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Agua. Propiedades. Características. Tratamiento. Usos
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Febrero, 2015
¿Qué es el agua?
Propiedades físicas del agua
Contaminación del agua.
Fuentes y tipos de
contaminantes.
Tecnologías especializadas
para tratamiento de agua.
Usos del agua.
Desinfección.
Realizado por: Ángel Bello
Definición del Agua y
Características
Propiedades físicas del
agua.
Estructura del agua.
Hielo. Agua Líquida.
Contaminación del
agua. Fuentes y tipos de
contaminantes.
Purificación del agua.
Eliminación de materias
en suspensión.
Desinfección.
Supresión de sabor.
Ablandamiento del
agua.
Desalinización.
Tecnologías
especializadas para
tratamiento de agua.
Usos del agua.
Febrero, 2015
Realizado por: Ángel Bello
El Agua es Vida
¿Qué es el agua?
El agua es una sustancia
cuyas moléculas están
compuestas por un átomo
de oxígeno y dos átomos
de hidrógeno. Se trata de
un líquido inodoro (sin
olor), insípido (sin sabor)
e incoloro (sin color),
aunque también puede
hallarse en estado sólido
(cuando se conoce
como hielo) o en estado
gaseoso (vapor).
El agua es el componente que
aparece con mayor abundancia en
la superficie terrestre (cubre cerca
del 71% de la corteza de
la Tierra). Forma los océanos, los
ríos y las lluvias, además de ser
parte constituyente de todos los
organismos vivos. La circulación
del agua en los ecosistemas se
produce a través de un ciclo que
consiste en la evaporación o
transpiración, la precipitación y el
desplazamiento hacia el mar.
Se conoce como agua dulce al
agua que contiene una cantidad
mínima de sales disueltas (a
diferencia del agua de mar, que es
salada). A través de un proceso
de potabilización, el ser humano
logra convertir el agua dulce
en agua potable, es decir, apta
para el consumo gracias al valor
equilibrado de sus minerales. Es
importante destacar que la
escasez de agua potable en
numerosas regiones del planeta
genera más de 5 millones de
muertes al año.
El Agua es Vida
Propiedades
físicas del agua.
1) Estado físico: sólida,
liquida y gaseosa
2) Color: incolora
3) Sabor: insípida
4) Olor: inodoro
5) Densidad: 1 g./c.c. a 4°C
6) Punto de congelación: 0°C
7) Punto de ebullición: 100°C
8) Presión critica: 217,5 atm.
9) Temperatura critica: 374°C
El agua químicamente pura es un
líquido inodoro e insípido; incoloro y
transparente en capas de poco
espesor, toma color azul cuando se
mira a través de espesores de seis y
ocho metros, porque absorbe las
radiaciones rojas. Sus constantes
físicas sirvieron para marcar los
puntos de referencia de
la escala termométrica Centígrada. A
la presión atmosférica de 760
milímetros el agua hierve a
temperatura de 100°C y el punto de
ebullición se eleva a 374°, que es la
temperatura critica a que
corresponde la presión de 217,5
atmósferas; en todo caso el calor de
vaporización del agua asciende a
539 calorías/gramo a 100°.
El Agua es Vida
Estructura del agua.
Hielo. Agua
Líquida.
El agua es una de las
sustancias más peculiares
conocidas. Es una molécula
pequeña y sencilla, pero tras su
aparente simplicidad presenta
una complejidad sorprendente
que la hace especialmente útil
para la vida. Estando las
mismas fuertemente unidas
entre sí.
En el hielo estos puentes de
hidrógeno son más o menos
estables, mientras que en el
agua líquida tienen un carácter
transitorio, estimándose que
tiene una vida media del orden
de picosegundos. En resumen,
podemos considerar el agua
líquida como una red "infinita"
de puentes de hidrógeno en
continua creación y ruptura.
