آب طبیعی خود آب استخراج می کنند.[۳۶] این آسیب نه تنها بر روی آب‌های شیرین سطحی مانند رودخانه‌ها و دریاچه‌ها تأثیر می‌گذارد، بلکه منابع آب زیرزمینی را نیز تخریب می کند.

مصارف انسانی

همچنین ببینید: تأمین آب

کشاورزی

اصلی‌ترین مصرف آب توسط انسان در بخش کشاورزی است، که تقریبا ۸۰ تا ۹۰٪ از کل آب مصرفی توسط انسان را شکل می‌دهد.[۳۷] در ایالات متحده آمریکا، 42٪ آب شیرین برداشت شده برای آبیاری استفاده می‌شود، اما اکثریت قریب به اتفاق آب "مصرف شده" به مصرف کشاورزی و دامداری می‌رود.[۳۸]

دسترسی به آب شیرین، خصوصاً در کشورهای پیشرفته که سیستم‌های پیچیده آب برای جمع آوری، تصفیه و رساندن آب و حذف فاضلاب ساخته اند، یک امر عادی به نظر می‌رسد. اما فشارهای اقتصادی ، جمعیتی و اقلیمی در حال رشد ، نگرانی‌ها را در مورد مسائل مربوط به آب افزایش می‌دهد و منجر به افزایش رقابت برای منابع آب ثابت می شود و مفهوم اوج آب را ایجاد می‌کند.[۳۹] با رشد جمعیت و اقتصادها، تقاضای گوشت، که به شدت به مصرف آب زیادی نیاز دارد، و همچنین سوخت‌های زیستی و صنایع وابسته به آب، افزایش می‌یابد و در نتیجه احتمال وقوع چالش‌های جدی در زمینه آب بسیار محتمل است.[۴۰]

کمبود آب همچنین به دلیل تولید محصولاتی که به آب زیاد نیاز دارند، ایجاد می شود. به عنوان مثال، 1 کیلوگرم پنبه - که معادل یک شلوار جین است - به 10.9 متر مکعب (۱۰۹۰۰ لیتر) آب برای تولید نیاز دارد. در حالی که پنبه 2.4٪ از مصرف آب در جهان را تشکیل می دهد ، آب در مناطقی که در حال حاضر در معرض کمبود آب هستند مصرف می شود. تولید پنبه در جهان خسارات قابل توجهی در محیط زیست ایجاد کرده است: به عنوان مثال ، انحراف آب توسط اتحاد جماهیر شوروی سابق از رودخانه های آمو دریا و سیر دریا برای تولید پنبه تا حد زیادی دلیل ناپدید شدن دریای آرال بود.[۴۱]

آشامیدن

شستشو

کاربردهای صنعتی

حمل و نقل

کاربردهای شیمیایی

تبادل گرمایی

جلوگیری از آتش

تفریح

صنعت آب

فراوری غذا

کاربردهای پزشکی

به عنوان استاندارد علمی

کمبود آب

اگرچه حجم کلی آب‌های موجود بر روی زمین نسبتاً زیاد می‌نماید اما متجاوز از ۹۷٪ این آب‌ها در دریاها و اقیانوس‌ها متمرکز هستند و حدود ۲٪ نیز به صورت یخ و یخچال‌ها در مناطق قطبی تجمع یافته‌است. از یک درصد آب باقی‌مانده نیز بخش زیادی در اعماق زمین بوده که استخراج آن مشکل و از دسترس انسان به دور است.[۴۲]

به‌علاوه، منابع آب شیرین در سطح زمین به‌طور یک‌نواخت توزیع نشده‌اند. در حال حاضر، ۹ کشور ۶۰٪ کل منابع آب شیرین را به خود اختصاص می‌دهند: کانادا، چین، کلمبیا، پرو، برزیل، روسیه، ایالات متحده آمریکا، اندونزی و هند.

