3.1.1 distribución del agua en la Tierra.
Estas gráficas de
barras muestran en dónde se localiza el agua de la tierra y en qué forma ésta
existe. La barra de la izquierda muestra en dónde se encuentra el agua; casi
un 97 por ciento de toda el agua se encuentra en los océanos. La barra de
enmedio representa el 3 por ciento de la "otra" parte de la barra
del lado izquierdo (la porción de toda el agua de la Tierra que NO se
encuentra en los océanos). La mayoría, un 77 por ciento, se encuentra en
glaciares y capas de hielo, principalmente en Groenlandia y la Antártica y en
los mares salados que se localizan en partes interiores de los países. Veinte
y dos porciento de esta porción del agua es agua subterránea.
La barra del lado
derecho muestra la distribución de la "otra" porción de la barra de
enmedio (el remanente uno por ciento). Nótese que los ríos comprenden menos
de la 4/10ava. del uno porciento de esta agua remanente -- sin embargo, ¡de
este remanente es de donde la gente se surte la mayor parte del agua para su
uso diario!
Esta misma
información también se muestra en el siguiente cuadro. Nótese que la cantidad
de agua de los ríos comprende únicamente cerca de 300 millas cúbicas -- que
representan cerca de la 1/10,000ava. parte de un porciento de toda el agua de
la Tierra.
Fuente: Nace, Encuesta Geológica de los Estados Unidos, 1967 y
El Ciclo Hidrológico (Panfleto), U.S. Geological Survey, 1984 |
domingo, 25 de marzo de 2012
viernes, 23 de marzo de 2012
3.1.2. Calidad del Agua
Los cuerpos
de agua (rios,lagos,lagunas, acuiferos, etc) que se constituyen como
suministros naturales de agua no son puros en el sentido de carecen de
productos químicos disueltos como sucede con el agua destilada, desionizada.
El concepto
de calidad del agua es usado para describir las características químicas,
físicas y biológicas del agua. La determinación de la calidad del agua depende
del uso que se le va a dar. No basta con decir: "esta agua está
buena," o "esta agua está mala." Agua apropiada para riego de
jardines puede no ser de buena calidad para agua potable.
Se conoce
al agua como disolvente universal porque tiene capacidad para disolver
lentamente casi cualquier cosa con la que llegara a estar en contacto. Desde
que la lluvia cae a través de la atmosfera, discurre sobre la superfie
terrestre o se infiltra en ella, esta constantemente disolviendo la materia.
En la
atmósfera durante la condensación y precipitación, la lluvia o la nieve
absorben cantidades variables de dióxido de carbono y otros gases, así como
pequeñas cantidades de material orgánico e inorgánico. Además, la precipitación
arrastra sustancias radiactivas a la superficie de la Tierra.
El agua
reacciona con los minerales del suelo y de las rocas. Los principales
componentes disueltos en el agua superficial y subterránea son los sulfatos,
los cloruros, los bicarbonatos de sodio y potasio, y los óxidos de calcio y
magnesio. Las aguas de la superficie suelen contener también residuos
domésticos e industriales.
Las
acuiferos poco profundos pueden contener grandes cantidades de compuestos de
nitrógeno y de cloruros, derivados de la agricultura intensiva, los desechos
humanos y animales. Generalmente, las aguas de los pozos profundos sólo
contienen minerales en disolución.
El agua del
mar contiene, además de grandes cantidades de cloruro de sodio (sal), muchos
otros compuestos disueltos, debido a que los océanos reciben las impurezas
procedentes de ríos y arroyos. El agua pura se evapora continuamente y el
porcentaje de impurezas aumenta, lo que proporciona al océano su carácter
salino.
Clases de aguas
Agua Potable: Aquellas aguas que reúnen las
características contempladas en el Art. 3 del R.T.S. (Reglamento Técnico Sanitario).
La calidad del agua potable varía de un lugar a otro dependiendo de la
condición de la fuente de agua de donde se obtiene y el tratamiento que la
misma recibe. Para que el agua sea potable, es decir para que podamos
consumirla, debe ser: limpia, pulcra, inodora, insípida, sin partículas que la
hagan turbia; además debe tener minerales, tales como sodio, yodo, cloro, en
las cantidades adecuadas. Para consumir el agua debemos potabilizarla: sacarles
las impurezas por medio de filtros sucesivos, luego deben eliminarse los
microorganismos que pudieran existir con cloro y otros agentes purificadores, y
se le somete a rigurosos análisis antes de liberarla al consumo.
