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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