น้ำ

น้ำ

น้ำ
ทั่วไป
ชื่อเคมี	น้ำ (water)
ชื่ออื่น	aqua hydrogen oxide hydrogen hydroxide hydrate oxidane hydroxic acid dihydrogen monoxide hydronium hydroxide hydroxyl acid dihydrogen oxide hydrohydroxic acid μ-oxido hydrogenน้ำมวลเบา (light water)
สูตรโมเลกุล	H2O
มวลโมเลกุล	18.02 g/mol
ลักษณะทั่วไป	โปร่งใส, เกือบ เป็นของเหลวไม่มีสี มีสีน้ำเล็กน้อย [1]
เลขทะเบียน CAS	[7732-18-5]
คุณสมบัติ
ความหนาแน่น และ เฟส	1 g/cm3, ของเหลวที่ 4℃
	.917 g/cm3, ของแข็ง
จุดหลอมเหลว	32℉, 0℃ (273.15 K)
จุดเดือด	212℉, 100℃ (373.15 K)
ความจุความร้อนy	4186 J/(kg·K)
สภาพกรด (pKa)	15.74
สภาพเบส (pKb)	15.74
ความหนืด	1 mPa·s at 20℃
โครงสร้าง
รูปร่างโมเลกุล	non-linear bent
โครงสร้างผลึก	Hexagonalดู น้ำแข็ง
Dipole moment	1.85 D
อันตราย
MSDS	External MSDS
อันตรายหลัก	ไม่มีอันตราย
หมายเลข RTECS	ZC0110000
หน้าข้อมูลเสริม
โครงสร้างและ คุณสมบัติ	n, εr, etc.
ข้อมูลทาง อุณหพลศาสตร์	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Spectral data	UV, IR, NMR, MS
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
ตัวทำละลายที่เกี่ยวข้อง	acetone เมทานอล
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	น้ำแข็ง น้ำมวลหนัก

น้ำ ในบทความเป็นเนื้อหาของน้ำที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ดูที่ น้ำ (โมเลกุล) สำหรับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ (H₂O)

น้ำ เป็นของเหลวชนิดหนึ่ง ที่มีอยู่มากที่สุดบนผิวโลก และเป็นปัจจัยสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มนุษย์รู้จัก เราสามารถพบน้ำได้ในหลายๆ สถานที่ อาทิ ทะเล ทะเลสาบ แม่น้ำ ห้วย หนอง คลอง บึง และในหลายๆ รูปแบบ เช่น น้ำแข็ง หิมะ ฝน ลูกเห็บ เมฆ และไอน้ำ

น้ำมีรูปแบบและสถานะเป็นของเหลว แต่น้ำก็ยังมีในรูปของสถานะของแข็งที่เรียกว่าน้ำแข็ง และสถานะแก๊สที่เรียกว่าไอน้ำ น้ำปริมาณประมาณ 1.460 เพตะตัน ปกคลุม 71% บนพื้นผิวโลก ส่วนมากในมหาสมุทรและในแหล่งน้ำแห่งใหญ่ทั่วไป น้ำ 1.6% อยู่ภายใต้หินหรือพื้นดินที่ยังมีน้ำแข็งอยู่ และอีก 0.001% อยู่ในอากาศในรูปแบบของไอน้ำและก้อนเมฆซึ่งเป็นลักษณะของส่วนของของแข็งและของเหลวลอยอยู่บนอากาศและเกิดการตกตะกอน^[1] น้ำบนโลกบางส่วนถูกบรรจุลงในสิ่งของต่าง ๆ ที่เกิดโดยธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้นบนโลก อย่างเช่น อ่างเก็บน้ำ ในร่างกายของสัตว์และพืช ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ และร้านอาหาร

