للبحث حول أهمية المياه في جميع مجالات الحياةproject water


    الطاقة المائية

    شاطر

    محمد حسن

    المساهمات : 11
    تاريخ التسجيل : 11/03/2010
    العمر : 23
    الموقع : mhamdhsn.hsn12@gmail.com

    الطاقة المائية

    مُساهمة  محمد حسن في السبت مارس 13, 2010 1:38 pm

    تأتي الطاقة المائية من طاقة تدفق المياه أو سقوطها . ولقد كانت طاقة المياه من أول أنواع الطاقة التي تعلم الإنسان استخدامها منذ حوالي 2000سنة ، حيث اخترع إنسان ما الساقية (الناعورة) وهي عبارة عن عجلة ذات ارياش حول إطارها وعندما يرتطم الماء المتحرك بالا رياش فانه يدير العجلة ويستخدم العجلة الدوارة في تسيير آلة. بهذه الطريقة تتحول طاقة المياه إلى طاقة ميكانيكية .

    لقد ظلت السواقي لمئات السنين تستخدم في طواحين المياه لطحن الغلال. كانت العجلات تدار بواسطة مياه الأنهار سريعة التدفق.

    في الوقت الحاضر، يعتبر توليد الكهرباء من أهم استخدامات القدرة المائية ، فعندما يتدفق الماء من مستوى عالٍ إلى مستوى منخفض فانه يدير التوربينات التي تشغل المولدات الكهربائية . والتوربين يعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها الساقية

    ويطلق على الكهرباء التي تولد بهذه الطريقة اسم الكهرباء المائية.

    في العادة تشيد بجانب النهر محطة لتوليد القدرة الكهربية بالقوة المائية . يقم سد ليحجز خلفه مياه النهر، ثم يغذيها للتوربينات بقوة هائلة .

    ***طاقة المد والجزر والأمواج ***

    توجد كميات هائلة من الطاقة في حركات المد والجزر بالمحيطات .

    ويمكن استخدام هذه الطاقة في أغراض مختلفة . فعلى سبيل المثال، محطات توليد القدرة الكهربية من حركات المد والجزر تعمل كمحطات هيدروكهربائية لتوليد القدرة وذلك بتحويل طاقة مياه المد والجزر المتحركة إلى الكهرباء .

    ايضاً، تعتبر حركة أمواج البحر إلى أعلى والى اسفل مصدراً للطاقة ، ويمكن استخدامه لتوليد الكهرباء.



    تعتبر الطاقة المائية من ارخص وانظف المصادر لتوليد الطاقة وقد بدأ عصر الطاقة الكهربائية من المصادر المائية فى مصر عام 1960 بعد توليد الكهرباء من خزان أسوان الذى تم إنشاؤه للتحكم فى مياه الرى وفى عام 1967 بدأ تشغيل محطة توليد السد العالى ثم تم تنفيذ محطة كهرباء خزان أسوان (2) فى 1985 وفى عام 1993 تم إنشاء محطة كهرباء أسنا بالاشتراك مع وزارة الأشغال العامة والموارد المائية، وتمثل الطاقة المائية عام 2004/2005 حوالى 12.5 % من اجمالى الطاقة المولدة


