ACQUA, FONDAMENTALE PER LA VITA

A cura del dottor Maurizio Proietti – Negli articoli precedenti abbiamo rilevato l’importanza dell’acqua (pubblicherò altri articoli di approfondimento) elemento fondamentale della catena alimentare (filiera alimentare).

Nel XV secolo, Paracelso definiva l’acqua la “matrice del mondo e di tutte le sue creature.” Lo scienziato svizzero aveva un’idea propria della matrix: “Un principio attivo intriso di proprietà fecondanti e vivificanti”; un’idea molto diversa da quella che, fino a poco tempo fa, i biologi molecolari avevano sul ruolo dell’acqua in biochimica.

Le proprietà purificatrici dell’acqua hanno ispirato leggende, riti religiosi e nonL’Islam prevede che prima di ognuna delle cinque preghiere giornaliere ci si debba purificare attraverso l’acqua. Ai cristiani sono note le Fonti Mariane alle quali sono riconosciute proprietà taumaturgiche, l’acqua presenta conformazione diversa da quella dei luoghi in cui si rileva una forte carica energetica di polo negativo, questo perché ha una struttura armonica diversa.

All’acqua dedicheremo altri articoli perché, pur essendo una molecola “semplice” formata da due atomi di Idrogeno e uno di Ossigeno, presenta delle complessità fisiche importantissime. Sono costretto a fare qualche richiamo di Fisica, forse, un po’ ostico, ma necessario per comprendere i successivi articoli riguardanti l’acqua. 

Uno dei primi scienziati a rivolgere attenzione a questa “semplice” molecola fu Giuliano Preparata che spiegò la diversa strutturazione della materia dallo stato di gas a quello di materia condensata. Introdusse il concetto di dominio di coerenza in opposizione a quello di non coerenza; ossia: un sistema subatomico-atomico-molecolare è detto coerente (liquidi e solidi) quando il dominio fisico della sua strutturazione è governato dalla concordanza di fase (risonanza).

Non a caso, il team del laboratorio di Fisica di via Panispernaguidato da Fermi, basò le ricerche dell’energia atomica sull’acqua; una storia curiosa e interessante (per chi volesse approfondire è utile la piacevole lettura dell’articolo:

(i secchi della sora Cesarina”).

 

A fronte della sua semplicità, l’acqua, composta da atomi semplici e più diffusi come l’ossigeno e l’idrogeno, manifesta “anomalie” che la scienza non ancora è in grado di spiegare. 

La maggior parte delle sostanze allo stato solido è più densa rispetto allo stato liquido, perché in quest’ultimo gli atomi sono più liberi di muoversi. Questo accade perché la maggior parte delle sostanze con il calore si espande, mentre con il raffreddamento si contrae; ne è un esempio la cottura dei barattoli di confetture che con il raffreddamento creano il sottovuoto (aria che si contrae): con l’espansione termica gli atomi occupano più spazio, con l’abbassamento della temperatura tornano a occuparne meno. 

Quanto appena esposto non vale per l’acqua che, diversamente da altri liquidi, quando ghiaccia tende a espandersiquindi è meno densa. Per rendersi conto è sufficiente pensare agli iceberg, o più semplicemente ai cubetti di ghiaccio dentro l’aperitivo, o alle condutture dell’acqua che scoppiano a temperature sotto zero. 

Il comportamento dell’acqua che ghiaccia è solo una delle anomalie, tanto da farla definire da Felix Franks “liquido eccentrico”, l’unico liquido che si presenta in natura in tutti e tre gli stati fisici: liquido, gassoso e solido. “Di tutti i liquidi conosciuti, l’acqua è probabilmente quello più studiato e meno compreso”. 

L’acqua raggiunge la sua massima densità a 4 °C, non a zero °C; pertanto, quando è vicina al punto di congelamento, essendo meno densa, può stratificarsi su quella leggermente più calda. E se così non fosse, Bruegel nel suo dipinto non avrebbe potuto far camminare i suoi personaggi sul ghiaccio, perché in genere un solido è più denso, quindi più pesante che in fase liquida.

 

Pieter Bruegel the Elder: The Hunters in the Snow 1565. Olio su panello; Kunsthistorisches Museum Vienna.

 

Altre “stranezze” riguardanti l’acqua sono le seguenti:

• l’acqua fredda diventa più fluida se viene compressa, contrariamente agli altri fluidi che diventano più viscosi.
• L’acqua calda ghiaccia prima di quella a temperatura normale o fredda (va precisato che l’esperimento ha difficoltà di riproducibilità, perché sono importanti le condizioni in cui viene effettuato; ma l’affermazione è valida se l’esperimento viene effettuato secondo i rigidi canoni scientifici).