Las moléculas de agua están
más separadas, en promedio,
cuando están unidas por cuatro
puentes de hidrógeno que
cuando el número de puentes
de hidrógeno por molécula es
menor. En cualquier caso las
moléculas de agua están
fuertemente unidas entre sí.
El Agua es Vida
Contaminación del
agua
Se define como 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.
La contaminación del agua puede
estar producida por:
*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.
*Compuestos orgánicos
(fenoles, hidrocarburos,
detergentes, etc.) Producen
también eutrofización del agua
debido a una disminución de la
concentración de oxigeno, ya que
permite el desarrollo de los seres
vivos y éstos consumen O2. .
*La contaminación
microbiológica se produce
principalmente por la presencia de
fenoles, bacterias, virus,
protozoos, algas unicelulares.
*La contaminación térmica
provoca una disminución de la
solubilidad del oxigeno en el agua.
El Agua es Vida
Purificación de
agua potable
El proceso de purificación
de agua potable es una
serie de pasos al cual el
agua se somete para
eliminar microrganismos y
residuos a fin de obtener
agua de mayor pureza y
calidad consumible.
Existen diferentes pasos a
seguir para la purificación
del agua potable:
Cloración
Filtración a través de
lecho profundo
Filtración a través de
carbón activado
Filtración por cartucho
Suavización del agua
Rayos de luz uv
Ozonificación del agua
Eliminación de materias
en suspensión.
Los sólidos en suspensión son
partículas que permanecen en
suspensión en el agua debido al
movimiento del líquido o debido a
que la densidad de la partícula es
menor o igual que la del agua. La
concentración de sólidos en
suspensión es un valor utilizado
como uno de los indicadores de la
calidad del agua. Todos los sólidos
en suspensión se pueden eliminar
del agua mediante filtrado; sin
embargo, si los sólidos en
suspensión tienen una densidad
mayor que el agua, estas partículas
se pueden eliminar también por
sedimentación, si la turbulencia del
agua es mínima.
Los sólidos en suspensión pueden
ser de origen orgánico o inorgánico.
Los materiales orgánicos tienen
origen animal o vegetal. Las
sustancias orgánicas siempre
contienen carbono, oxígeno e
hidrógeno. Las sustancias
inorgánicas tienen, por otro lado,
origen mineral y no suelen contener
carbono.
El Agua es Vida
Desinfección
La desinfección consiste en la
eliminación de los agentes
biológicos, microorganismos
contaminantes y patógenos, o
su reducción a niveles inocuos.
Desinfección
por ebullición. Una
recomendación típica para
desinfectar el agua
mediante desinfección es
la de hacer que el agua
hierva vigorosamente por
10 a 12 minutos. En
realidad, un minuto a
100 °C. Destruirá la
mayoría de los patógenos,
incluidos los del cólera y
muchos mueren a 70 °C.
Desinfección química La
clorinación es el método más
ampliamente utilizado para
desinfectar el agua. La fuente
de cloro puede ser el hipoclorito de
sodio (tal como blanqueador
casero o electrolíticamente
generado a partir de una solución
de sal y agua), la cal clorinada o el
hipoclorito hiperconcentrado
(comprimidos de cloro). El yodo es
otro desinfectante químico
excelente que se utiliza a veces.
Tanto el cloro como el yodo deben
agregarse en cantidades
suficientes para destruir todos los
patógenos pero no tanto que el
sabor se vea adversamente
afectado.
Desinfección solar utiliza
la radiación solar para inactivar y
destruir a los patógenos que se
hallan presentes en el agua. El
tratamiento consiste en llenar
recipientes transparentes de agua
y exponerlos a plena luz solar por
unas cinco horas (dos días
consecutivos bajo un cielo que
está 100 por ciento nublado). La
desinfección ocurre por una
combinación de radiación y
tratamiento térmico (la
temperatura del agua no necesita
subir muy por encima de 50 °C).
La desinfección solar requiere
agua relativamente clara El Agua es Vida
Supresión de sabor.