Aguas Naturales: Es el agua no pura, con
disolución de gases, sales, suspensiones, diversos polvos, microbios, bromo,
sodio, potasio, yodo, cloro, carbonatos, fosfatos, sulfatos, etc.
Aguas Duras o Crudas: Es la que no forma
inmediatamente espuma con el jabón, por la presencia de compuestos de calcio,
magnesio o hierro disueltos o en suspensión en el agua. Esta al ser bebida te
dificulta la digestión.
Aguas Blandas: La que al contacto con el jabón
forma espuma rápidamente.
Aguas Minerales: Es un compuesto químico
especial que contiene una solución de sustancias minerales, usada en fines terapéuticos.
Agua Pesada: Es la que tiene sustituido el
hidrógeno por el deuterio ó el tritio (que son isótopos del hidrógeno). Tiene
una densidad de 1,1. Se emplea en pilas atómicas y en reactores nucleares como
moderador de neutrones. Su fórmula química es D2O. Se obtiene por electrólisis
del agua ordinaria alcanizada, usando electrodos de platino o níquel; se
requieren grandes cantidades de agua y muchos Kw de electricidad para obtener
unos pocos centímetros cúbicos de agua pesada. Dificulta el crecimiento de
plantas, gusanos, peces y la germinación de las semillas.
Agua No Potable: Aquellas aguas cuyas
condiciones físico-químicas ó caracteres microbiológicos ó de radiactividad,
toxicidad impiden la inclusión en alguna de las aguas anteriores y estrictamente
queda prohibida su distribución y su consumo. Existen unos niveles de
parámetros representativos de carácter de calidad.
Aguas Sanitariamente Permisibles: Será aquella
en la que alguno de sus caracteres físico-químicos sobrepasan los límites
establecidos legalmente, salvo en los referente a productos tóxicos,
radiactivos y contaminación fecal que no podrán sobrepasar en ningún caso los
límites establecidos.
Agua Magnética: Es agua común sometida a un
campo magnético intenso adquiriendo nuevas propiedades que se conservan durante
horas: mejora los procesos de extracción de metales por flotación, disminuye
los depósitos en las calderas de vapor y también los electrodomésticos aumenta
la velocidad de las reacciones químicas, acelera el fraguado del cemento.
Poliagua: (Agua anómala) agua que está formada
por una solución en agua de alguna o algunas sustancias volátiles que si se
elimina transformando este agua en hielo, el componente que se queda es lo que
llaman POLIAGUA. En ambos casos los componentes que encontramos
son: contaminantes orgánicos o inorgánicos, sustancias resultantes del ataque
de la sílice.
Aguas Sacadas: Representan 97% del agua
disponible y contiene grandes cantidades de sales disueltas lo que les hace
impropias para uso humano.
Agua que forma parte de los Compuestos
Orgánicos: El agua que unida directamente a las zonas activas de los
principios inmediatos. El agua que se encuentra en la superficie de las
membranas celulares. El agua componente mayoritario de la solución compleja del
medio.
Agua Endógena: La que se produce en reacciones
del interior de los organismos celulares y en plantas.
Aguas Dulces: Son fácilmente captadas, tiene
una disponibilidad inmediata, que representan el 0,027% del volumen total y la
mayor parte se encuentra en forma de hielo y su distribución es muy
irregular.
jueves, 22 de marzo de 2012
3.1.3. Fuentes de contaminación
Origen
de la contaminación
·
Contaminación natural: Es la que existe
siempre, originada por restos vegetales y animales y por minerales y sustancias
que se disuelven cuando los cuerpos de agua atraviesan diferentes terrenos.
·
Contaminación
artificial: Va apareciendo a medida que el hombre comienza a interactuar
con el medio ambiente y surge con la inadecuada aglomeración de las
poblaciones, y con el aumento descontrolado, de industrias, desarrollo y
progreso. Es terrible.
·
Contaminación
orgánica: En los cuerpos de agua: provenientes de efluentes industriales
(compuestos organoclorados y organofosforados de pesticidas, fenoles, etc.), y
cloacales (contaminación bacteriana) que a veces son volcados en ríos, lagos y
mares con insuficiente o ningún tratamiento. O aguas subterráneas destinadas a
consumo humano son contaminadas con organismos patógenos por infiltraciones de
los pozos absorbentes de las casas en zonas sin red cloacal. También es
importante la contaminación que proviene de derrames de petróleo y todos sus
derivados, ya sea de la actividad petrolífera o por mal manejo de aceites
usados y otros combustibles en las estaciones de servicio.
