Las Maravillas del Agua
Por Jonathan Sarfati
¡El Agua!, la bebemos, lavamos con ella, cocinamos con ella,
nadamos en ella y generalmente pensamos que nunca faltará.
Este líquido claro, inodoro e insípido forma tan
grande parte de nuestras vidas que es muy rara la vez que pensamos
en todas sus propiedades maravillosas. Nosotros moriríamos
en pocos días sin agua (nuestros cuerpos están
conformados por un 65% de agua). El agua es necesaria para disolver
los minerales esenciales y el oxígeno, el agua limpia
nuestros cuerpos de desechos, y transporta los nutrientes a
las partes que nuestro cuerpo necesita. El agua es la única
sustancia que posee estas propiedades. Y como veremos, el agua
contiene gran cantidad de propiedades fascinantes que nos hacen
pensar que ha sido diseñada «justamente»
para la vida.
LÍQUIDA
Hay tres estados de la materia: sólida, líquida y gas. Los tres
son esenciales para los seres vivos.
- El estado sólido mantiene su forma.
- Los líquidos son capaces de fluir y adoptar la forma de los recipientes
que los contienen, mientras manteniendo el mismo volumen total.
- Los gases se expanden para adoptar la forma y el tamaño del recipiente
que los contiene.
Para que las moléculas reaccionen entre sí, es importante que
estén muy cerca las unas de las otras, pero con libertad para desplazarse.
Esto es lo que el estado líquido proporciona, por lo que es el estado
ideal para que ocurran las miles de reacciones químicas que suceden en
cada célula de cada organismo.
Pero de todas las temperaturas que se dan en el universo, las cuales varían
entre los –270°C (-454°F) en el espacio sideral hasta las decenas de
millones de grados dentro de las estrellas más calientes, el agua mantiene
su estado líquido en un rango muy limitado. Bajo la presión atmosférica,
el agua es líquida entre 0 y 1000°C (32–212°F). Entonces no debe sorprendernos
que el planeta Tierra es el único lugar en el universo en el cual existe
agua. Y esto depende de tener la estrella perfecta para ello, ni muy brillante
ni muy opaca, ni muy grande ni muy pequeña. Y además el planeta
debe estar a la distancia adecuada para ello. (Vease El sol: nuestra estrella especial)
¿Por
qué el hielo es tan resbaloso?
Muchas personas disfrutan los deportes de invierno
como el patinaje sobre hielo y esquiar. ¿ Qué hace al
hielo tan resbaloso que permitiendo tan divertidas actividades?
Muchas personas creen que esto ocurre por la presión que
derrite el hielo y forma una capa lubricada de líquido. Cierto,
es bien sabido entre los físico-químicos que aplicando
presión tiende a ayudar de la sustancia que toma el menor
espacio. Por lo tanto la presión favorecerá la producción
de agua partiendo del hielo (derretida), de tal modo que su punto
de fusión disminuirá.
Pero este efecto es mucho menor de lo que la gente cree —
cerca de 100 veces la presión normal del aire disminuye el
punto de fusión por sólo un grado centígrado.3
Por lo que no hay manera de que este efecto pudiese ser responsable
del deslizamiento sobre el hielo en patines, y mucho menos para
esquiar donde la presión es mucho menor. Tampoco pudo haber
ocasionado que aviones se derritieran en el hielo y se hundirían
75 metros (250 pies) — Vease Creation magazine 19 (3):10–14,
19 (4):29, 1997.