در مقابل حدود ۸۰ کشور با کمبود آب مواجه‌اند که برخی از آن‌ها تقریباً به هیچ منبع آب شیرین قابل توجهی دسترسی ندارند: کویت، بحرین، مالت، امارات متحده عربی، سنگاپور، اردن و لیبی.

با توجه به افزایش روزافزون جمعیت، توسعهٔ صنایع و افزایش آلودگی منابع آب شیرین، دسترسی به آب کافی و مناسب در برخی از کشورها به یک بحران جدی تبدیل شده‌است.[۴۳]

آلودگی آب‌های رودخانهٔ تیته در برزیل. در بسیاری از کشورها، علی‌رغم وجود منابع کافی آب شیرین، تأمین آب آشامیدنی سالم با مشکل روبه‌رو است.

طبق آمار برنامه عمران سازمان ملل متحد در سال ۲۰۰۶:

  • ۱٫۱ میلیارد نفر به آب آشامیدنی دسترسی ندارند.[۴۴]
  • ۲٫۶ میلیارد نفر به آب کافی برای بهداشت دسترسی ندارند.[۴۴]
  • ۷۰۰ میلیون نفر در ۴۳ کشور با مشکل کمبود پیوستهٔ آب مواجه هستند.[۴۵]
  • ۱٫۸ میلیون کودک زیر ۵ سال هر سال از ابتلا به اسهال به علت آشامیدن آب ناسالم می‌میرند.[۴۶]

آب در مذهب

آب از دیرباز به سبب حیاتی بودن مقدس شمرده می‌شود. آب از یک سو نماد زندگی و از سوی دیگر نماد پالایش و طهارت می‌باشد. بر اساس باورهای اسلامی آب مایع پاک‌کننده است.[نیازمند منبع] البته پاکی تنها به تمیزی اشاره نمی‌کند و مفهومی گسترده‌تر را فرا می‌گیرد. بر اساس دستور اسلام، هر مسلمان در روز باید ۳ تا ۵ بار با آب وضو بگیرد و استفادهٔ بهینه از اب یک وظیفه است همچنین اسراف (هدر دادن) اب گناه به‌شمار می‌آید. همچنین در موارد بسیاری مسلمانان باید بدن خود را به‌طور کامل با آب شست‌وشو دهند که به آن غسل می‌گویند.[۴۷]

برخی باورهای دینی برای این عنصر مادی به خاطر پالایندگی جسم مرتبه پالایندگی روح نیز قائل شده‌اند. در بیان اسطوره ایزیس از ایزدان مصری آمده‌است که پیکر مرده ایزیس در آب‌های نیل شناور بود و به زندگی برگشت به این خاطر که در آب‌های نیل غسل داده شد.[نیازمند منبع] ایزدبانوی ماه، در اساطیر قبایل مائوری نیوزیلند، به نام مارما پس از اینکه به‌طور کامل از بین می‌رود، هرگاه در آب‌های زندگانی خود را شست‌وشو می‌دهد دوباره شکوه گذشته خود را بازمی‌یابد.[۴۸]

نام وایورا،[۴۹] ایزدبانوی تندرستی در جزایر پلی‌نزی مرکزی، به معنای «آب زندگانی» است.