น้ำในมหาสมุทรมีอยู่มากถึง 97% ของพื้นผิวน้ำทั้งหมดบนโลก ธารน้ำแข็งและน้ำแข็งขั้วโลกอีก 2.4% และที่เหลือคือน้ำที่อยู่บนพื้นดินเช่น แม่น้ำ ทะเลสาบ บ่อน้ำ อีก 0.6% น้ำเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องผ่านวัฏจักรของการกลายเป็นไอหรือการคายน้ำ การตกลงมาเป็นฝน และการไหลของน้ำซึ่งโดยปกติจะไหลไปสู่ทะเล ลมเป็นตัวพาไอน้ำผ่านหนือพื้นดินในอัตราที่เท่า ๆ กันเช่นเดียวกับการไหลออกสู่ทะเล น้ำบางส่วนถูกกักขังไว้เป็นเวลาหลายยุคหลายสมัยในรูปแบบของน้ำแข็งขั้วโลก ธารน้ำแข็ง น้ำที่อยู่ตามหินหรือดิน หรือในทะเลสาบ บางครั้งอาจมีการหาน้ำสะอาดมาเลี้ยงสิ่งมีชีวิตบนพื้นดิน น้ำใสและสะอาดนั้นเป็นสิ่งจำเป็นต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ

น้ำมีสมบัติเป็นตัวทำละลายที่ดีมาก เราจึงไม่ค่อยพบน้ำบริสุทธิ์ในธรรมชาติ ดังนั้นน้ำสะอาดที่เหมาะสมต่อการบริโภคของมนุษย์จึงเป็นทรัพยากรที่มีค่ายิ่ง ในบางประเทศปัญหาการขาดแคลนน้ำเป็นปัญหาใหญ่ที่ส่งผลกระทบต่อสังคม และเศรษฐกิจของประเทศนั้นอย่างกว้างขวาง

รูปแบบของน้ำ

การตกกระแทกของหยดน้ำ

น้ำมีหลายรูปแบบ เช่น ไอน้ำและเมฆบนท้องฟ้า คลื่นและก้อนน้ำแข็งในทะเล ธารน้ำแข็งบนภูเขา น้ำบาดาลใต้ดิน ฯลฯ น้ำเปลี่ยนแปลงรูปแบบ สถานะ และสถานที่ของมันตลอดเวลา โดยผ่านกระบวนการกลายเป็นไอ ตกลงสู่พื้นดิน ซึม ชะล้าง และไหล ก่อให้เกิดการหมุนเวียนของน้ำบนผิวโลกเรียกว่าวัฏจักรของน้ำ

เนื่องจากการตกลงมาของน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเกษตรและต่อมนุษย์โดยทั่วไป มนุษย์จึงเรียกการตกลงมาของน้ำแบบต่างๆ ด้วยชื่อเฉพาะตัว ฝน ลูกเห็บ หมอก และน้ำค้างเป็นการตกลงมาของน้ำที่พบได้ทั่วโลก แต่หิมะและน้ำค้างแข็งมีเฉพาะในประเทศเขตหนาว รุ้งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อละอองน้ำในอากาศต้องแสงอาทิตย์ในมุมที่เหมาะสม

น้ำท่ามีความสำคัญต่อมนุษย์ไม่แพ้การตกลงมาของน้ำ มนุษย์ใช้การชลประทานผันน้ำจากแม่น้ำและแหล่งน้ำจืดอื่นๆ มาใช้ในการเกษตร แม่น้ำและทะเลเป็นเส้นทางคมนาคมสำคัญที่เปิดโอกาสมนุษย์ได้ท่องเที่ยวและทำการค้าขาย การชะล้างและการกัดกร่อนพื้นดินของน้ำทำให้เกิดภูมิประเทศ อาทิ หุบเขาและสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ซึ่งเป็นที่ราบที่มีดินอุดมสมบูรณ์เหมาะสมแก่การเพาะปลูกและการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์

น้ำยังซึมผ่านดินลงสู่ทางน้ำใต้ดิน น้ำใต้ดินเหล่านี้จะไหลกลับไปอยู่เหนือพื้นดินทางธารน้ำ หรือในบางภูมิประเทศเป็นธารน้ำร้อนหรือน้ำพุร้อน มนุษย์รู้จักนำน้ำใต้ดินมาใช้โดยการสร้างบ่อน้ำ

เนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายพื้นฐาน สามารถละลายสารได้ ทั้ง 3 สถานะ ทั้ง ก๊าซ ของเหลว และของแข็ง เพราะฉะนั้นเราจึงหาน้ำบริสุทธิ์ได้ยาก เพราะน้ำทั่วไปมีก๊าซ เกลือ และสารอื่นๆละลายปนอยู่ ส่วนมากที่พบคือ ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ โซเดียมคลอไรด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ฯ น้ำจากแหล่งต่างๆ จึงมีสี กลิ่น และรสต่างกันไป เพื่อความอยู่รอด มนุษย์และสัตว์ได้พัฒนาประสาทสัมผัสเพื่อแยกแยะน้ำที่ดื่มได้และดื่มไม่ได้ ยกตัวอย่างเช่น สัตว์บกส่วนมากจะไม่ดื่มน้ำทะเลที่มีรสเค็มและน้ำในบึงที่มีกลิ่นเน่าเหม็น แต่จะชอบน้ำบริสุทธิ์ที่มาจากน้ำพุหรือทางน้ำใต้ดิน

คุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์

น้ำเป็นสารเคมีชนิดหนึ่งที่เขียนสูตรเคมีได้ว่า (H₂O: น้ำ 1 โมเลกุลประกอบด้วยแก๊สไฮโดรเจน 2 อะตอม สร้างพันธะโควาเลนต์รอบแก๊สออกซิเจน 1 อะตอม

คุณสมบัติหลักทางเคมีและฟิสิกส์ของน้ำ ได้แก่

• น้ำเป็นของเหลวที่ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น ที่อุณหภูมิและความดันปกติ สีของน้ำตามธรรมชาติเป็นสีโทนน้ำเงินอ่อน ๆ แม้ว่าน้ำจะดูไม่มีสีเมื่อมีปริมาณน้อย ๆ ก็ตาม น้ำแข็งก็ดูไม่มีสีเช่นกัน และสำหรับน้ำในสถานะแก๊สนั้นโดยปกติเราจะมองไม่เห็นมันเลย


• น้ำเป็นของเหลวโปร่งใส ดังนั้นพืชน้ำจึงสามารถอยู่ในน้ำได้เพราะมีแสงสว่างส่องมันอย่างทั่วถึง จะมีเพียงแสงอุลตร้าไวโอเลตเท่านั้นที่จะส่องผ่านเพียงเล็กน้อย


• น้ำมีสถานะเป็นของเหลวในสภาวะปกติ


• น้ำเป็นโมเลกุลมีขั้ว เพราะว่าออกซิเจนมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี (Electronegativity: EN) สูงกว่าไฮโดรเจน ออกซิเจนมีขั้วลบ ในขณะที่ไฮโดรเจนมีขั้วบวก แสดงว่าน้ำเป็นโมเมนต์ขั้วคู่ ปฏิกิริยาระหว่างขั้วของแต่ละโมเลกุลเป็นเหตุให้เกิดแรงดึงดูดที่เชื่อมโยงกับมวลรวมของน้ำของความตึงผิว


• แรงยึดเหนี่ยวสำคัญอื่น ๆ ที่ทำให้โมเลกุลของน้ำเสียบเข้าสู่อีกอันหนึ่งเรียกว่าพันธะไฮโดรเจน


• จุดเดือดของน้ำ (รวมถึงของเหลวอื่น ๆ) ขึ้นอยู่กับความกดดันของบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น บนยอดเขาเอเวอเรสต์ น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิ 68 องศาเซลเซียส เปรียบเทียบกับ 100 องศาเซลเซียสที่ระดับน้ำทะเล ในทางกลับกัน เขตน้ำลึกในมหาสมุทรใกล้รอยแตกของเปลือกโลกเนื่องจากภูเขาไฟระเบิด อุณหภูมิอาจขึ้นเป็นหลายร้อยองศาและยังคงสถานะเป็นของเหลวเหมือนเดิม


• น้ำจะไหลเข้าหาตัวมันเอง น้ำมีค่าความตึงผิวสูงซึ่งเกิดจากการประสานกันอย่างแข็งแรงระหว่างโมเลกุลของน้ำเพราะว่ามันมีขั้ว ความยืดหยุ่นที่เห็นได้ชัดเกิดจากค่าความตึงผิวคอยควบคุมให้คลื่นมีลักษณะเป็นพริ้ว


• น้ำมีขั้วแม่เหล็กจึงมีคุณสมบัติการยึดติดสูง


• การแทรกซึมของน้ำตามรูเล็กกล่าวถึงแนวโน้มของน้ำที่จะไหลอยู่ในหลอดเล็ก ๆ ซึ่งต้านกับแรงโน้มถ่วง คุณสมบัตินี้ถูกพึ่งพาโดยพืชสีเขียวเช่นต้นไม้