La verdadera razón es otra propiedad inusual, las moléculas
sobre la superficie del hielo vibran mucho más de lo usual
en un sólido, a pesar de que no se mueven alrededor. Esto
le da a la superficie una característica ‘semi-líquida’,
por ejemplo, parece líquido-pero no es líquido.4
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REGULADORA DE LA TEMPERATURA
Otra propiedad muy importante del agua es su alto calor específico. Lo
cual significa que se necesita una gran cantidad de energía para calentarla
(cerca de diez veces más que la misma masa del hierro), y así
mismo debe perder una gran cantidad de energía para enfriarse. En consecuencia,
los inmensos cuerpos de agua en la tierra ayudan a mantener la temperatura del
planeta bastante estable. Así mismo, las masas de tierra se calientan
y enfrían más rápido y este fenómeno combinado con
la estabilidad de las masas de agua es algo muy bueno. Esto significa que las
diferentes partes de la atmósfera son calentadas diferente, lo que genera
los vientos. Esto es esencial para mantener el aire fresco.
Cuando los líquidos se evaporan, extraen calor de sus
alrededores. Esto significa que tenemos una manera muy útil
de mantenernos fríos: sudando. Una parte esencial de
este fenómeno es el alto calor latente de vaporización
del agua. Esto significa que toma mucho más energía
evaporar agua que muchos otros líquidos. De tal manera
que nosotros necesitamos perspirar (sudar) poca agua para mantenernos
fríos; si sudamos a través de cualquier otro líquido
la cantidad necesaria sería enorme.
EL SUPER SOLVENTE
El agua es la cosa más cercana que tenemos como el « solvente universal».
Muchos minerales y vitaminas pueden ser transportados a lo largo del cuerpo
luego de ser disueltos. El potasio y el sodio disueltos son esenciales para
los impulsos nerviosos. El agua también disuelve gases, como el oxígeno
del aire, permitiendo a los animales que viven en el agua usar el oxígeno.
El agua, el mayor componente de la sangre,1 también disuelve dióxido
de carbono, un producto de desecho generado por la producción de energía
en las células, el cual es transportado hacia los pulmones, en donde
puede ser expirado.2
Sin embargo, un verdadero solvente universal no se puede usar, ¡porque
no habría recipiente que pudiese guardarlo! Pero el agua es rechazada
por compuestos grasos, por lo que nuestras células tienen membranas hechas
de esos compuestos. Muchas de nuestras proteínas tienen regiones parcialmente
grasosas, y ellas tienen la tendencia de sobreponerse unas con otras, lo cual
repele el agua circundante. Este fenómeno es responsable por las muchas
y muy variadas formas de las proteínas. Estas diferentes formas son esenciales
para llevar adelante funciones vitales para la vida.
Tensión Superficial
El agua tiene una muy alta tensión superficial,
la fuerza que trata de mantener el área superficial lo más
pequeña posible. Esta es mayor que la de un líquido
meloso como el glicerol. La tensión superficial tiende a
generar burbujas y gotas esféricas, y es lo suficientemente
fuerte para soportar objetos livianos, incluyendo algunos insectos.
Aún más importante, esto significa que compuestos
biológicos pueden ser concentrados cerca de la superficie,
acelerando muchas de las reacciones importantes de la vida.
El Poder del Agua
Aunque el agua presenta normalmente un aspecto tranquilo, si una
buena cantidad de ella se mueve lo suficientemente rápido,
esta puede mover rocas del tamaño de un carro y aún
cavar profundos cañones y cortar la roca sólida. También
a nivel químico, puede rápidamente romper importantes
moléculas en las células vivas. Mientras las células
vivas tienen numerosos e ingeniosos mecanismos de reparación,
el ADN no puede durar mucho tiempo en agua fuera de la célula.5
Un artículo reciente en el New Scientist también
describe esto como un dolor de cabeza para los investigadores que
trabajan con ideas evolucionistas acerca del origen de la vida.6
Esto también muestra su tendencia materialista por el hecho
de llamar este hecho ‘malas noticias’. Pero las verdaderas
malas noticias son seguramente que la fé en la evolución
(todo se hizo a sí mismo) sobrepasa la objetividad en la
ciencia.
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DENTRO DE LA ESTRUCTURA DEL HIELO
Una propiedad vital e inusual del agua consiste en que se expande
a medida que se congela, contrariamente a muchas otras sustancias.