·
Contaminación
inorgánica: Se debe a concentraciones peligrosas de sustancias
inorgánicas, fundamentalmente los metales pesados; como plomo que es sumamente
tóxico, o mercurio más tóxico aún, o el cobre, cadmio, cromo, zinc, etc. Están
presentes en líquidos que salen de las industrias, o en los compuestos químicos
pesticidas.
·
Física: Donde materiales
inactivos como latas, vidrio, plásticos, entorpecen acciones biológicas.
·
Térmica: Producida por
vertido de líquidos calientes que origina un gran aumento de temperatura,
disminuyendo por lo tanto el oxígeno disuelto, lo que acarrea graves
consecuencias en la vida acuática. Se presenta cuando es vertido a los ríos u
otros cauces, el agua de refrigeración de las fábricas y centrales energéticas,
elevando la temperatura de las aguas y afectando a la vida que se desarrolla en
ella. Finalmente, una de las sustancias mas contaminantes por su largo periodo
de actividad, es la de origen radiactivo. Estas sustancias suelen proceder de
los residuos que producen la minería y refinado de uranio y torio, centrales
nucleares y actividades científicas y médicas.
·
Radiactiva: Cuando son
introducidos elementos que emiten radiaciones peligrosas.
·
Eutrofización: Enriquecimiento
artificial del agua mediante nutrientes y fertilizantes químicos. Las plantas
con raíces crecen en demasía , a la vez que se agota el oxígeno en las aguas
más profundas.
·
Lluvia ácida: Incrementa
la acidez de ríos, lagos y aguas subterráneas, llevándolos a veces a niveles
tales que impiden cualquier forma de vida. Provienen del arrastre que producen
las lluvias de óxidos de azufre y nitrógeno atmosféricos productos de la
combustión de petróleo, carbón y sus derivados. Por suerte en nuestro país no
existe esta problemática.
Consecuencias de
la contaminación
Son muy diversas y
dependen del elemento contaminante. Pero entre los más visibles podemos
nombrar:
Disminución y/o
desaparición de la vida acuática.
Ruptura del
equilibrio ecológico (al desaparecer especies que servían de alimento a otras).
Deterioro de la
calidad de un curso de agua con fines recreativos (natación, buceo, windsurf,
pesca, navegación, etc.).
Incremento de
enfermedades hídricas (como: cólera, parasitosis, diarreas, hepatitis, fiebre
tifoidea) o aparición de nuevas.
Costos elevados
para potabilizar el agua.
lunes, 20 de febrero de 2012
3.2. Importancia del agua para la humanidad.
El agua, al mismo tiempo que constituye el líquido más abundante en la Tierra, representa el recurso natural más importante y la base de toda forma de vida.
El agua puede ser considerada como un recurso renovable cuando se controla cuidadosamente su uso, tratamiento, liberación, circulación. De lo contrario es un recurso no renovable en una localidad determinada.
No es usual encontrar el agua pura en forma natural, aunque en el laboratorio puede llegar a obtenerse o separse en sus elementos constituyentes, que son el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Cada molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, unidos fuertemente en la forma H-O-H.
En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras emergidas, y se presentan en diferentes formas:
- mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a cubrir un 71% de la superficie terrestre;
- aguas superficiales, que comprenden ríos, lagunas y lagos;
- aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de la superficie terrestre.
Aproximadamente 97% del agua del planeta es agua salina, en mares y océanos; apenas 3% del agua total es agua dulce (no salina) y de esa cantidad un poco más de dos terceras partes se encuentra congelada en los glaciares y casquetes helados en los polos y altas montañas.
Desde los mares, ríos, lagos, e incluso desde los seres vivos, se evapora agua constantemente hacia la atmósfera, hasta que llega un momento en que esa agua se precipita de nuevo hacia el suelo. De esta agua que cae, una parte se evapora, otra se escurre por la superficie del terreno hasta los ríos, lagos, lagunas y océanos, y el resto se infiltra en las capas de la tierra, y fluye también subterráneamente hacia ríos, lagos y océanos. Esta agua subterránea es la que utlizan los vegetales, los cuales la devuelven después de nuevo a la atmósfera.
