Los primeros pensadores reconocieron pronto que el agua es única. Aristóteles lo incluyó entre los cuatro elementos básicos, junto con la tierra, el aire y el fuego. Así, como elemento, fue considerada hasta el siglo XVIII, cuando la tierra y el aire también dejaron de ser «elementos» y la humanidad reconoció que estaban compuestos de complejas mezclas de especies químicas. Por su parte, el fuego, es una manifestación de la actividad química, no es otro elemento. Cupo el honor, en 1781, al científico británico José Priestley de sintetizar al último de los elementos aristotélicos, demostrando que, al igual que los dos primeros, también era una mezcla de especies químicas. Antonio Lorenzo de Lavoisier en Francia y Enrique Cavendish en Inglaterra, lograron descomponer el agua en sus dos componentes: «aire ordinario» (oxígeno) y «aire inflamable» (hidrógeno), estableciendo así los primeros pasos para su estudio científico.
Desafortunadamente la curiosidad científica, como todo en esta vida, tiene sus límites y, siendo el agua un elemento omnipresente, se concluyó que poco más había que conocerle, así, el tema pasó prácticamente al olvido para los grandes científicos del siglo XIX y los de principios del XX. Por ejemplo, en la clásica teoría de Debye y Huckel para interpretar las observaciones sobre las soluciones electrolíticas, es decir, aquellas en donde los sólidos disueltos adquieren cargas eléctricas, casi nada del esfuerzo teórico se dirige al agua, a la que se trata meramente como un medio en el que sucede la disolución y se la caracteriza por una constante; esta teoría, no obstante, está casi completamente basada en datos de soluciones acuosas.
La realidad física es otra: el agua es un líquido extremadamente complejo, tanto así que mucha de la dificultad para el estudio de las soluciones deriva de que el disolvente más accesible es precisamente el agua, que, lejos de ser un simple medio que pueda caracterizarse por una constante, interactúa tan fuertemente con los solutos que sus características deben necesariamente ser tomadas en cuenta.
Las propiedades del agua difieren mucho de las de los demás líquidos; es demasiado «sólida», para ser un líquido ordinario. En 1891, H. H. V. Vernon postuló que las moléculas de agua se adherían unas a otras, confiriendo al líquido altas densidades. Guillermo Roentgen, descubridor de los rayos X, investigó las propiedades del agua, y aventuró en 1892 explicaciones cualitativas basadas en suposiciones moleculares. No obstante, ninguno de estos intentos despertó mayor interés en la comunidad científica. En 1933 dos grandes investigadores de los líquidos, Juan Bernal y Roberto Fowler publicaron un interesante y hoy clásico artículo proponiendo el primer modelo plausible del agua líquida, en el que se sientan las bases de los modernos estudios sobre el tema. En años subsecuentes se empezaron a medir con mayor sistematicidad sus propiedades. En 1940, N. E. Dorsey publicó una monografía intitulada Propiedades de la substancia agua ordinaria en la que describe los trabajos de los anteriores 50 años y registra todas las anomalías que exhibe este líquido.
Por el resto de esta década hubo mayor actividad científica alrededor del «agua ordinaria»: se investigaron sus propiedades estructurales por medio de rayos X y luz infrarroja, así como por la transmisión de ondas sonoras. Se reconoció que las interacciones entre el medio acuoso y los solutos son fuertes y se inició la interpretación en términos de las ligaduras entre los hidrógenos y el oxígeno que forman la molécula del agua. La década de los años cincuenta del pasado siglo vio surgir un gran número de modelos fisicoquímicos; por fin en los sesenta el estudio del agua empezó a ser un campo aparte: se reconocieron estructuras extrañas, como asociaciones de moléculas en cúmulos dentro del seno del líquido; se investigaron con mayor profundidad las fuerzas moleculares que generan los hidrógenos del agua y cómo afectan éstas las propiedades observables.
