命の水を知る

水という存在

わたしたちの身近に存在し、生活に、いや命をつなぐのに必要な水という存在は、かかせないものです。近年では、汚染や環境破壊の影響などにより、水の関係する災害も増えてきましたが、災害がいかに起ころうとも、わたしたちが水を拒否し、生活していこうと思うことはありません。それほどまでに、命に密着している水ですから、良く知ることで、重要性を理解することができるでしょう。

水の定義とは

水とは、無色、無味、無臭、透明な液体であると言われています。常温では、液体の状態で存在し、零度以下になると固体の氷として、百度以上になると気体の水蒸気として存在しているものです。この基本的な情報は学生時代に学ぶことができていると思われます。加えて、自然界では、海水、川水、湖沼水、地下水、雲水などの様々な形態で存在をしています。すべての状態で純粋というわけではなく、塩化ナトリウムをはじめ、様々な物質が溶けている状態で水が存在していることが多いのです。事実、地球上の９５パーセント以上の水が海水として存在していることを考えると、人間が実際に使用できる水は、存在している水のほんのわずかであることが理解できるでしょう。

水を化学の観点で見る

水の化学式を覚えておられるでしょうか？それは、Ｈ２Ｏと記すことができます（２は小さく表す）。科学的に見ると、それが固体の状態でも、液体の状態でも、気体の状態でも、水であるということです。実際には、水素原子と酸素原子の結合分子であり、各々の原子からの価電子を供給されて結合されています。電気分解により、水素と酸素に分解することができます。一般的には透明と言われていますが、地球上の大気の下では、わずかに青緑色であるといわれています。これは、水分子における赤外吸収スペクトルによるものであり、海を青いものとして実感できるのもの、このためなのです。

水と氷の関係

水の温度を下げていくと、融点に近づいていくほど固体化して行き、零度から氷に変化します。この時に、わずかではありますが体積の増加が見られます。そのために、ジュースの缶を凍らせると、パンパンに膨らんだり、もしくは缶自体が破壊されてしまうのです。この体積変化は、他の物質で見られることが少なく、水の特徴の一つになっています。その結果、氷が水の上に浮くことになります。しかし、水は上の方が温かく、下の方が冷たいわけですから、氷が解けるメカニズムがここに完成されていることになります。