    لقد تطورت علوم المغناطيسية وأصبحت أكثر تعقيداً عندما تم اكتشاف أن الخواص المغناطيسية ليست حكراً على الحديد والمنجنيز فقط بل هي خاصية ترتبط بجميع المواد الصلبة والسائلة والغازية بل وكذلك بالأحياء عامة.
    ولقد كانت ملاحظة العلماء أن الماء تتغير خواصه عند مروره في مجال مغناطيسي ويصبح أكثر طاقة وحيوية وأكثر جرياناً بمثابة ميلاد علم جديد وهو المغناطيسية الحيوية أو Magneto biology وهو محور حديثنا اليوم .
    مظاهر المغناطيسية في حياتنا
    • المد وا لجذر وارتباطه بدورة القمر
    • ربط قدماء المصريين لفيضان النيل بشروق نجم سبدت الذي يحدث مرة واحدة في العام.
    • أحد أنواع البكتريا التي تعيش في مناجم الحديد تتخذ وضع شمالي جنوبي عند تعليقها في الهواء. ويتراكم ببعض الضحالب 50% من وزنها مجموعة معادن مغناطيسية.
    • تتجه بعض نباتات الكاكتس دائماً نحو الجنوب.
    • ومن أهم ما يمس صحة الإنسان أن الهيموجلوبين والميوجلوبين يسلكان سلوكاً مغناطيسياً يختلف باختلاف طبيعة أحد الروابط المكونة له عما إذا كانت CO2, O2 أو ماء ويختلف في نفس الوقت إحساس الإنسان بالراحة أو الإعياء ـ ويكون الإنسان في أحسن حالاته عندما يصل قياس الطاقة المغناطيسية للهيموجلوبين 5.5 وحدة ويكون في أشد حالاته إعياءً عندما يفقد طاقته المغناطيسية (صفر) والتقنيات المغناطيسية الحديثة تستطيع إعادة الهيموجلوبين سريعاً إلى الصورة النشطة مغناطيسياً .
    الماء والطاقة
    ليس من السهل تعريف المياه بمعزل عن الطاقة فهو يكون في صورة غازية أو سائلة أو صلبة حسب طاقته الحرارية ويكون في صورة جزيئية أو أيونية حسب طاقته الكهربائية وتختلف طاقة الحركة في المياه من سيول وفيضانات مدمرة إلى ماء آسن. ويتأثر الماء ويؤثر بطريقة فاعلة على كل ما نعرف من صور الطاقة الميكانيكية والحرارية والكهروكيماوية والضوئية. واتضح حديثاً أن المغناطيسية ليست استثناءً فهي تؤثر وتتأثر بالمياه.
    الدراسات الجارية بالمركز القومي للبحوث :
    اهتم قسم الأراضي بالمركز القومي للبحوث بالقاهرة بدراسات مياه النيل وترسباته وبجميع الأنشطة المرتبطة به من زراعة ونقل نهري وتوليد للطاقة الكهربائية كما اهتم بدراسات التلوث .
    وحظي طمي النيل بكثير من الدراسات وخاصة الترسيبات الحديثة ببحيرة ناصر وتم اكتشاف وجود مواد مغناطيسية بترسيبات النيل كانت هي أحد العوامل الرئيسية في خصوبة الأراضي الرسوبية بمصر وعلى الأخص أراضي الجذر وتؤدي هذه الترسيبات إلى تنشيط شامل لنمو النباتات والأحياء المائية والسمكية بجنوب البحيرة ولقد أمكن فصل وتوصيف هذه المكونات وإثبات أن معاملة الأراضي الصحراوية بالقليل منها يسرع من معدلات التنمية الزراعية ويضاعف من إنتاج النبات وعند توفر هذه المواد يتم الاستغناء جزئياً عن المبيدات وبعض الأسمدة.
    التقنيات المغناطيسية في الزراعة والري:
    ولقد حدث لقاء بيننا وبين المسؤولين عن شركة التنقيات المغناطيسية بدبي في المعرض الدولي للمنتجات الزراعية بالقاهرة 1996 منذ عامين ومن ذلك الحين والتعاون بيننا يزداد يوماً بعد يوم .
    ولقد أسعدنا في مصر أن تبدأ هذه التقنية وتزدهر في إمارة عربية ودولة عربية. ولقد حان الوقت للأمة العربية أن تتخلى عن موقع المتفرج على سباق التنكولوجيا إلى موقع فاعل في المسيرة العلمية والتقنية.
    ولقد حققنا في مصر بعض النجاحات ولم نكن وحدنا فلقد أوضحت الدراسات المبدئية في كثير من الدول منه الولايات المتحدة وكوبا والصين ودول الكومنولث الأهمية القصوى لمغنطة المياه.
    ومن الإيجابيات التي تحققت بمصر خلال أكثر من 15 عام من الدراسة وبعد عامين من استخدام وحدات المجنترون التي تنتجها في دبي شركة التقنيات المغناطيسية:
    (1) زيادة نسبة الإنبات لبذور الخضر المعروفة بالارتفاع الباهظ في أثمانها وكذلك الحبوب.
    (2) زيادة نجاح البادرات في اختراق القشرة الصلبة التي تتكون سريعاً في الأراضي المروية المتأثرة بالجير أو بالملوحة ولقد تعدت الزيادة 100%.
    (3) زيادة فاعلية المياه الممغنطة في إزالة أملاح الصوديوم من مجال الجذور وفي نفس الوقت زيادة ذوبان العناصر الهامة لنمو النبات مع تقليل فقد المياه بالبخر مما يتيح استخدام المياه متوسطة الملوحة بكفاءة عالية في الري.
    (4) زيادة قدرة التربة على إمداد النبات بالعناصر السمادية ويترتب على ذلك زيادة فاعلية الأسمدة المضافة وخفض التكلفة وتقليل أضرارها على البيئة.
    (5) تسمح باستخدام المياه الغنية بالحديد في الري بدون الحاجة إلى تنظيف خطوط التنقيط يومياً وأتاح ذلك إمكانية استخدام نظم الري المتطور في الواحات المصرية.
    (6) سرعة نضج القمح والذرة والسمسم ومحاصيل الخضر مما يسمح بطرحها مبكراً في الأسواق لفترة تتراوح بين 20 ـ 25 يوم.
    (7) زيادة الإنتاج المحصولي للقمح والذرة والسمسم والمنجبين وكذلك بساتين الموالح بمعدلات اقتصادية وتتراوح نسب الزيادة بين 12.7 إلى 40% حسب نوع المحصول وظروف الإنتاج.
    (Cool من المثير للدهشة أن الماء الممغنط يمنع وصول المعادن الضارة مثل الرصاص والنيكل إلى الثمار والبذور بينما يعمل على زيادة العناصر الغذائية مثل الفوسفور والبوتاسيوم والزنك في الثمار والبذور .