Esa es la razón por la cual los témpanos de hielo
flotan. De hecho, el agua se contrae normalmente mientras se
enfría, hasta alcanzar los 4 C (32.9 0F), cuando comienza
a expandirse de nuevo. Esto significa que el agua a temperatura
de congelación es menos densa, por lo que tiende a expandirse.
Este hecho es muy importante. La mayoría de los líquidos
expuestos al aire frío se enfriarían, y el líquido
frió se hundiría, forzando a más líquido
subir y ser enfriado por el aire. Posteriormente, todo el líquido
perdería calor al aire y se congelaría, de abajo
hacia arriba hasta estar completamente congelado. Pero con agua,
las regiones frías siendo menos densas, permanecen en
la superficie, permitiendo entonces a las regiones más
calientes mantenerse abajo y evitar perder calor con el aire.
Esto significa que la superficie puede estar congelada, pero
los peces pueden continuar su vida normal en el agua de abajo.
Pero si el agua fuese como las demás sustancias, grandes
cuerpos de agua, como por ejemplo, los grandes lagos de Norte
América, se congelarían, con efectos terribles
sobre la vida de la tierra en su totalidad.
¿ Sabía Usted?
- La tierra está cubierta por agua en un 70 %.
- Solamente el 1 % del agua en el mundo está disponible
para el consumo humano. Aproximadamente el 97 % es muy salada
y el 2% es hielo.
- Australia es el continente habitado más seco del mundo
teniendo la menor agua residual y el 70 % de desierto.
- Se utilizan cerca de 150,000 litros de agua para hacer un carro
familiar
- Solamente el 1 % del agua en el hogar es usada para beber. El
resto se va regando, en duchas, etc.
- Un escusado en el hogar baja 150 litros de agua por día.
- Una llave con un hilo de agua constante, gasta 600 litros de
agua al día. Una llave que con goteo continuo (1 gota por
segundo) gasta 30 litros.
- Garden mulching reduces evaporation by 75%.
- Un aspersor de jardín consume 1000 litros de agua por
hora.
- El agua natural tiene en ella pequeñas cantidades de
sales minerales disueltos, lo cual le da un ligero sabor. El agua
pura es completamente insípida.
¿ POR QUÉ EL AGUA ES ÚNICA ?
El constituyente más pequeño del agua es la molécula de
agua. Ésta comprende dos átomos de hidrógeno unidos a un
átomo de oxígeno formando una molécula en forma de V, con
un ángulo de 104°. Es una molécula polar, lo que significa que
el átomo de oxígeno tiene una carga negativa mientras las dos
de hidrógeno son positivas. Esta es la razón por la cual el agua
disuelve tantas sustancias, como por ejemplo la sal, la cual también
tiene moléculas cargadas eléctricamente, mientras por el contrario
el agua no disuelve el aceite el cual tiene moléculas sin carga.
También, la molécula de agua es atraída fuertemente hacia
otras moléculas iguales por enlaces de hidrógeno. Estos enlaces
son diez veces más débiles que los enlaces químicos comúnes,
pero lo suficientemente fuertes para hacer al agua líquida a temperatura
ambiente, mientras que un compuesto similar, sulfito de hidrógeno, el
cual carece de enlaces de hidrógeno, es un gas bajo las mismas condiciones.
Los enlaces de hidrógeno también son responsables por la alta
tensión superficial del agua así como los altos calores latentes
y específicos que ella posee.
MOLÉCULA DE AGUA
QUE CONSISTE EN DOS ÁTOMOS DE HIDRÓGENO UNIDOS A UN ÁTOMO
DE OXÍGENO
La forma de la molécula y sus enlaces de hidrógeno significan
que el hielo tiene una estructura de cristal hexagonal (seis lados) muy abierta,
la cual es ilustrada bellamente por la múltiple variedad de copos de
nieve. Esta estructura ocupa un gran espacio, pero colapsa al derretirse, por
lo tanto el agua líquida es más densa. Esta es la razón
por la cual el hielo flota. Investigaciones recientes señalan que las
moléculas de agua forman grupos en el líquido, en particular una
estructura parecida a una jaula conformada por seis moléculas.7
Lo cual puede ser la causa de muchas de las propiedades únicas del agua.
