Student Adelina Maria ROȘU, Universitatea de Vest „Vasile Goldiș” din Arad, Facultatea de Farmacie, Specializarea de Nutriție și Dietetică, Arad

Lect. dr. chim. Paul ALBU, Universitatea de Vest „Vasile Goldiș” din Arad, Facultatea de Farmacie, Departamentul de Științe Farmaceutice, Arad

 

Cât este de interesant faptul că hidrogenul și oxigenul, ambele gaze puternic inflamabile, se combină într-un anumit mod pentru a forma apa (H2O), utilizată la rândul ei pentru stingerea focului! În altă proporție se poate forma apa oxigenată (H2O2), care spre deosebire de apă, nu este vitală pentru viață, ci dimpotrivă la anumite concentrații poate provoca arsuri, iar în concetrații și mai ridicate se poate utiliza inclusiv ca și combustibil pentru rachete!

Chimic vorbind, molecula apei are o structură foarte simplă, formată din doi atomi de hidrogen legați de un atom de oxigen. Electronii din aceste legături chimice covalente nu sunt împărțiți în mod egal între hidrogen și oxigen, datorită afinității mult mai mari a oxigenului pentru electroni, sunt mai aproape de acesta. Electronii au sarcina negativă, iar faptul că ei sunt mai apropiați de oxigen, produc o polarizare a moleculei de apă, ea având un pol negativ în jurul oxigenului, respectiv unul pozitiv în jurul atomilor de hidrogen. Acest lucru se datorează și unghiului de 104,5° dintre legăturile O−H, care determină polarizarea molecului de apă, în cele 2 regiuni.

O altă curiozitate la care posibil să nu vă fi gândit este că poate ați crede că răspunsul la întrebarea la ce temperatură fierbe apa, este unul simplu: 100°C. Da și nu! Adică depinde unde fierbe apa respectivă. Pe Everest, la o altitudine de 8848 m apa fierbe la 69,94°C, dacă mai coborâm puțin și ajungem pe vârful muntelui Kilimanjaro, la 5895 m, apa fierbe la 80,33°C, iar în capitala Boliviei, La Paz, apa fierbe la 87,71°C pentru că se găsește la o altitudine de aproximativ 3640 m. În Londra, fiind cu 14 m deasupra nivelului mării, apa va fierbe la 99,96°C, la nivelul mării temperatura este cea la care ne așteptam, adică 100°C, în Baku, aflat la 28 m sub nivelul mării apa fierbe la 100,1°C, iar la Marea Moartă, unde sunt 427 m sub nivelul mării, apa va fierbe la 101,4°C. Toate acestea se datorează variației presiunii atmosferice, care este mai scăzută la altitudini mai mari.

Apa acoperă aproximativ 70% din suprafața Pământului, dar și aproximativ 70% din masa corpului uman, fiind un element esențial vieții. Ea este singura substanță chimică care se găsește în mod natural în toate cele 3 stări de agregare - solidă, lichidă și gazoasă - trecând în continuu dintr-o stare de agregare în alta.

Apa este vitală pentru supraviețuire, dacă fără mâncare se poate rezista aproximativ 40 de zile, fără apă nu se poate trăi mai mult de 2-3 zile.

Cantitatea de apă care trebuie consumată zilnic depinde de temperatură, nivelul de activitate fizică și de nevoile proprii organismului, ele fiind reglate de hormonul antidiuretic numit vasopresină. Acest hormon este produs dacă scade cantitatea de lichide din corp și are ca efect retenția de apă la nivelul rinichilor și determină instalarea senzației de sete. Mecanismul de reglare hidrică funcționează continuu, independent de voința noastră, iar senzația de sete apare la scăderea cu doar 1-2% a nivelului de apă din corp.

Chiar dacă nu conține calorii, nici substanțe nutritive, decât unele minerale, apa este acea substanță „magică”, care menține viața. Cantitatea crescută de potasiu, calciu și magneziu și scăzuta de sodiu definește o apă ideală pentru consum. Apa este esențială vieții, 70% din greutatea unui adult este reprezentată de apă, aceasta intrând în structura tuturor celulelor, țesuturilor și organelor din corpul uman.

Apa se găsește în organism în 2 compartimente distincte: cel extracelular (20%) - sânge (plasma sangvină), limfă, lichidul cefalorahidian, lichidul sinovial (din articulații), secrețiile digestive și salivare, și respectiv cel intracelular (40%) - toate celulele din organism conțin apă, iar reacțiile chimice din interiorul lor au loc in mediu apos.

Apa poate fi percepută ca o rotiță esențială într-un mecanism foarte complicat al organismului, prin urmare ea acoperă o serie de funcții vitale pentru supraviețuirea organismului: cea de solvent sau cea de transport, apa asigură forma și structura corporală, ajută la reglarea temperaturii și are și rol de lubrifiant. Astfel, în apă se dizolvă alte substanțe și tot prin intermediul ei se transportă elementele nutritive la celule sau invers și se elimină produșii finali de metabolism. Reacțiile biochimice, transmiterea impulsurilor nervoase, contracția musculară, controlul temperaturii corpului, cu alte cuvinte, funcțiile vitale și toată activitatea organismului, depind de apă.