    محمد علي حسن
    ثانوية : عقبة بن نافع


    عدل سابقا من قبل محمد حسن في الأحد مارس 21, 2010 10:46 am عدل 1 مرات

    محمد حسن

    المساهمات : 11
    تاريخ التسجيل : 11/03/2010
    العمر : 23
    الموقع : mhamdhsn.hsn12@gmail.com

    رد: الطاقة المائية

    مُساهمة  محمد حسن في السبت مارس 13, 2010 1:44 pm

    في السطور القليلة القادمة سنعيش مع سائل الحياة العجيب، الماء ميزه الخالق سبحانه وتعالى بالعديد من الصفات الفيزيقية ، والكيميائية والحيوية التي جعلت حقاً سائل الحياة الفريدة، وجعلته بحق أعجب وأعظم سائل، فلولاه ما كانت على الأرض حياة وبدونه لا يوجد سائل الدعم ، وعصارات النبات ولولا الماء ما نظمت درجة حرارة الأرض ، ولا فتتت صخورها ولا تشققت تربتها الزراعية ولعجزنا عن إنبات حبة واحدة على سطح الأرض.

    ومع أهمية الماء ووفرته في الحياة حيث أن 75%من سطح كرتنا المائية (الأرضية) مغطى بالمياه، احتارت البشرية قروناً في وضع التعريف الدقيق للماء ولما عجزوا قالوا : (وفسر الماء بعد الجهد بالماء).
    وفي العصر الحديث تاينت نظرة الناس للماء فعندما طلب تعريف دقيق للماء مع إيضاح أهميته من بعض الناس جاءت الإجابات متباينة :

    فقطاع الزراع يرون أن الماء هو الشيء الأساسي للحياة فإذا غاب لا تنبت البذور ولا الحبوب ولا تنمو المزروعات ولا توجد الأنعام ويهلك الحي منها ويموت .


    أما الأطباء فيرون الماء من زاوية أهميته لحياة الناس وصحتهم الخاصة والعامة فجميع العمليات الحيوية في الجسم تحتاج إلى الماء حتى تتم .

    والبيولوجيون يجمعون في نظرتهم بين نظرتي الزراع والأطباء ويزيدون عليها أن الحياة جميعاً هي الماء وأن التربة الزراعية والنبات والحيوان والإنسان والكائنات الحية الدقيقة تحتاج إلى الماء في كل مرحلة من من مراحل حياتها.

    أما علماء التاريخ والجغرافيا البشرية فيربطون بين نشأة الحضارات والماء، فالحضارة المصرية ارتبطت بنهر النيل وحضارة سبأ ارتبطت بالمياه الموسمية وسد مأرب ، وحضارة العرب ارتبطت ببئر زمزم وتفجر الماء العذب منه.