• น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดี เรียกได้ว่าน้ำเป็น ตัวทำละลายสากล สามารถละลายสสารได้หลายชนิด สสารที่ละลายกับน้ำได้ดี เช่น เกลือ น้ำตาล กรด ด่าง และแก๊สบางชนิด โดยเฉพาะออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่า ไฮโดรฟิลิก หรือสสารที่ชอบน้ำ ขณะที่สสารที่ละลายน้ำได้น้อยหรือไม่ได้เลย เช่น ไขมัน และน้ำมัน เรียกว่า ไฮโดรโฟบิก หรือสสารที่ไม่ชอบน้ำ


• น้ำเป็นส่วนประกอบหลักที่สำคัญในเซลล์ของร่างกายเช่น โปรตีน ดีเอ็นเอ และน้ำตาลโมเลกุลใหญ่ ละลายน้ำ


• น้ำบริสุทธิ์เป็นสสารที่นำไฟฟ้าได้ไม่ดี แต่นี่จะเพิ่มการละลายน้ำของวัตถุไอออนจำนวนเล็กน้อยขึ้น เช่น โซเดียมคลอไรด์


• น้ำมีค่าความร้อนจำเพาะสูงที่สุดเป็นอันดับ 2 ในบรรดาสารประกอบทั้งหมดที่ค้นพบมา แอมโมเนียก็มีค่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอสูงเหมือนกัน (40.65 กิโลจูลต่อโมล) ซึ่งทั้งคู่ก็เป็นผลมาจากพันธะไฮโดรเจนครอบคลุมเป็นบริเวณกว้างระหว่างโมเลกุล คุณสมบัติที่ไม่ธรรมดา 2 ประการนี้ส่งผลให้สภาพอากาศบนโลกอุ่นลง


• ภาวะที่น้ำมีความหนาแน่นสูงคือที่อุณหภูมิ 3.98 องศาเซลเซียส น้ำจะไม่มีความหนาแน่นเมื่อน้ำแข็งตัว ขยายตัว 9% เป็นผลให้เกิดปรากฏการณ์ไม่ปกติ เช่น น้ำแข็งลอยอยู่ในน้ำ ดังนั้นน้ำจึงสามารถอยู่ได้ภายในบ่อน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งเพราะที่ใต้น้ำมีอุณหภูมิประมาณ 4 องศาเซลเซียส


• สารบางชนิด เช่น โซเดียม ลิเทียม แคลเซียม โพแทสเซียม เป็นต้น เมื่อถูกน้ำจะปล่อยแก๊สไวไฟออกมา หรือมีปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำ

ทรัพยากรน้ำ

·         โลกของเราประกอบขึ้นด้วยพื้นดินและพื้นน้ำ โดยส่วนที่เป็นฝืนน้ำนั้น มีอยู่ประมาณ 3 ส่วน (75%) และเป็นพื้นดิน 1 ส่วน (25%) น้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งกับชีวิตของพืชและสัตว์บนโลกรวมทั้งมนุษย์เราด้วย

·         น้ำเป็นทรัพยากรที่สามารถเกิดหมุนเวียนได้เรื่อย ๆ ไม่มีวันหมดสิ้น เมื่อแสงแดดส่องมาบนพื้นโลก น้ำจากทะเลและมหาสมุทรก็จะระเหยเป็นไอน้ำลอยขึ้นสู่เบื้องบนเนื่องจากไอน้ำมีความเบากว่าอากาศ เมื่อไอน้ำลอยสู่เบื้องบนแล้ว จะได้รับความเย็นและกลั่นตัวกลายเป็นละอองน้ำเล็ก ๆ ลอยจับตัวกันเป็นกลุ่มเฆม เมื่อจับตัวกันมากขึ้นและกระทบความเย็นก็จะกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำตกลงสู่พื้นโลก น้ำบนพื้นโลกจะระเหยกลายเป็นไอน้ำอีกเมื่อได้รับความร้อนจากดวงทิตย์ ไอน้ำจะรวมตัวกันเป็นเมฆและกลั่นตัวเป็นหยดน้ำกระบวนการเช่นนี้ เกิดขึ้นเป็นวัฏจักรหมุนเวียนต่อเนื่องกันตลอดเวลา เรียกว่า วัฏจักรน้ำทำให้มีน้ำเกิดขึ้นบนผิวโลกอยู่สม่ำเสมอ

  

·         วัฏจักรของน้ำ

ข้อมูลจาก

www.thaigoodview.com

www.wikipedia.com