Din cauza faptului că în corpul uman nu există rezerve hidrice similare depozitelor de grăsime, în fiecare zi trebuie asigurat aportul de apă necesar activitaților celulare, dar și acoperirii pierderilor de lichide. Aportul hidric recomandat zilnic este de 30-35 mL/kg corp sau de 1 mL pentru fiecare kcal introdusă în organism prin alimentație, ceea ce se traduce în aproximativ 1,8 - 2 L pentru un adult cântărind 60 kg și cu o activitate fizică și intelectuală moderată.

Nu înseamnă că trebuie consumați cei aproximativ 2 L de apă ca atare, acest volum de lichide poate fi acoperita astfel:

  • 1200 - 1500 mL - apă sau alte tipuri de băuturi (lapte, cafea, ceaiuri, sucuri naturale)
  • 700 - 1000 mL - apa care intră în compoziția alimentelor
  • 200 - 300 mL - apa produsă de organism prin reacțiile metabolice de oxidare zilnice.

Din cele prezentate mai sus, se ințelege că aportul de apă este esențial pentru bilanțul hidric, dar apa trebuie să provină de fiecare dată din surse de apă potabilă, găsite sub diferite forme: apa minerală carbogazoasă sau plată, respectiv apa de la robinet. Oricare ar fi sursa, trebuie să fim asigurați că apa nu este contaminată. Testarea apei se realizează în laboratoare chimice specializate, atât pentru apa de izvor, cât și prentru cea potabilă. Apa potabilă se obține prin tratarea apelor dulci disponibile în fiecare zonă geografică, iar acest lucru se efectuează în stațiile de epurare a apei, care asigură populația cu sursa de apă potabilă de calitate. Procesul nu este unul simplu și necesită o serie de etape. În primul rând apa este adusă fie din râuri și lacuri, fie din puțuri de adâncime, la stația de epurare unde prima dată de înlătură contaminanții vizibili din apă. Apoi se adaugă coagulanți, Al2(SO4)3 sau FeCl3 care „adună” particulele de praf sau alți compuși dizolvați în apă și astfel pot fi înlăturați mai ușor. Apoi are loc sedimentarea, când sub ușoară agitare, are loc coagularea acestor particule în flocoane, care de cele mai multe ori se depun. Următorul pas constă în filtrarea apei, în straturi succesive de carbon, nisip și pietriș. Dacă apa este prea acidă, are loc procesul de corecție a pH-ului, care are loc de obicei în prezența carbonatului de calciu, care duce la creșterea valorii ph-ului apei. Dacă sistemul de conducte al orașului este format din conducte de plumb, atunci se mai adaugă și ortofosfați, aceștia formând compuși complecși cu plumbul, împiedicându-l să ajungă în apă. Utilma etapă este cea de clorinare, prin care se ucid bacteriile și virusurile, prevenindu-se apariția unor boli precum holera sau febra tifoidă. Se mai poate utiliza ozonul ca agent de dezinfectare, astfel evitându-se formarea unor produși secundari dezinfecției.

Așa cum menționam anterior și apele minerale sunt verificate periodic în laboratoare speciale, atât pentru a li se monitoriza conținutul de minerale, cât și pentru a li se testa gradul de puritate microbiologică. Apa minerală este de două feluri: plată și carbogazoasă. Termenul de „minerală” se referă la conținutul apei în substanțe minerale.  

Poate că e greu de imaginat faptul că resursele de apă sunt limitate având în vedere că 2/3 din suprafața Pământului e acoperită de apă. Dar doar aproximativ 1% din apa de pe planetă este potrivită pentru consum și pentru agricultură. Majoritatea rezervelor de apă, 97%, sunt sub forma oceanelor și a mărilor, iar restul de 3% este apă dulce. Din aceste 3%, două treimi se găsesc în Antarctica, respectiv aproape o treime în Groenlanda, sub formă de gheață. Abia 0,3 % este apă dulce de suprafață, în râuri și lacuri. Peste 1 miliard de oameni din lumea întreagă nu au acces la apă potabilă.

  

Bibliografie:

Albu P., Știința în viața de zi cu zi - seria Chimie - ediția II, pg. 16, ed. Gutenberg Univers, Arad, 2015, ISBN 978-606-675-088-2

Bilic M., Trăiesc, deci mă abțin, pg. 67, Editura Curtea Veche Publishing, Bucureşti, 2011, ISBN 978-606-588-189-1

Bilic M., Sănătatea are gust, pg. 115-116, Editura Curtea Veche Publishing, Bucureşti, 2011, ISBN 978-606-588-837-1

Hâncu N., Niță C., Crăciun A., Abecedar de nutriție, pg. 119, Editura Sănătatea Press Group, Bucureşti, 2012, ISBN 978-973N12756-0

Graur M.(coord.), Ghid pentru alimentație sănătoasă, Editura Performantica, Iași, 2006, ISBN 978-973-730-204-5