    أما الفيزيائيون والذين يخططون للمستقبل فيرون أن الماء هو مصدر الهيدروجين عنصر الطاقة الحيوية والاستراتيجية في المستقبل القريب.

    والجيولوجيون يرون نشأة الحياة وتكون التربة والحفريات وعناصر الطاقة ومصادرها القديمة والحديثة مرتبطة بالمياه ووجودها ودورتها في الحياة.
    أثبتت جميع التجارب العلمية أن للماء دوراً حيوياً كبيراً في حياة الكائنات الحية ففقدان الجسم بالجوع 50% من الدهون والبروتينات غير مهلك ، ولكن فقدان الجسم نسبة 20% فقط من مائة قاتل . وقد ثبت أن موت الكلاب الجائعة يتأخر عشرة أضعاف في حالة إذا ما قدم لهذه الكلاب الماء فقط.

    ويرجع النشاط الحيوي الضروري للماء إلى :

    1. الماء ينظم بدقة العمليات الحيوية في الكائنات الحية .

    2. عمل العضيات الحيوية المهمة بالخلية مثل الميتوكوندريا (مواضع تكوين البروتين بالخلية) والبلاستيدات الخضراء (عضيات تكوين الغذاء في النبات من الضوء) يتوقف عملها جميعاً على امتلائها وانتفاخها بالضغط المائي .

    3. الماء ينقل المركبات العضوية وغيرها بالجسم ، نظراً لانخافض لزوجته ومقدرته على الحركة وإذا به كثير من المركبات العضوية وغير العضوية .

    4. الماء يؤدي وظيفة إخراج نواتج الهدم في الأجزاء المتخصصة لذلك في الكائنات الحية .

    5. تحتاج معظم العمليات الحيوية بجسم الكائنات الحية إلى الماء حتى تتم فيها

    6. الماء ضروري لعمليات التحلل المائي ، والأكسدة والاختزال في الأجسام الحية .

    7. الماء ينظم درجة حرارة الكائنات الحية وذلك لارتفاع حرارته النوعية ولتوصيله الجيد للحرارة .

    8. يفقد الإنسان في المتوسط 2600 مل ماء يومياً، ويدخل إليه فقط 2255مل بالغذاء المقدم إليه، أي أن هناك نقص (1/7) الكمية ، فمن أين يأتي الجسم بالكمية الزائدة عن الداخل إليه ؟ لقد وجد أن ذلك يأتي للجسم من التمثيل الغذائي الداخلي.

    9. إذا حدث في أي لحظة وكانت كمية السوائل المأخوذة بالجسم أكبر من الخارجة منه ينتج عن ذلك زيادة السائل النسيجي بالجسم ، ويصاب الإنسان بمرض الأديما (Edema) والفقد الزائد للماء يسبب الجفاف بالجسم.

    10. يحتاج نبات واحد من الذرة خلال فترة حياته إلى 180 لتر ماء ، فكم يحتاج الفدان الواحد؟.

    11. يحتاج إنتاج كيلوجرام واحد من الأرز إلى 1700 لتر ماء.

    12. يحتاج إنتاج كيلوجرام واحد من اللحم إلى 22000لتر ماء

    13. تحتوي الطماطم على 94% من وزنها ماء ، والكرنب يحتوي على 93.5% والعنب 80% والبرتقال 85% والمانجو 86% ولحم الضأن 63% والكبد 70% والسمك 66% واللبن 87% وقنديل البحر 99% من وزنه ماء .

    وقديماً قيل لهارون الرشيد إذا انقطعت بك السبل في الصحراء وأشرفت على الهلاك وطلب منك نصف ملكك من أجل شربة ماء توافق؟ فقال : نعم ، فقيل له : إذا انحبست هذه الشربة كبول وطلب منك دفع نصف ملكك من أجل أن يتيسر بولها تدفع نصف ملكك فقال :نعم .

    فكم هو غال هذا الماء ، وكم من نعم لا نشعر بأهميتها إلا بعد ضياعها وصدق رب العزة حيث قال : (وجعلنا من الماء كل شيء حي أفلا يؤمنون )..ولولا الماء ما كان الانبات ولا النبات ولا الحياة .