Como observamos, al volver el agua a la atmósfera se completa un ciclo, que se denomina ciclo hidrológico o del agua.
De esta manera la naturaleza garantiza que el agua no se pierda y pueda volver siempre a ser utilizada por los seres vivos.
http://www.jmarcano.com/recursos/agua.html
domingo, 19 de febrero de 2012
3.2.1. EL AGUA
PARA LA AGRICULTURA, LA INDUSTRIA, Y LA COMUNIDAD:
Desde tiempos
antiguos ante el invento de la agricultura el agua fue muy importante ante tal
avance en el mundo ya que era necesario para que los cultivos crecieran y las
comunidades pudieran sobrevivir ya que como se ve en zonas agrícolas y no
agrícolas el consumo de estos productos es esencial para la vida y desarrollo de la población
Uso
del agua en la agricultura “Conforme
las ciudades utilizan más agua para su población en acelerado crecimiento, la
agricultura debe mejorar considerablemente la eficacia y productividad del uso
que hace del agua” [http://www.fao.org/ag/esp/revista/0511sp2.htm]
Uso industrial [http://www.rel-uita.org/agricultura/ambiente/agua/sabias_que_14.htm]
“El agua es utilizada
por la industria de diferentes maneras: para limpiar, calentar y enfriar; para
generar vapor; para transportar sustancias o partículas disueltas; como materia
prima; como disolvente; y como parte constitutiva del propio producto (Por ej.
industria de bebidas)”.
El agua es utilizada a nivel industrial de
muchas formas y tanto para consumo como para la elaboración de productos, así
también es utilizada para el aseo de las fabricas , y tiene un sinfín de
utilidades que muchas veces puede generar sobre explotación de este precido
liquido .
El uso en comunidades
El uso en la comunidad es esencial como ya se
mención antes este liquido es vital para que la población viva se necesita el consumo necesario del
liquido ya que el 70% de el ser humano esta constituido por agua es vital su
consumo para que se lleven a cabo todas las funciones del hombre.
3.2.2 PURIFICACION DEL AGUA
Existen muchas formas de desinfección del agua
la mas común es hervirla
“otra forma de desinfectar el agua de drenaje es el uso de radiación UV. La radiación ultra violeta es un proceso
demostrado para la desinfección del agua, aire y superficies sólidas
contaminadas microbiológicamente” [http://www.lareserva.com/home/como_purificar_agua_sodis
]
Desinfección por calor: “Cuando
se aplica un tratamiento por calor, una solución se calienta durante 30
segundos a una temperatura de 95 grados centígrados. Esta temperatura es
suficiente para matar a todos los agentes patógenos.
Una desventaja del tratamiento por calor es el consumo de gas.”[Misma
fuente]
Filtración lenta por
arena: “Durante
muchos años los agricultores comerciales han usado la técnica llamada
"filtración lenta por arena" . Este procedimiento se usa frecuentemente
como un método muy eficaz para eliminar los sólidos suspendidos en el agua. El mecanismo de filtración se compone de una serie de estratos de arena con una variedad de tamaños de grano y de gravedad específica. Los
filtros de arena se pueden obtener en diferentes tamaños y materiales tanto
manuales como de funcionamiento automático.” [Misma fuente]
Entre otra muchas más formas mas costosas y complicadas formas de purificar el agua. Que
muchas veces resulta casi imposible de
pagar y llevar a cabo por su complejidad.
viernes, 17 de febrero de 2012
3.3 EL PORQUE DE LAS MARAVILLAS DEL AGUA : ¡El Agua!, la
bebemos, lavamos con ella, cocinamos con ella, nadamos en ella y generalmente
pensamos que nunca faltará. Este líquido claro, inodoro e insípido forma tan
grande parte de nuestras vidas que es muy rara la vez que pensamos en todas sus
propiedades maravillosas. Nosotros moriríamos en pocos días sin agua (nuestros
cuerpos están conformados por un 65% de agua). El agua es necesaria para
disolver los minerales esenciales y el oxígeno, el agua limpia nuestros cuerpos
de desechos, y transporta los nutrientes a las partes que nuestro cuerpo
necesita. El agua es la única sustancia que posee estas propiedades. Y como
veremos, el agua contiene gran cantidad de propiedades fascinantes que nos
hacen pensar que ha sido diseñada «justamente» para la vida.
3.3.1ESTRUCTUA Y PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS.