• L’acqua a contatto con il vino non si mescola ad esso, fu Galileo Galilei a dimostrarlo con un esperimento riportato nel libro Discorsi e Dimostrazioni Matematiche intorno a due nuove scienze (1634), dimostrazione delle proprietà ancora non del tutto comprese dell’acqua.
• Giorgio Piccardi osservò che sia l’acqua vicina al punto di congelamento sia quella vicina al punto di ebollizione,riportate a temperatura ambiente avevano significative differenze della conducibilità elettrica.

Il fatto che sia liquida rappresenta la prima anomalia, infatti, alle temperature terrestri dovrebbe evaporare. 

Anche il punto di passaggio dallo stato liquido a quello gassoso (ebollizione) è atipico, è sufficiente pensare al metano che passa dallo stato liquido a quello gassoso a -165°C.

Quando due molecole di acqua si legano, gli atomi di idrogeno di una sono attratti dall’atomo di ossigeno dell’altra, pertanto ogni molecola può generare quattro legami. La continua formazione e rottura di questo complesso intreccio di legami idrogeno conferisce alla molecola una struttura aperta, ma nel contempo resistente. Diverse molecole possono essere disciolte in acqua solo grazie ai ponti idrogeno.

Non a caso Preparata e Del Giudice hanno parlato di domini di coerenza. 

Non bisogna dimenticare che nelle cellule, oltre all’acqua, sono presenti zuccheri e proteine che possono influenzare le varie fasi dell’acqua, sono glicoproteine che impediscono agli organismi che vivono nei paesi artici di morire congelati; in questo ambito la ricerca si sta muovendo in più direzioni.

Che questo prezioso liquido abbia peculiarità specifiche è evidente, altrimenti molti animali esposti alle basse temperature non sopravvivrebbero perché, a causa del congelamentodell’acqua, le cellule sarebbero irrimediabilmente danneggiate. L’esempio che ci viene dalla natura è quello di alcuni insetti, pesci e anfibi.

Negli insetti e in alcuni pesci di mare il sorbitolo e il glicerolo (zuccheri) provvedono ad abbassare il punto di congelamento, mentre in alcune rane assumono questo ruolo il glucosio e l’urea. Alcuni insetti per resistere al congelamento usano anche il trealosio.

Anche le piante non sono esenti da questo fenomeno. Ci sono conifere, ad esempio, capaci di resistere anche a temperature di -80°C, ciò è possibile perché nella linfa c’è una maggiore concentrazione di “zuccheri”; inoltre, le piante producono l’acido abscissico (un ormone) che conferisce loro una grande resistenza al congelamento.

Il legame idrogeno tra molecole d’acqua è abbastanza forte da conservare l’acqua allo stato liquido (a temperatura ambiente),mentre composti analoghi, come ad esempio l’idrogeno solforato, o l’acido solfidrico, (H2S) in condizioni simili si trovano allo stato gassoso. L’H2S, gas pericoloso per la salute, è quello che si sviluppa nel corso della degradazione dei rifiuti organici, anche nelle discaricheTorneremo sull’argomento.

Il legame idrogeno nella chimica della vita riveste una importanza notevole, non è un caso che è indispensabile nel legame della doppia elica (DNA).

 

Sono molti gli scienziati che hanno dedicato la loro vita a studiare l’acqua e la sua importanza nei processi vitali. Cito solo alcuni di essi. Il professor Gerald Pollack, Founding Editor-in-Chief della rivista  scientifica  WATER, ha scoperto la zona di esclusione: zona che si forma tra la superficie dell’acqua e quella di un materiale impermeabile e ha caratteristiche fisico-chimiche straordinarie. 

Vittorio Elia, professore dell’Università Federico II di Napoli, Elena Napoli e Roberto Germano hanno dedicato una vita per dimostrare le singolari proprietà dell’acqua. Vittorio Elia ha dimostrato che nell’acqua altamente eluita (diluizione attraverso particolari procedimenti) e dinamizzata si formano polimeri di 50.000 dalton (l‘unità di massa atomica unificata, detta anche dalton è un’unità di misura tecnica per la massa atomica. 1 Dalton = a 1.66054e-18 microgrammi) che emettono fluorescenza.Cosa non di poco conto!

E che dire di quanto affermato da Emilio Del Giudice, ossia: “La dinamica complessiva del vivente appare in ultima analisi emergere dal ritmo oscillatorio dell’acqua e dalle manifestazioni energetiche connesse che possono essere viste come una sorta di respirazione dell’acqua”?

 

Spero che queste nozioni, che ho cercato di tradurre in linguaggio semplice, possano essere utili per comprendere l’importanza dell’acqua per gli esseri viventi; un’acqua che deve essere più pura possibile, non inquinata, altrimenti ci saranno conseguenze dannose per la salute.

Presto torneremo a parlare di acqua.

Referenze

Maurizio Proietti.  Acqua e campi elettromagnetici. Poche certezze molti misteri. Youcanprint 2019 ISBN | 978-88-31632-50-8