Ablandamiento del
agua.
Cuando el agua contiene una
cantidad significativa de calcio
y magnesio, es llamada agua
dura. El agua dura que se
conoce para bloquear los tubos
y evitar la disolución de jabón y
detergentes. El ablandamiento
del agua es una técnica que
mejora la eliminación de los
iones que el agua hará que sea
difícil, la mayoría de los casos
en los iones de calcio y
magnesio. Durante el
ablandamiento también puede
eliminar los iones de hierro. La
mejor manera de ablandar el
agua y "uso de la unidad de
descalcificación de agua y
conectarla directamente a la
fuente de agua.
La desalinización es un proceso
mediante el cual se elimina la sal
del agua de mar. Las plantas
desalinizadoras son instalaciones
industriales destinadas a la
desalinización, generalmente del
agua de mar o de lagos salados para
obtener agua potable.
La desalinización puede realizarse
por medio de diversos
procedimientos, entre los que se
pueden citar:
Ósmosis inversa
Destilación
Congelación
Evaporación relámpago
Formación de hidratos
Desalinización
El Agua es Vida
Tecnologías especializadas para tratamiento de
agua.
Almacenamiento y sedimentación
Al almacenar el agua en condiciones no contaminantes por un día se puede
conseguir la eliminación de más del 50% de la mayoría de las bacterias. Los
períodos más largos de almacenamiento conducirán a reducciones aún
mayores. Durante el almacenamiento, los sólidos en suspensión y algunos de
los patógenos se depositarán en el fondo del recipiente.
Filtración
Incluye el tamizado mecánico, la absorción y, en particular, en filtros de arena
lentos, los procesos bioquímicos. Según el tamaño, el tipo y la profundidad del
filtro, y la tasa de flujo y las características físicas del agua sin tratar, los filtros
pueden extraer los sólidos en suspensión, los patógenos y ciertos productos
químicos, sabores y olores. El tamizado y la sedimentación son métodos de
tratamiento que preceden útilmente a la filtración para reducir la cantidad de
sólidos en suspensión que entran en la fase de filtración. Esto aumenta el
período en el cual el filtro puede operar antes de que necesite limpieza y
sustitución
Desinfección
La desinfección consiste en la eliminación de los agentes biológicos,
microorganismos contaminantes y patogenos, o su reducción a niveles
inocuos.
Aeración
La aeración puede lograrse agitando vigorosamente un recipiente con agua
hasta la mitad o permitiendo al agua gotear a través de bandejas perforadas,
elimina las sustancias volátiles tales como el sulfuro de hidrógeno, que afectan
al olor y el sabor, y oxida el hierro y el manganeso a fin de que formen
precipitados que puedan eliminarse mediante sedimentación ó filtración.
El Agua es Vida
Usos del agua
*Consumo doméstico: Comprende el consumo de agua en
nuestra alimentación, en la limpieza de nuestras viviendas, en
el lavado de ropa, la higiene y el aseo personal.
*Consumo público: En la limpieza de las calles de ciudades y
pueblos, en las fuentes públicas, ornamentación, riego
de parques y jardines, otros usos de interés comunitario, etc.
*Uso en agricultura y ganadería: En agricultura, para el riego
de los campos. En ganadería, como parte de la alimentación de
los animales y en la limpieza de los establos y otras instalaciones
dedicadas a la cría de ganado.
*La industria: En las fábricas, en el proceso de fabricación de
productos, en los talleres, en la construcción.
*Fuente de energía: Aprovechamos el agua para producir
energía eléctrica (en centrales hidroeléctricas situadas en los
embalses de agua).
*Vía de comunicación: El hombre aprendió a construir
embarcaciones que le permitieron navegar por las aguas de
mares, ríos y lagos. En nuestro tiempo, utilizamos enormes
barcos para transportar las cargas más pesadas que no pueden
ser transportadas por otros medios.
El Agua es Vida