MODELO CINETICO MOLECULAR DE LOS LIQUIDOS
|
“La molécula de agua está formada por dos átomos
de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El
ángulo entre los enlaces H-O-H es de 104'5º. El oxígeno es
más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones
de cada enlace.
|
El resultado es que
la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de
protones que de electrones ), presenta una distribución asimétrica de sus
electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se
concentra una densidad de carga negativa , mientras que los núcleos de
hidrógeno quedan parcialmente desprovistos de sus electrones y
manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva.
Por ello se dan
interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose
enlaces por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una
molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas
de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes.
Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.” [http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm]
Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.” [http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm]
Propiedades del agua:
Disolución: esta propiedad se refiere a que el agua disuelve casi todo tipo de
sustancias así por esto es llamada “el disolvente universal”
Fuerza de cohesión.
“Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua
fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un
líquido casi incompresible.” Esto quiere decir que este líquido no puede
comprimirse.[misma fuente]
Calor especifico: esto se refiere a que el
agua tiene un punto de ebullición (99°c), uno de estado liquido (temp.
ambiente) y uno mas para estado solido(0°c).
Además de que esta mezcla tiene un valor de
ph neutra.
|
el modelo cinético de los liquidos podemos
observar que los átomos se encuentran mas separados que los de el estado
solido ya que su temperatura aumenta y estos se desplazan con mayor fuerza
|
|
jueves, 16 de febrero de 2012
3.3.2
PROPIEDADES DEL AGUA. PUNTOS DE FUSION Y EBULLICION. DENSIDAD. CAPACIDAD
CALORIFICA. CALORES LATENTES DE FUSION Y EVAPORACION. TENCION SUPERFICIAL. PODER DISOLVENTE
|
Disolución: esta propiedad se refiere a que el agua disuelve casi todo tipo de
sustancias así por esto es llamada “el disolvente universal”
Fuerza de cohesión.
“Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua
fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un
líquido casi incompresible.” Esto quiere decir que este líquido no puede
comprimirse.[misma fuente]
Calor especifico: esto se refiere a que el
agua tiene un punto de ebullición (99°c), uno de estado liquido (temp.
ambiente) y uno mas para estado solido (0°c)
PUNTO
DE FUSION: “ Fusión es el proceso por el que una sustancia sólida al calentarse
se convierte en líquido. Es el proceso inverso a la solidificación. Llamamos punto de fusión de una sustancia a la temperatura a la que se
produce su fusión. Es una propiedad física característica de cada sustancia.
DENSIDAD: “Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e
incluso de los gases es la medida del grado
de compactación de un material: su densidad. La densidad es una medida de cuánto material
se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen” [http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Densidad_Concepto.htm]
3.3.3 COMPOCICION
DEL AGUA: ELECTROLISIS Y SINTESIS
La electrólisis del agua
consiste en: “ la descomposición del agua, en moléculas de hidrógeno, y en moléculas de oxígeno, mediante la
aplicación de una corriente eléctrica
en un recipiente de agua”.
La síntesis del agua es : Es
la manera en que se comprueba que dos moléculas de hidrogeno reaccionan con una
molecula de oxigeno para formar 2 moleculas de agua.
miércoles, 15 de febrero de 2012
3.3.4 ESTRUCTURA MOLECULAR DEL
AGUA ENLACES COVALENTES. MOLECULAS POLARES Y NO POLARES. PUENTES DE HIDROGENO
La estructura molecular del
agua comprende en 2 átomos de hidrogeno y un átomo de oxigeno , con un angulo
de 105° entre si.
Los enlaces covalentes se
forman gracias a que se comparten electrones el hidrogeno y el oxigeno . para
que suceda esto el oxigeno atrae hacia él el los electrones con mayor fuerza
que el hidrogeno por lo que se forma una molécula polar dando así la carga
positiva al hidrogeno y una carga negativa al oxigeno.
Puentes de hidrogeno
Estos son enlaces
intermoleculares que son más fuertes de este tipo pero débiles a comparación de
enlaces ionicos o covalentes. Se necesita aprox. 5kcal/mol; de energía para
romperlos pero a comparación de los covalentes o ionicos son débiles pues para
romper de este tipo se necesitan de 80 a 100kcal/mol. En estos enlaces
intermoleculares un atomo de hidrogeno esta enlasado a un atomo mas pequeño y electronegativo,
este atomo electronegativo atrae al hidrogeno que es parcialmente positivo de
otra molecula formando asi un puente de hidrogeno que une a las moleculas
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