陳仁政
水是對抗“炎炎似火燒”的烈日的忠誠“衛士”。“烈日炎炎似火燒,野田禾稻半枯焦。”這是中國古典名著《水滸傳》第十六回中,青面獸楊志押送生辰綱走到黃泥崗時,白日鼠白勝扮作挑酒桶的漢子之口吟唱的詩句。這個“衛士”,就是又名雙分子締合水的“二聚(合)水”—分子式(H2O)2。
二聚水進入了地球大氣層,以氫鍵連接的兩個水分子中的一個繞另一個旋轉時會消耗能量。陽光經過二聚水集結的大氣層時,紅外線的能量就被二聚水截住,不能進入更為低層的大氣,從而使低層大氣的溫度不至于升溫過高,這就是所謂的“氣窗效應”。由此可見,二聚水改善了氣溫,是保護地球生命的“功臣”之一。

不但如此,深海生物也得益于比熱容大的水。在海水表面,水溫的變化幅度在10℃左右,而在深達1千米的深海,水溫變化則小于1℃。所以,深海是地球上溫度唯一基本上保持不變之處,從而成為深海生物的“伊甸園”。
南北兩極四季嚴寒,中高緯度地區的冬季嚴寒,那么氣溫0℃以下時,水生動物為何沒被凍死呢?答案不復雜:冰為它們蓋上了一層“溫暖的棉被”。“棉被”的奧秘,就在“4℃的水密度最大”和“冰的密度比水小”之中。

原來,每當氣溫降到0℃以下時,淡水表面就會結成0℃的冰。海水的平均結冰溫度大約是-2℃。值得注意的是,不管海水如何咸、苦、澀,一旦結成冰,就成為(固態的)淡水了。正因為如此,北極圈內的居民都把就地取材的冰融化之后的淡水作為飲用水的主要來源。密度比水小的冰浮在水面而不會沉入水底。冰浮在水面的作用,就是充當水生生物的“棉被”—冰和水都是熱的不良導體,冰的存在減緩了下層水變冷的速度。
我們可以想象,如果“4℃的水不是密度最大”和“冰的密度比水大”,當氣溫降到0℃以下并持續很長時間,那么水表面結的冰就會下沉到底,最下層的水就上浮,如此循環,全部的水也就依次結冰,水生動物將和寒冷的冰凍在一起!
事實上,雖然南北兩極的嚴寒讓海水結上了一層厚冰,但是厚冰之下依然是不會結冰的海水,各種水生生物在海水中“萬類‘寒天競自由”!冬天冰封江河湖海的時候,水生動物依然“魚翔淺底”—那里有4℃或者比4℃更高的水,照舊“春意盎然”!
從捷克“水專家”文森特·普雷斯尼茨創始的、20世紀70年代盛行于日本但有爭議的飲水療法,到迄今依然風行的“早上多喝水,一天都清爽”的習慣,人們都把水看成“萬能藥”。
當然,水并非“萬能藥”。但是,水的確有某些類似藥物的療效。例如,喝淡鹽水散熱,防治中暑。又如,輕度燙傷后,迅速用干凈水涂抹在被燙傷的部位10~20分鐘(也可以用干凈的水冷敷),使其迅速降溫,是最簡單實用的減損妙方。再如,用冰塊代替醫用酒精或者普通酒精抹在額頭、手心等部位可以物理降溫。還有,對某些疾病,科學飲水也有輔助治療之效。

更值得一提的是,水可以治療普通感冒。對于體溫不超過38.5℃,僅有輕微癥狀的普通感冒,無需藥物治療,只需大量喝溫白開水。當然,要不斷監測體溫變化,如果大多數時間低于38.5℃,就繼續大量喝,僅需一周就會康復;如果大多數時間高于38.5℃,就必須去醫院。
“超級媒人”—水是許多物理變化或者化學反應的參與者。生活中,我們加水和面做饅頭、花卷或包子時,水起到了黏合劑的作用,并充當了活化酵母粉中酵母菌的營養液。掃地之前灑的水,也是黏合劑—黏合灰塵,使它不會四處飄散。從捏泥人、制作陶瓷物品,到我們常說的“和稀泥”,都離不開水這一黏合劑。混凝土中的水會大大降低它的強度,但是在攪拌混凝土時,也依然要用大量的水充當硬化劑,并在凝結、硬化過程中起養護作用。用石灰刷墻、三合土建地壩,也要用水來當凝結劑。某些刷墻用的涂料也要加水,水則充當了稀釋劑。

夏天,當電冰箱由于停電等原因不能使用時,可以用攤開的干凈濕毛巾蓋在食物(例如剖開的西瓜)上,再把它們放在盛有干凈冷水的盆內,讓毛巾的一端沒入冷水中,置于陰涼通風處。這樣,由于“毛細作用”而浸到毛巾表面的冷水,蒸發時會因為“蒸發致冷”而帶走熱量,就能讓食物低于室溫而不易變質。“攤開”和“置于陰涼通風處”的原因在于,對處于一定溫度之下的同一種液體,蒸發速度取決于表面積的大小和空氣流動的快慢—面積大、流動快,蒸發速度快。
在生活中我們會發現:坐船要比坐火車便宜。水運為什么廉價優質?“無處不在”、無需建設維修是廉價的原因。此外,還有一個原因:水面總是“水平”的,無需“爬坡上坎”;水對船的浮力,比起相同重量的陸地上的物體大得多,這就減輕了船的重量,從而少費動力;水對船的阻力,比起陸地上的同重物體小得多,這就減少了船的前進阻力,從而也少費動力。事實上,水路運輸的成本最低:不借助機械,一個普通人就能在陸地上拉動水上的小船,但是拉不動陸地上相同重量的物體。