La razón por la cual el agua moja se debe a sus propiedades físicas. Existen dos fuerzas en ella: “fuerza de cohesión”, que es la fuerza que mantienen unida a la molécula de agua (H₂O) y la “fuerza de adherencia”, que es la fuerza que se manifiesta cuando el agua entra en contacto con otra superficie.
Cuando las fuerzas de cohesión son menores que las de adherencia, el líquido (agua) “moja”.
¿Qué es el agua? ¿Por qué moja?
El agua es el principal elemento sobre el cual gira la vida en la biosfera, ya que permite hidratar a los seres vivos y suelos.
Se presenta en los tres estados físicos (sólido, líquido y gaseoso) y tiene varias etapas en su ciclo: precipitación, condensación y evaporación. Este elemento es vital para el funcionamiento bioquímico de los seres vivos.
El agua es una molécula sencilla formada por átomos pequeños, dos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos por un enlace covalente. Es decir, los dos átomos de hidrógeno y el de oxígeno se unen compartiendo electrones.
Tiene una distribución irregular de la densidad electrónica, pues el oxígeno, uno de los elementos más electronegativos, atrae hacia sí los electrones de ambos enlaces covalentes, de manera que alrededor del átomo de oxígeno se concentra la mayor densidad electrónica (carga negativa) y cerca de los hidrógenos la menor (carga positiva).
Su fórmula química es H₂O, compuesta por dos átomos de carga electropositiva de hidrógeno y un átomo de carga electronegativa de oxígeno. Mojar implica adherirse a una superficie sólida.
Al haber más fuerza de adhesión, se hace posible que la molécula de agua permanezca unida por causa de fuerzas intermoleculares. De esta manera, el agua da su apariencia de humedad –mojada– en las superficies como telas de algodón, de poliéster o de lino, entre otros.
Al haber mayor fuerza de cohesión, las partículas de agua se mantienen unidas entre sí y son adyacentes a las superficies con las cuales entran en contacto, por ejemplo, paredes frisadas, pisos acabados, etc.
Ejemplos de acción
Si tomamos dos pedazos de vidrio, mojamos sus caras interiores y luego los unimos, será virtualmente imposible separarlos sin deslizarlos, pues la fuerza que se requeriría para retirarlos si halamos perpendicularmente es muy grande.
Si se dejan secar podrán separarse sin dificultad: la cohesión de las moléculas del agua actúa como fuerza sujetadora.
Se puede observar en este ejemplo que los dos pedazos de vidrio se mojan en sus caras inferiores, tienen más fuerza de cohesión, generándose que las partículas de agua permanezcan unidas sin combinarse con las del vidrio. Al secarse el agua, quedan manchas de esta en los pedazos.
Si introducimos un tubo delgado en un recipiente con agua, esta “trepará” por dentro de él. ¿La razón?, una combinación de la cohesión de las moléculas con su adhesión a las paredes del tubo: las fuerzas de adhesión entre las moléculas del tubo y las del agua atraen a estas a las paredes del tubo y ello da una curvatura a la superficie del agua.
Las fuerzas de adhesión son mayores a las fuerzas de cohesión, lo que permite que el tubo pueda ser ascendido por las moléculas de agua hacia la superficie. En el supuesto que el tubo fuese de cartón, este sufriría cambios en su estructura por la absorción de las moléculas de agua.
¿Cómo se aprovecha esta propiedad del agua?
En la agricultura, los vegetales y demás productos requieren ser regados para su crecimiento.
El agua se adhiere a estos y, una vez cosechadas, pueden ser materias primas. Se pueden presentar casos de vegetales, granos y frutas que tienen contenidos de agua, los cuales deben ser procesados a través de procesos de secado y/o deshidratación para la producción y posterior comercialización de alimentos sólidos, como productos lácteos, café o granos, entre otros.
Para secar o deshidratar las materias primas, es necesario calcular el porcentaje de masa húmeda y masa seca.
Los grandes motores de agua entre los seres vivos son las plantas. El agua moja las raíces de las plantas y estas la absorben. Parte del contenido de esta agua se usa dentro del cuerpo de la planta, pero el líquido fluye hacia la superficie de la hoja de la planta.
Cuando el agua llega a las hojas, es expuesta al aire y a la energía solar, es fácilmente evaporada. Esto se denomina transpiración. Todos estos procesos trabajan juntos para mover el agua alrededor, a través de y sobre la Tierra.
Los humedales: un ejemplo aún más claro
Los humedales son áreas cubiertas de tierra o saturadas de agua, dependiendo de la zona y la estación que corresponda. Cuando el nivel del vital líquido crece, cubre a las plantas que se adaptan a esa zona para poder desarrollar el proceso de transpiración y fotosíntesis. También permite que diversas especies animales puedan hacer vida.
La hidrología de los humedales cuenta con las siguientes características: la cantidad de nutrientes que entran y salen, la composición química del agua y el suelo, las plantas que crecen, los animales que viven y la productividad del humedal.
Los humedales tienen productividad de acuerdo a la cantidad de carbono que las plantas liberan durante el proceso de fotosíntesis, el cual es mejorado por el flujo de agua.
Los pantanos, valles y depresiones en el fondo de las cuencas hidrográficas tienen una alta productividad biológica por contar con pocas restricciones para la fotosíntesis y por contener mucha agua y nutrientes en comparación con tierra firme.
Cuando son humedales de baja productividad, estos solo reciben agua de las lluvias, tienen plantas más simples y hay disminución más lenta del material vegetal, la cual se acumula como turba.
La acción humana ha traído como consecuencia el descenso de los niveles de aguas que cubren los humedales, debido al uso de estas para las actividades agrícolas y el vertido de las aguas servidas –con fertilizantes– a los mismos.
El crecimiento urbano también ha reducido la captación hidrológica.
Referencias
- Agua: Un patrimonio que circula de mano a mano. Recuperado de banrepcultural.org.
- Carbajal, A. (2012). Propiedades y Funciones Biológicas del Agua. Madrid, Universidad Complutense de Madrid.