Otras investigaciones muestran que hay probablemente dos tipos de enlaces de
hidrógeno en el agua, uno dos veces más fuerte que el otro.7 Esto
podría explicar porque el agua es líquida en un rango tan amplio.
Cuando el hielo se derrite, se rompen únicamente los enlaces más
débiles, mientras que el hervir debe romper los enlaces más fuertes
también. Esta investigación también muestra que el cambio
de enlaces fuertes a débiles requiere de ciertas temperaturas, una de
las cuales es 37°C (98.6°F). Esta es nuestra temperatura corporal, lo cual
sugiere que esta es una de las muchas características complicadas que
poseemos.
EL AGUA, LA BIBLIA Y LA CIENCIA
Existen al menos dos referencias Bíblicas acerca del agua que muestran
que en ella se anticipó en mucho la ciencia moderna. Una es referente
al ciclo del agua. Evaporación, nubes, lluvia.
Job 36:26–28
«He aquí, Dios es grande, y nosotros no le conocemos,
Ni se puede seguir la huella de sus años.
El atrae las gotas de las aguas,
Al transformarse el vapor en lluvia,
La cual destilan las nubes,
Goteando en abundancia sobre los hombres».
La otra referencia está en el Salmo 8:8
«Todo cuanto pasa por los senderos del mar».
El pionero de la oceanografía Mathew Fontaine Maury (1806–1873) fue guiado
por este versículo para trazar las corrientes de las aguas.8 Como Maury
señaló, «La Biblia es la autoridad para todo lo que toca»
no solamente en lo relativo a la doctrina sino a la ciencia y la historia también.
El trabajo de Mathews revolucionó la navegación reduciendo drásticamente
los tiempos de viaje. Maury dio la gloria a Dios por sus descubrimientos. Y
nosotros debemos dar la gloria a Dios por todas la maravillas del agua y agradecerle
a Él por los muchos usos que podemos darle.
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Referencias (en inglés)
- But blood is unique—it is chemically too different to have
evolved from seawater, despite the claim of the article ‘blood’, Encyclopædia
Britannica (15th Ed., 1992) 2:290—vease
Don Batten, Red-blooded
evidence,
Creation 19(2):24–25, March–May 1997.
Return to text.
- Actually, only 5% of CO2 is transported as such in solution.
88% is in the form of the bicarbonate ion (HCO3-), a pH buffer
which helps keep our pH (acid-base level) constant. Some CO2 binds to
hemoglobin in the blood to form carbamate. See ‘Respiration and Respiratory
Systems’, Encyclopædia Britannica (15th
Ed., 1992) 26:742. Return to text.
- This figure was calculated from the phase diagram of water in P.W.
Atkins, Physical Chemistry (Oxford University Press, 2nd Ed.,
1982), p. 193. The melting point is 273.15K at 1 atm; the triple point temperature
and pressure are 273.16K and 0.006 atm. Therefore the slope of the melting line
(dp/dTm) is (0.006–1) atm/(273.16–273.15) K = -99.4 atm/K.
Return to text.
- D. Kestenbaum, New Scientist 152(2061/2):19,
21/28 Dec., 1996; C. Seife, Science 274(5295):2012, 20
Dec. 1996. Return to text.
- T. Lindahl, Instability and decay of the primary structure of DNA,
Nature 362(6422):709–715, 1993. Return
to text.
- R. Matthews, Wacky Water, New Scientist 154(2087):40–43,
21 June 1997. Return to text.
- R. Matthews, Ref. 6. Return to text.
- Vease Ann Lamont, 21 Great Scientists
who Believed the Bible, Creation Science Foundation, Australia, 1995, pp.
120–131. Return to text.
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