    محمد علي حسن
    ثانوية : عقبة بن نافع


    عدل سابقا من قبل محمد حسن في الأحد مارس 21, 2010 10:47 am عدل 1 مرات

    محمد حسن

    المساهمات : 11
    تاريخ التسجيل : 11/03/2010
    العمر : 23
    الموقع : mhamdhsn.hsn12@gmail.com

    رد: الطاقة المائية

    مُساهمة  محمد حسن في السبت مارس 13, 2010 1:56 pm

    قد يكون الماء احد اكثر المواد المالوفة لنا في العالم ، لكنه بالتاكيد ليس شيئا عاديا. والواقع ان الماء يمتاز بخصائص كيميائية فريدة تجعله من التعقيد بمكان بحيث انه بعد عقود من البحث ، لا يزال أمام العلماء الكثير ليكتشفوه عن هذا الشئ الرائع.

    فان المياه ، كما تبدو واضحة التالق وهي السائل الذي يغطي ثلاثة ارباع سطح الارض ، ناهيك عن دوره في بناء الحياة كما نعرفها ، وهو كذلك يعتبر المركب الكيميائي الأكثر وضوحا (H2O). الماء موجود في كل مكان. ومع ذلك ، لا يزال العلماء يبحثون لمعرفة خصائصه.

    الماء بكل بساطة ليس كغيره من السوائل.

    اذا ألقيت بمكعب من الثلج في كوب من الماء فإنه سيطفوعلى السطح ، . ذلك لان الماء يتمددعند تجمده بحيث تكون كثافته عند تجمده اقل منها في حالته السائلة. لكن معظم السوائل يحدث لها العكس من ذلك. فإذا انكمش اصبحت اكثر كثافة ، حيث أنه إذا تجمد غرق ولم يطفو. اذاحدث هذا الشئ للماء بهذه الطريقة فسوف يتراكم الجليد في اعماق البحيرات والمحيطات خلال الشتاء ، وسيكون من الصعب عليه الذوبان في الربيع. وهذا سوف يؤثر علي الاحياء المائية.

    وهناك سمة أخرى مثيرة للدهشة, وهي أن الماء يغلي في درجة حرارة مرتفعة وهي 100 درجة مئوية عند مستوي سطح البحر ، و إذا ما قارنا هذا مع شئ مماثل في الحجم لجزيئات الماء. فاذا انطبق على الماء ما ينطبق على غيره من السوائل، فمن المفترض أن يكون الماء على شكل غاز في مثل هذه الظروف ، و لن تستمر االحياة عندئذ.

    وبصفة عامة ، فإن الخصائص الغريبة لجزئ الـ H2O من الممكن فهم جزء كبير منها, فالعلماء يعزون الصفات و الخواص الفريدة للماء إلى الروابط الكيميائية التي تشكله وإلى ما يعرف بـ " حواجزالهيدروجين " عند التفاعل بين ذ رات الهيدروجين و الأوكسجين المجاورة لجزئ الماء ينشأ نوع من الحواجز لحماية الجزيئات. ما يبدو غير واضحا بشكل أو بآخر ، لكن التفاصيل الدقيقة لكيفية تشكل هذه الحواجز كما تبدو لنا في حالات عديدة فهي على الشكل التالي ، مثلا عندما توجود مواد كيميائية علي سطح الماء. وهذه ليس بالمهمة السهلة لأن الروابط الهيدروجينية الكيماوية تقوم بعملها كفنان تشكيلي : بحيوية كبيرة ، تشكل الروابط التي تتنوع في قوتها وحجمها. وعلي الرغم من ان الماء يؤثر في كل شيء بدأ من البروتينات داخل الخلايا و حتى العوامل الجوية التي يمتد تأثيرها حتى إلى الصخور على شواطئ المحيطات ، يصبح الإتيان على كل هذه التفاعلات أمرا صعبا جدا.

    لكن البحوث التي أجريت على المياه أحرزت تقدما عند العلماء المسلحين بأدوات متطورة وآفاق جديدة " لقد أخذوا بإلقاء نظرة جديدة علي الاسئلة القديمة" بحسب ما ذكرته كاثرين كوفيرت مديرة البرنامج الأول في المؤسسة القومية للعلوم في شعبة الكيمياء. و هي ما تزال تعترف "اننا لم نقترب بعد من فهم كيف يعمل الماء في كل وقت و في كل بيئة."

