Agua

QUIMICA II

GRADO: 3° 1 T. VESPERTINO

5° SEMESTRE

CICLO ESCOLAR 2013 – 2014

Introducción

El agua es un elemento fundamental para la vida y en el marco global el agua es escasa y muchas personas no pueden acceder a ella, ya que solo el 0.003% del agua del planeta puede ser usada para el consumo humano. Además se sabe que va a llegar un momento en que todos vamos a carecer de agua.

AGUA

El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano. El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

En las reacciones de combustión de los nutrientes que tiene lugar en el interior de las células para obtener energía se producen pequeñas cantidades de agua. Esta formación de agua es mayor al oxidar las grasas - 1 gr. de agua por cada gr. de grasa -, que los almidones -0,6 gr. por gr., de almidón-. El agua producida en la respiración celular se llama agua metabólica, y es fundamental para los animales adaptados a condiciones desérticas. Si los camellos pueden aguantar meses sin beber es porque utilizan el agua producida al quemar la grasa acumulada en sus jorobas. En los seres humanos, la producción de agua metabólica con una dieta normal no pasa de los 0,3 litros al día.

Como se muestra en la siguiente figura, el organismo pierde agua por distintas vías. Este agua ha de ser recuperada compensando las pérdidas con la ingesta y evitando así la deshidratación.

*¿Cuáles son las cuatro principales fuentes de agua del mundo?

El agua existe en casi todas partes en el planeta Tierra, y una de las cualidades que hacen que sea esencial para la vida es la capacidad de existir como un sólido, líquido y gas dentro de un estrecho rango de temperaturas. El agua líquida cubre la mayor parte de la superficie de la Tierra y existe debajo de la tierra. El vapor de agua forma parte de la atmósfera, y el agua sólida cubre las capas de hielo en ambos polos. Todos proporcionan a los seres humanos con el agua que necesitan para vivir.

Agua de la superficie

El noventa y siete por ciento del agua de la superficie del mundo está en los océanos, cubriendo el 71 por ciento de la superficie del globo. El agua dulce en lagos y ríos da cuenta del otro 1 por ciento. El agua del océano es 220 veces más salada que el agua dulce. De acuerdo con el Servicio Geológico de EE.UU. (USGS, por sus siglas en inglés), evaporar 1 pie cúbico (0,02 m cúbicos) de agua de mar produce 2,2 libras (0,99 kg) de sal, mientras que una muestra similar de un lago de agua dulce producirá sólo una centésima parte de una libra. La sal en los océanos es una combinación de sales minerales y materia biológica decaída que se ha acumulado por tanto como 500 millones de años.

Agua subterránea

El agua que cae al suelo en forma de lluvia, aguanieve y nieve empapa hasta almacenarse en la arena y la grava por debajo de la superficie, los acuíferos y ríos subterráneos. El filtrado del agua llena gradualmente el material poroso por debajo de la superficie, aumentando gradualmente el nivel de saturación hacia la superficie. El límite superior de esta zona de saturación se conoce como la tabla de agua. La gente hace los pozos para extraer agua del suelo perforando debajo del nivel freático y bombea las aguas subterráneas a la superficie. La filtración natural de la Tierra mantiene el agua subterránea limpia y utilizable.

Vapor de agua

La cantidad de vapor de agua en el aire varía desde cantidades ínfimas hasta aproximadamente un 4 por ciento, dependiendo de la aridez y la temperatura de la región. Tiende a ser menor en las zonas más frías con poca agua superficial y mayor en las regiones tropicales húmedas. Cuando la concentración supera el 4 por ciento, el vapor se condensa y cae a la tierra en forma de lluvia o nieve. Si bien es esencial para la reposición de aguas superficiales y de aguas subterráneas, el vapor de agua de la atmósfera es también el gas de efecto invernadero más abundante. Atrapa la energía para aumentar la temperatura de la superficie de la Tierra al tiempo que hace que la atmósfera tenga su característico color azul.