جستارهای وابسته

منابع

  1. ↑ "The water in you". Howard Perlman. December 2016.
  2. ↑ Lote, Christopher J. Principles of Renal Physiology, 5th edition. Springer. p. 2.
  3. ↑ «World — The World Factbook - Central Intelligence Agency». www.cia.gov. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۰۲-۱۲.
  4. ↑ "water" (به انگلیسی). Encyclopædia Britannica. Retrieved 2 April 2014.
  5. ↑ Denny; American Society of Zoologists. Meeting (1993). Air and Water: The Biology and Physics of Life's Media (به انگلیسی). p. 27.
  6. ↑ Baroni, L.; Cenci, L.; Tettamanti, M.; Berati, M. (February 2007). "Evaluating the environmental impact of various dietary patterns combined with different food production systems". European Journal of Clinical Nutrition (به انگلیسی). 61 (2): 279–286. doi:10.1038/sj.ejcn.1602522. ISSN 1476-5640.
  7. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 620. ISBN 0080379419.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
  8. ↑ "Water, the Universal Solvent". USGS. Archived from the original on 9 July 2017. Retrieved 27 June 2017.
  9. ↑ Reece, Jane B. (31 October 2013). Campbell Biology (10 ed.). Pearson. p. 44. ISBN 978-0-321-77565-8.
  10. ↑ Leigh, G. J.; Favre, H. A; Metanomski, W. V. (1998). Principles of chemical nomenclature: a guide to IUPAC recommendations (PDF). Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0-86542-685-6. OCLC 37341352. Archived from the original (PDF) on 2011-07-26.
  11. ↑ PubChem. "Water" (به انگلیسی). National Center for Biotechnology Information. Retrieved 25 March 2020.
  12. ↑ Belnay, Louise. "The water cycle" (PDF). Critical thinking activities. Earth System Research Laboratory. Retrieved 25 March 2020.
  13. ↑ خطای یادکرد: خطای یادکرد:برچسب <ref>‎ غیرمجاز؛ متنی برای یادکردهای با نام Oliveira وارد نشده است. (صفحهٔ راهنما را مطالعه کنید.).
  14. ↑ Other substances with this property include bismuth, silicon, germanium and gallium.[۱۳]
  15. ↑ Ball, Philip (2008). "Water: Water—an enduring mystery". Nature. 452 (7185): 291–2. Bibcode:2008Natur.452..291B. doi:10.1038/452291a. PMID 18354466. S2CID 4365814. Archived from the original on 17 November 2016. Retrieved 15 November 2016.
  16. ↑ Kotz, J.C. , Treichel, P. , & Weaver, G.C. (2005). Chemistry & Chemical Reactivity. Thomson Brooks/Cole. ISBN 978-0-534-39597-1.{{cite book}}: نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (link)
  17. ↑ Ben-Naim, Ariel; Ben-Naim, Roberta; et al. (2011). Alice's Adventures in Water-land. Singapore. doi:10.1142/8068. ISBN 978-981-4338-96-7.
  18. ↑ Matsuoka, N.; Murton, J. (2008). "Frost weathering: recent advances and future directions". Permafrost Periglac. Process. 19 (2): 195–210. doi:10.1002/ppp.620.
  19. ↑ Wiltse, Brendan. "A Look Under The Ice: Winter Lake Ecology". Ausable River Association. Retrieved 23 April 2020.
  20. ↑ Murphy, D. M.; Koop, T. (1 April 2005). "Review of the vapour pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 131 (608): 1540. Bibcode:2005QJRMS.131.1539M. doi:10.1256/qj.04.94.
  21. ↑ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), p. 114, ISBN 92-822-2213-6, archived (PDF) from the original on 2017-08-14
  22. ↑ "9th edition of the SI Brochure". BIPM. 2019. Retrieved 20 May 2019.
  23. ↑ Wagner, W.; Pruß, A. (June 2002). "The IAPWS Formulation 1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use". Journal of Physical and Chemical Reference Data. 31 (2): 398. doi:10.1063/1.1461829.