    ومؤخرا زودنا بعض العلماء بآراء اكثر تفصيلا حول جزيئات الماء حتي الآن. فقد ذكرت مجلة العلوم ملاحظة حول ذلك آخذة في الاعتبار خلاصة العمل الجماعي لعدة فرق من الباحثين (جميعها عدا واحدة وهي المؤسسة القومية للعلوم) حول المياه من حيث البنية والسلوك الكيميائي كأفضل 10 بحوث مقدمة لعام 2004. ورغم أن النتائج لم تكن موثقة ، وبعضها كان بمثابة تحدي للشئ المألوف في الواقع ، فإن اكتشافات عام 2004 اثارت قدر كبير من الاهتمام والنقاش المثمر بين العلماء. وفي حال كانت هذه النتائج "كاذبة" فإن من شانها تغيير التفكير في تخصصات مختلفة مثل الارض والجو بل وحتي البيولوجيا والكيمياء.

    ابرز بحوث المياه "الفتوحات" 2004 مجموعه سلاسل

    عاد النقاش بين العلماء مؤخرا لسيخن من جديد حول بنية المياه السائلة. ووفقا لما ذكره انديرز نيلسون ، الاستاذ في جامعة ستانفورد " فإن الكثير من الافكار والنظريات حول المياه الموجودة من حولنا "ولكن بالرغم من الفرضيات التي تدعم هذا الاعتقاد فإن التجارب العلمية الداعمة لهذا الاعتقاد لاتزال محدودة . حتي مجموعة نيلسون التي تعتمد على طرق المعرفة التقليدية , اختار أن يعتمد على البيانات الجديدة.

    قام الفريق باخذ اللقطات المصورة للتفاعل بين جزيئات الماء باستخدام طاقة عالية من الأشعة السينية. ورغم ان التقنية كانت قديمة غير أن تطبيقها لهذا الغرض كان شيأ جديدا ، وكانت النتائج مدهشة. فقد كانت النماذج التقليدية تفيد بأن كل جزيء من الماء يشكل روابط قوية مع أربعة جزيئات أخرى (انظر الصوره الشكل). ولكن مجموعة نلسون من الباحثين وجدوا ان معظم جزيئات الماء تشكل صلات قوية مع اثنين اخرين فقط. واذا تحقق ذلك فإن نتائج الفريق توحي بأن مركب جزيء الماء الذي يصور في كتب الكيمياء المدرسية غير دقيق . بل ان المرجح هو أن الماء يتشكل على شكل شبكة فضفاضة وسلاسل وخواتم. ومن المرجح ان يستمر النقاش ، اذ ان التجارب الاخيرة التي أجريت و تحليل الاشعة المخبرية المختلفة يدعم الراي السائد حول البنية التي يتشكل منها الماء.

    الايونات والتفاعلات

    في عام 2004 ، تناول العلماء مسألة الجسيمات المشحونة بالايونات مثل الكلوريد من ملح الصوديوم ، الكلوريد (المأخوذ من كلوريد الصوديوم)على سبيل المثال عند البحث في جسيمات المياه. كانت المعلومات القديمة تقول بأن طبقات المياه السطحية تصد الايونات التي تحفل بالملوحة في مياه البحر. ولذلك يعتقد العلماء ان هذه الجزيئات تصبح دفينة الغوص في الأعماق . لكن التجربة الجديدة التي إعتمدت على الحاسوب ونماذج مختلفة من فرق البحث تؤكد بأن المفهوم السائد هو خطا. على الرغم من وجود اختلاف حول بعض تفاصيله غير ان الجميع يتفق على أن بعض الايونات موجودة في الطبقات السطحية المياه. وحيث تتراكم الايونات يمكن ان يحدث التفاعل الكيميائي.