Hielo

Los dos polos de la Tierra están cubiertos de hielo, y de algún modo ese hielo podría haber existido por tanto como 8 millones de años. La Antártida tiene la mayor cantidad de hielo del mundo, casi el 90 por ciento, mientras que el hielo del casquete glacial de Groenlandia representa un 10 por ciento. La fusión de la capa de hielo del Polo Norte alimenta de agua dulce los océanos y los ríos que a su vez alimentan de agua dulce los sistemas lacustres como los Grandes Lagos. Los glaciares cubren el 10 por ciento de toda la masa terrestre del planeta y representan el pequeño porcentaje restante de hielo del mundo. Si todo el hielo de la Tierra se derritiera a la vez, el USGS estima que el nivel del mar se elevaría en 230 pies (70 m).

CONTAMINACIÓN DEL AGUA

La acción y el efecto de introducir materias, o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica.

TIPOS DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA

La contaminación del agua puede estar producida por:

1. Compuestos minerales: pueden ser sustancias tóxicas como los metales pesados (plomo, mercurio, etc.), nitratos, nitritos. Otros elementos afectan a las propiedades organolépticas (olor, color y sabor) del agua que son el cobre, el hierro, etc. Otros producen el desarrollo de las algas y la eutrofización (disminución de la cantidad de O2 disuelto en el agua) como el fósforo.

2. Compuestos orgánicos (fenoles, hidrocarburos, detergentes, etc.) Producen también eutrofización del agua debido a una disminución de la concentración de oxígeno, ya que permite el desarrollo de los seres vivos y éstos consumen O2. .

3. La contaminación microbiológica se produce principalmente por la presencia de fenoles, bacterias, virus, protozoos, algas unicelulares

4. La contaminación térmica provoca una disminución de la solubilidad del oxígeno en el agua.

Procesos de purificación del agua

El agua purificada se obtiene mediante varios procesos de purificación, contrario a lo que se puede pensar, ya que antes el agua solo se "filtraba" y estaba lista para tomar, hoy en día no solo se debe filtrar, pues la filtración es solo eliminar partículas suspendidas en el agua como tierra, estos contaminantes son los más inofensivos, por lo que actualmente se deben eliminar mucho más contaminantes del agua

-Cloración-Desinfección-del-agua

La cloración o desinfección del agua se logra mediante la adición de hipoclorito de sodio al 5% (conocido comúnmente como cloro) al agua, el cual elimina la mayoría de bacterias, hongos, virus, esporas y algas presentes en el agua.

En la cloración, el cloro se debe mantener un residual no mayor a 0.5 partes por millón (ppm) ósea 0.5 mililitros por metro cubico o 5 mililitros por 10 metros cúbicos.

La cloración generalmente se hace en los tanques cisternas en donde se almacena el agua en el inicio del proceso.

-Filtración-lecho-profundo

La filtración es el primer paso de un sistema de tratamiento de agua, los hay solamente de sedimentos, o para corregir algún problema en el agua, como es el exceso de cloro, orgánicos, de bajo pH, de fierro, y muchos otros, en caso de no saber qué sistema aplicar favor de hablar.

Los filtros multimedia o filtros de lecho profundo, son filtros que contienen varios tipos de media filtrante u bajo cama de grava.

La filtración multimedia o filtración de lecho profundo, es un concepto de diseño probado, las medias filtrantes en las capas superiores atrapan partículas grandes, y las partículas más pequeñas atrapadas de manera exitosa en las capas inferiores de la cama filtrante. El resultado es un sistema de filtración muy eficiente ya que la remoción de materia se lleva a cabo a través de toda la cama filtrante. Los filtros multimedia generalmente remueven partículas de 3 a 15 micras en tamaño a más grandes.

El "capeado" correcto es la clave para un desempeño apropiado en un filtro profundo. Todas las medias son seleccionadas a tamaño de partícula y densidad así la media mantiene su estratificación durante el contra lavado y enjuague.

En adición a la producción eficiente de agua de alta claridad, los filtros de lecho profundo generalmente permiten rangos de flujo de servicio más altos de 10 a 20 galones por minuto por pie cuadrado de área de filtración, y corridas más largas entre contra lavados.

Cuando se comparan con filtros de gravedad, los filtros multimedia instalados en aplicaciones municipales generalmente requieren menos espacio y sobrepasan a los filtros de una sola media.

Prediseñados

Filtros estándar y a diseño especial

Media para la mayoría de las aplicaciones

Diseño

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