  24. ↑ Weingärtner, Hermann; Franck, Ernst Ulrich (29 April 2005). "Supercritical Water as a Solvent". Angewandte Chemie International Edition. 44 (18): 2672–2692. doi:10.1002/anie.200462468. PMID 15827975.
  25. ↑ Adschiri, Tadafumi; Lee, Youn-Woo; Goto, Motonobu; Takami, Seiichi (2011). "Green materials synthesis with supercritical water". Green Chemistry. 13 (6): 1380. doi:10.1039/c1gc15158d.
  26. ↑ Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). "Why is water blue?". J. Chem. Educ. 70 (8): 612. Bibcode:1993JChEd..70..612B. doi:10.1021/ed070p612. Archived from the original on 20 March 2012. Retrieved 21 April 2007.
  27. ↑ (Ball 2001، ص. 168)
  28. ↑ (Franks 2007، ص. 10)
  29. ↑ "Physical Chemistry of Water". Michigan State University. Retrieved 11 September 2020.
  30. ↑ (Ball 2001، ص. 169)
  31. ↑ ۳۱٫۰ ۳۱٫۱ ویکی‌پدیای فرانسوی، بازدید تاریخ ۷ ژوئن ۲۰۰۸
  32. ↑ خادم، حسین (۱۷ فروردین ۱۳۸۵). «منابع تأمین آب». مدخل. دانشنامه رشد. بایگانی‌شده از اصلی در ۱۸ فوریه ۲۰۱۳. دریافت‌شده در ۱۹ خرداد ۱۳۸۷.
  33. ↑ "Water withdrawals per capita". Our World in Data. Retrieved 6 March 2020.
  34. ↑ "World Health Organization. Safe Water and Global Health". Who.int. 25 June 2008. Archived from the original on 24 December 2010. Retrieved 25 July 2010.
  35. ↑ UNEP International Environment (2002). Environmentally Sound Technology for Wastewater and Stormwater Management: An International Source Book. IWA Publishing. ISBN 978-1-84339-008-4. OCLC 49204666.
  36. ↑ Ravindranath, Nijavalli H.; Jayant A. Sathaye (2002). Climate Change and Developing Countries. Springer. ISBN 978-1-4020-0104-8. OCLC 231965991.
  37. ↑ "WBCSD Water Facts & Trends". Archived from the original on 1 March 2012. Retrieved 25 July 2010.
  38. ↑ Dieter, Cheryl A.; Maupin, Molly A.; Caldwell, Rodney R.; Harris, Melissa A.; Ivahnenko, Tamara I.; Lovelace, John K.; Barber, Nancy L.; Linsey, Kristin S. (2018). "Estimated use of water in the United States in 2015". Circular. U.S. Geological Survey. doi:10.3133/cir1441.
  39. ↑ Gleick, P.H.; Palaniappan, M. (2010). "Peak Water" (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (125): 11155–11162. Bibcode:2010PNAS..10711155G. doi:10.1073/pnas.1004812107. PMC 2895062. PMID 20498082. Archived (PDF) from the original on 8 November 2011. Retrieved 11 October 2011.
  40. ↑ United Nations Press Release POP/952 (13 March 2007). World population will increase by 2.5 billion by 2050 بایگانی‌شده در ۲۷ ژوئیه ۲۰۱۴ توسط Wayback Machine
  41. ↑ Chapagain, A.K.; Hoekstra, A.Y.; Savenije, H.H.G.; Guatam, R. (September 2005). "The Water Footprint of Cotton Consumption" (PDF). IHE Delft Institute for Water Education. Archived (PDF) from the original on 26 March 2019. Retrieved 24 October 2019.
  42. ↑ Davie, T. Fundamentals of hydrology, Routedage publication, london, 2002
  43. ↑ فرانسوی Société Publique de la Gestion de l'Eau
  44. ↑ ۴۴٫۰ ۴۴٫۱ بیش از کمبود: قدرت، فقر و بحران جهانی آب، فصل اول، ص۳۳
  45. ↑ بیش از کمبود: قدرت، فقر و بحران جهانی آب، فصل چهارم، ص۱۳۵
  46. ↑ بیش از کمبود: قدرت، فقر و بحران جهانی آب، فصل اول، ص۴۳
  47. ↑ «رهنمای فتاوا». پایگاه اطلاع‌رسانی دفتر مقام معظم رهبری. ۱۱ مرداد ۱۳۹۲. دریافت‌شده در ۳ آگوست ۲۰۱۳.
  48. ↑ بلمکی، بهزاد - تقوایی، آزاده: هنر، اسطوره و کارکردهای آیینی در شکل‌گیری حمام. در: مجله «کتاب ماه هنر» آبان ۱۳۸۷ - شماره ۱۲۲. (از صفحه ۱۰۶ تا ۱۱۳).
  49. ↑ Waiora
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=آب&oldid=32167794»