    في الواقع ، تعرض الايونات علي سطح المحيط للهواء يجعل من الممكن حدوث اندماج و تفاعل مع جميع انواع الكيماويات في الجو. ولذلك يحدث الضباب و قطيرات الرذاذ عند المحيطات حيث يمكن ان تكون اكثر تفاعلا من الناحية الكيميائية مما كان معتقدا. بل تشير البحوث الاخيرة حول الجو بأن هذا هو الحاصل فعلا. فعلي سبيل المثال ، تشير التقارير الي ان اثنتين من الايونات الموجودة في ماء البحر ، والكلوريد يطلق تفاعلات كيميائية يمكن أن يؤدي إلى تدمير الاوزون في اجواء القطب الشمالي. لكن هذه الاحداث الطبيعية المدمرة قد حدثت بفعل الرياح والامواج و الرواسب الكيميائية علي الجليد القطبي المعرض لضوء الشمس. إن نتائج عام 2004كشفت للكيميائيين الذين يقومون بالأبحاث على الغلاف الجوي عن مدى تجاهلهم لمساهمات الايونات عند سطح البحرفي تشكيل أشياء مثل نوعية الهواء و سيتعين عليهم اعادة النظر في حساباتهم.

    كيمياء الماء

    خلال الابحاث الكيميائية التي أجريت ، ابتداء من الأجزاء الأصغرداخل الذرة مثل الإلكترونات إلى ذرة بشكلها الكامل مثل الهيدروجين, فإن هذه العلاقات التفاعلية عادة ما تصبح مختلطة مع بعضها البعض, متشاركة ومتبادلة . لان H2O هو المذيب الاكثر شيوعا في عالم المذيبات الكيماوية ، لأن هذه التفاعلات عادة ما تحتاج إلى وجود وسيط و هو الماء. بيد ان الماء ليس مجرد وسيط سلبي في التفاعلات الكيميائية. والواقع انه يلعب دورا نشطا فهويقوم باستمرار بكسر الروابط الكيميائية حول الجزيئاتالداخلة في التفاعل و يحركها جيئة وذهابا من مجمع واحد الي اخر.و لا يزال العلماء لا يعرفون على وجه الدقة كيف ينجز الماء هذه المهام. لكن الباحثين تمكنوا من تطوير ادوات جديدة لعزل وتعقب الالكترونات الصغير والهيدروجين الذي يحتوي علي تجمعات المياه لبحث هذه التفاعلات بسهولة أكبر.

    كانت نتائج البحث قد ألقت الضوء علي مجموعة من ردود أفعال شائعة جدا تشمل الالكترونيات وذرات الهيدروجين. فعلي سبيل المثال ، ان الاكسدة التي تسبب الصدأ للسيارات و تتحكم في عمر بشرة الجلد هي ناتجة عن تبادل الالكترونات في الماء. و كذلك محاربة الجارثيم و التوازن الحمضي القاوي و المواد الكيميائية التي تبقي المسابح نظيفة فهي كذلك تعتمد بشكل دقيق علي التفاعل والتبادل الالكتروني و نقل الهيدروجين. ولتحسين النماذج المستخدمة في تطبيقات العلماء فهم بحاجة الي التفاصيل الدقيقه بشان دور الماء في تفاعلات كيميائية كهذه. والتقدم في هذا المجال يحتاج إلى دمج مجموعة من مجالات الدراسة على الأبحاث المعقدة على سبيل المثال طي البروتينات لتحسن وضع الصناعة الدواء.

    نحو 50 من الباحثين المدعومين من المؤسسة القومية للعلوم يقومون حاليا علي دراسة االخصائص الاساسية للمياه لمحاولة فهم كيمياء الماء في اشكاله المتعددة والتي لا تزال تشكل اكبر التحديات العلمية. ولكن اذا حققت هذه الأبحاث مؤشر تقدم ملحوظ فسوف نكون قد أنجزنا هذا التحدي.

    الماء موجود حولنا في كل مكان ، في السماء وعلي الارض وفي الجو يتغيير شكله باستمرار وللماء خصائص كيميائية فريدة تجعل منه المادة الوحيدة الموجودة في الطبيعي في الحالات الثلاث جميعا : السائلة والصلبة (الثلج) والغازية (البخاري). استمرار حركة الماء حول العالم تعرف بالدورة الهيدرولوجية.تتم عدة عمليات خلال هذه الدورة ، منها التبخر والتكثيف و الترسب والامطار والصرف والتجمع.وخلال هذه الدورة يتغير شكل الماء مرات عديدة

    التوتر السطحي. يساعد هذا العنكبوت لأن يمشي علي الماء.فقوة التوتر السطحي تؤمن التوازن للعنكبوت الشئ الذي يساعده علي المشي علي الماء. التوتر يؤثر في سطح الطبقة العليا من الماء ، مما يجعلها أشبه بصفحة من المطاط الضغوط. حدث هذا لان الجذب بين جزيئات الماء ليس متوازنا في سطح السائل. بينما و بعيدا عن الطبقة السطحية فأن جزيئات الماء تتجاذب بشكل متساوي في جميع الاتجاهات ، ولكن هذه الطبقة في القمه ليست كذلك.


