As cores da água

Uma das ideias mais populares sobre a cor da água é que esta é devida à reflexão da cor do céu. Mas esta explicação não justifica a imagem da Terra vista do espaço e o facto de continuarmos a ver azul a água numa piscina interior ou o mar em dias nublados em que o céu está branco ou acinzentado. Por outro lado, debaixo do mesmo céu azul, a cor da água tem tons diferentes consoante a profundidade, o que não pode ser explicado por reflexão.

Outras explicações dizem que as cores da água são devidas ao mesmo fenómeno de dispersão que nos faz ver o céu azul ou devido a impurezas dissolvidas, por exemplo iões Cu²⁺. Embora quer a dispersão quer a presença de impurezas sejam importantes, o factor determinante da cor da água tem a ver com mais uma anomalia desta.

A superfície da água reflecte muito pouca luz (cerca de 7%) o que ajuda a contribuir para o azul da água mas o mais relevante é o que acontece aos restantes 93% de luz incidente. Se existirem muitas partículas em suspensão ou bolhas de ar (como numa queda de água), a luz é dispersa em todas as direcções por partículas que não absorvam no visível ou pelas bolhas e nós vemos a água branca. Se as partículas absorverem radiação visível, nós vemos a cor dessas partículas (como acontece, por exemplo, no rio Colorado no fundo do Grand Canyon que lembra café com leite). Nalguns casos, podem existir de facto «corantes» na água, como fitoplâncton, que podem conferir em alguns casos colorações esverdeadas ou avermelhadas.

Mas o azul é intrínseco à água que é o único composto corado (com a excepção possível da amónia) devido a transições vibracionais que se deslocam para os limites do visível. Já vimos que uma espécie absorve radiação quando esta está em ressonância com essa espécie, isto é, a energia da radiação é igual à diferença de energia entre dois estados possíveis dessa espécie química. Mas estes estados não se restringem a estados electrónicos porque não é apenas a energia electrónica que está quantificada. As moléculas vibram, isto é, os átomos não estão quietinhos nas posições de equílibrio em que normalmente os representamos em figuras estáticas. Podemos decompor a vibração das moléculas como um todo nos chamados modos normais de vibração e essas vibrações (tal como as rotações, mas essa é outra história) estão quantificadas e podemos excitá-las fazendo incidir sobre as moléculas luz que esteja em ressonância com essas vibrações.

Para todas as moléculas, com excepção da água, essa radiação cai exclusivamente na gama dos infra-vermelhos. As características únicas da água fazem com que esta exiba igualmente transições vibracionais no vísivel. Se substituirmos o hidrogénio por deutério (um isótopo do hidrogénio, isto é, um hidrogénio com o dobro da massa) o espectro vibracional é deslocado para maiores comprimentos de onda e a água deuterada é incolor.

Assim, a água absorve radiação no vermelho embora absorva pouco e seja necessário uma grande quantidade de água para lhe vermos a cor (um pouco como um vidro que parece incolor se tiver uma espessura pequena mas é corado quando numa placa de espessura maior). A uma profundidade de cerca de 8 metros já praticamente toda a luz vermelha foi absorvida. Nós olhamos para e não através da água do mar e vêmo-la azul e por isso a dispersão da luz nas moléculas de água e em partículas em suspensão tem de facto um papel importante.

Mas se a água é azul, porque razão é branca a neve? Bem a neve é branca pela mesma razão que a água que cai nas cataratas do Niagara é branca, devido à dispersão da luz, no caso da neve devido não só a dispersão no ar retido no interior mas igualmente nas míriades de cristais com diferentes orientações que a constituem.


Quando temos uma massa de gelo muito grande, como aconteceu este ano no lago Huron, a cor azul da água no estado sólido vê-se muito claramente.

Agora que estão explicadas as cores da água falta ver o que acontece à água (ou qualquer outra espécie química) quando absorve luz do sol. Os estados excitados vibracionais têm tempos de vida muito curtos e o excesso de energia é libertado na forma de calor, isto é, as moléculas regressam muito rapidamente ao estado fundamental livrando-se do excesso de energia absorvida convertendo-a em energia térmica.

O mesmo acontece com os estados excitados electrónicos, excepto no caso de moléculas fotoluminescentes nas quais a molécula se liberta do excesso de energia emitindo luz. Por isso não é boa ideia estar ao sol vestido de preto porque o preto absorve toda a luz visível ( e normalmente os corantes utilizados para tingir a roupa de preto não são nem fluorescentes nem fosforescentes) e a radiação absorvida acaba na forma de calor.

Com esta explicação muito breve, espero que os nossos leitores percebam o meu espanto e indignação ao deparar na pesquisa com uma enorme quantidade de banhas da cobra New Age absolutamente rídiculas relacionadas com inventadas «virtudes» coloridas da água. Li estupefacta os dislates com que charlatães sortidos exploram a ignorância de alguns e a tontice New Age de outros vendendo-lhes água solarizada ou bugigangas sortidas que supostamente servem para «extrair e armazenar as frequências curativas (?) da cor» e «produzir» água mágica pondo-a ao sol dentro de frascos coloridos- o que serve apenas para aquecer a água, mais nada.

Dizer que «a água é capaz de extrair e armazenar energias subtis que têm efeitos mensuráveis (?) em sistemas vivos» é uma cretinice total e nem sequer é possível adjectivar coisas sem sentido como «Reich deduziu, então, que a energia sem massa, que sob certas condições, criava uma membrana e adquiria características de matéria viva, tinha uma origem única: o ar, era cósmica». Mas é um abuso que devia ser punido charlatães arrogarem-se a afirmar que a ciência comprova o (e outros) disparate que vendem aos mais incautos.

Se charlatães ou outrem quiserem vender as suas banhas da cobra como mágicas, abençoadas por duendes cor de rosa às pintinhas ou coisa no género, não tenho problemas, compra quem acredita em magia ou em duendes. Mas publicitar as suas tretas como «cientificamente» comprovadas, embrulhá-las num jargão pseudo-científico e apregoar benefícios absolutamente inexistentes deveria ser punível por lei. Aliás, já o é em Inglaterra onde desde há uns dias os vendedores de pseudo-ciência, tretas psíquicas, astrólogos, cartomantes e afins são obrigados a indicar que os seus obscurantismos New Age são «apenas para entretenimento» e «não estão provados experimentalmente».

Parece assim confirmar-se o que escrevi no início do ano, que cada vez mais membros das comunidades científica e judicial, em alguns pontos do globo, pelo menos, começam a assumir as suas responsabilidades sociais no combate ao obscurantismo e charlatanices. Claro que uma sólida educação científica é a forma mais eficaz de combater banhas da cobra mas pelo menos este tipo de regulamentação evita a proliferação de charlatanices assentes na apropriação do prestígio da ciência em vacuidades enganosas como homeopatetices, «curas quânticas», «curas taquiónicas» e quejandos.