Fue también en esta década cuando se formalizaron los estudios fisicoquímicos del agua, especialmente en el campo de la teoría de las soluciones. Así se empezaron a relacionar las observaciones macroscópicas con la interpretación basada en las teorías microscópicas. Ello condujo a W. Kauzmann a sugerir un nuevo enfoque al estudiar el papel del agua en la conformación de las proteínas, lo que llamó la atención de los bioquímicos al peculiar líquido en el cual se produce la vida.
En la década de los sesenta el agua era ya un tema firmemente arraigado en la investigación científica, pero no se pasaba mucho de ahí. A la mitad de esa década el agua saltó a los encabezados de los periódicos: sucedió que el profesor B. V. Deryagin, del Instituto Karpof de Fisicoquímica de Moscú, sorprendió a la comunidad científica al publicar un hallazgo de una nueva y extraña forma de agua que fue dada a llamar poliagua. Esta variedad se suponía que llegaba a tener hasta 40% más densidad que el agua ordinaria y que congelaba a -40 grados centígrados y seguía siendo estable a los 500 grados. El descubrimiento fue recibido con escepticismo, pero la «comprobación» por instituciones en EUA desató gran entusiasmo por este compuesto, pues el hecho de permanecer líquida a altas temperaturas la haría un magnífico lubricante; además, por su alta densidad podría servir como moderador en reactores nucleares.
Todo esto, según se demostró más tarde, fue una mala interpretación de las observaciones y la poliagua, pasó a ser una anécdota científica más.
Distribución del agua. En cantidades absolutas, sin embargo, las cifras son enormes. En la tabla se resumen éstas:
Por supuesto estas cifras sólo tienen el propósito de dar una idea de la magnitud del recurso. De hecho, los científicos que las han estudiado consideran que sus cálculos fácilmente tienen un error de 10 a 15% o más. Ello se debe principalmente a que las aguas están en continuo movimiento: se evaporan, se condensan, se filtran por la tierra o son arrastradas por los ríos al mar, los hielos de los polos se rompen, migran y se funden…
| En los oceanos y los mares | 1 370 000 000 | Km 3 |
| En la corteza terrestre | 60 000 000 | « |
| En los glaciares y nieves perpetuas | 29 170 000 | « |
| En los lagos | 750 000 | « |
| En la humedad del suelo | 65 000 | « |
| En el vapor atmosférico | 14 000 | « |
| En los ríos | 1 000 | « |
| TOTAL | 1 460 000 000 | Km 3 |
DESDE el espacio sideral a 160 000 km, nuestro planeta destaca en el fondo negro del vacío como una esfera azul, cruzada por las manchas blancas de las nubes. Tres cuartas partes de su superficie la cubren los mares y los océanos y de las tierras emergidas una décima parte la cubren los glaciares y las nieves perpetuas.
El agua conforma todo el paisaje del planeta: aparente en ríos, lagos, mares, nubes y hielos; sutil en la humedad superficial; notada sólo en el rocío de la madrugada; oculta dentro de la corteza terrestre misma en donde hay una gran cantidad, hasta cinco kilómetros de profundidad. En esta sección daremos una idea de la magnitud de los recursos acuáticos.
El volumen de agua en nuestro planeta se estima en unos 1 460 millones de kilómetros cúbicos. Un kilómetro cúbico es un volumen muy grande: mil millones de metros cúbicos, es decir aproximadamente toda el agua que llega a la ciudad de México durante nueve horas; así que, si pudiese bombearse toda el agua de la Tierra por nuestra ciudad tendrían que pasar un millón quinientos mil años.
Noventa y cuatro por ciento del volumen total del agua existente en la Tierra está en los mares y océanos, cuatro por ciento dentro de la corteza terrestre, hasta una profundidad de 5 km. El resto en los glaciares y nieves eternas, en lagos, humedad superficial, vapor atmosférico y ríos.
Fuentes: http://www.cubaeduca.cu