    تلتقي أمواج المحيط بالشاطئ . حسب المسح الجيولوجي الاميركي فإن المحيطات تحتوي علي 95 ٪ من مياه الكرة الارضية وتغطي المحيطات اكثر من 70 من الارض. وهي تساهم بشكل كبير في دورة المياه – التبخرو أحداث الترسيب و التي تنقل المياه حول العالم. تساهم المحيطات بالقسم الأكبر من مياه والغلاف الجوي بينما تساهم النباتات بالقسم الباقي.



    السحب فوق كيا في هاواي. جو مليء بالمياه ، بل هي الغيوم الواضحة تذكره بوجودها. تتشكل الغيوم عندما يتكثف بخار الماء في السماء فتتكوين القطرات الصغيرة او بلورات الثلج. لا يقوم الجو بتخزين الكثير من ماء الارض ، بل هو فقط ممر النقل حول الكوكب.



    قطرات الندي علي الاوراق. يتشكل الندي علي سطح الورقة عندما يبرد الماء الموجود في الهواء في درجة حرارة منخفضة تعرف باسم "نقطه الندي" تترسب خارج المحلول او تتكثف. فيشكال الماء قطرات على سطح الورقة لان الجزيئات تجذب بعضها البعض بشدةعلى شكل مجموعات.


    الماء المتبخر من إبريق الشاي. من الناحية التقنية ، البخار هو الغاز النقي االغير مرئي الذي يتشكل عندما يسخن الماءإلى 212 درجه فهرنهايت (100 درجه مؤوية) في مستوى سطح البحر. البخاري يستهلك هيزا من المساحة اكبر بكثير من المياه السائلة لان االجزيئات تتحرك بسرعة وبتوسع عند تسخينها. و محركات البخار تسخر هذا التوسع لتحريك الأسطوانات والتوربينات وبالتالي اداء عملها. صحيح ان المصطلح المتعارف عليه لهذه السحب البيضاء المنبعثة من المغلاة هو بخار الماء. و التي تتشكل عندما يصطدم البخار مع الهواء البارد المحيط به و يتكثف.



    الجبال الجليدية قرب شبه جزيرة القارة القطبية الجنوبية. حوالي ثلثي مخزون الأرض من المياه العذبة مخوزنة في شكل الجليد والثلج. تتشكل جبال الجليد عند تتصدع أو تنقسم القطع الكبيرة من الجليد او الجروف الجليدية في المحيط. رغم انها كبيرة ، لان الجبال الجليدية العائمة هي في الحقيقة مياه نقية وهي كذلك اقل في كثافتها من كثافة مياه البحر المالحة. لكن ما نراه في هذه الصورة ما هي في الحقيقه الا "قمة جبل الجليد". بينما يختفي حوالي 90 ٪ من كتلة الجبل الجليدي تحت سطح الماء.


    التزلق على سطح الجليد. يحدث التزلق على الجليد لأن سطح التزلج المعدني ينزلق على الجليد بإحتكاك ضئيل جدا على طبقة رقيقة من الماء توجد على سطح الجليد. في نفس الوقت ، يعتقد العلماء بأن المتزلجون أنفسهم يتسببون في خلق هذه الطبقة من المياه على السطح من خلال ذوبان طبقات الجليد بفعل ضغط ثقل أجسامهم . لكن الدراسات الحديثة تتعارض هذا الشرح وهي تميل إلى أن الجليد زلق دائما لان الجزئيات في الطبقة العليا منه تتصرف كما في الماء السائل

    محمد علي حسن
    ثانوية : عقبة بن نافع

      الوقت/التاريخ الآن هو السبت نوفمبر 25, 2017 11:23 am