GOBIERNO DEL ESTADO DE JALISCO

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN

DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN NORMAL

Compendio Unidad 3

Ciencias Naturales

LICENCIATURA EN EDUCACIÓN PRIMARIA

PRESENTA

SANDRA ANAYA RAMÍREZ

ARANDAS, JALISCO; ENERO DEL 2016

Contenido

¿Qué es una partícula?.......................................................................................................................3

¿Qué es un elemento?...................................................................................................................3

¿Qué es un compuesto?.................................................................................................................3

¿Qué es una mezcla?......................................................................................................................4

¿Qué es una sustancia?..................................................................................................................4

¿Qué es un átomo?........................................................................................................................4

¿Qué es una solución?...................................................................................................................5

¿Qué es un coloide?.......................................................................................................................5

Conjunto.........................................................................................................................................6

Esencialismo...................................................................................................................................6

Atomismo.......................................................................................................................................6

Línea del tiempo.............................................................................................................................7

Planeación Mosto..............................................................................................................................7

Cómo fermentar fruta........................................................................................................................8

Planta de tratamiento de aguas residuales......................................................................................11

(Capilla de Guadalupe).....................................................................................................................11

¿Por qué tratar el agua?...............................................................................................................11

Las aguas residuales pueden ser originadas por:.........................................................................11

Composición biológica de las aguas residuales............................................................................12

Proceso de tratamiento líquido....................................................................................................14

Periódico Mural de Efecto Invernadero...........................................................................................26

¿Qué es una partícula?

Es un fragmento de materia, el cual conserva las propiedades químicas del cuerpo del que proviene. Hay partículas grandes (2.5-10 micrómetros) y pequeñas (menores a 2.5 micrómetros). Las partículas son hasta 100 veces más delgadas que un cabello humano. Algunos ejemplos son: polvo de tierra, humo, moho, polen, entre otras. Las partículas tienen efectos negativos para la salud, debido a que al entrar al sistema respiratorio, pueden adherirse a este; para tratar de expulsarlas los pulmones producen mucosidad, pero si estas son pequeñas y entran profundamente en los pulmones ya no pueden expulsarlas y se produce una enfermedad grave, como enfisema o cáncer.

¿Qué es un elemento? Es una sustancia que no puede separarse en otras sustancias más sencillas con ningún procedimiento físico o químico. Para Lavoisier las sustancias se dividen en:

Sustancias que se consideran elementos de los cuerpos: es el único al que consideraba como elementos. Se incluyen la luz y el calórico.

Sustancias no metálicas oxidables y acidificables: son elementos que al oxidarse dan ácidos.

Sustancias metálicas oxidables y acidificables: son metales. Sustancias salidificables terreas: son sustancias que esperan una

caracterización más profunda.

Está formado por átomos iguales. Existen 144 elementos agrupados en la tabla periódica. Los elementos transuránicos no se encuentran en la naturaleza, han sido creados a partir del bombardeo al núcleo atómico de los elementos, se hace en un reactor nuclear. Se clasifican en metales y no metales. También hay metaloides, con propiedades intermedias entre metales y no metales.

¿Qué es un compuesto?Es una sustancia que está formada por al menos dos elementos, que al unirse reaccionaron entre sí para obtener una sustancias diferentes a los elementos iniciales. Cuando dos elementos no reaccionan, se forma una mezcla en lugar de un compuesto. El compuesto tiene una proporción específica, logrando así propiedades siempre iguales. El compuesto tiene moléculas. Un ejemplo de compuesto es el agua, al reaccionar dos átomos de Hidrógeno con un átomo de

Oxígeno. Los compuestos son sustancias puras (forma de materia de composición uniforme e invariable y cuyas propiedades físicas y químicas son idénticas, sea cual sea su procedencia).

Se pueden separar los átomos que forman un compuesto químico, con un método químico, resultando una sustancia diferente a la original. Las propiedades físicas de un compuesto dependen del tipo de enlaces que mantienen unidos a los átomos de la molécula, los cuales pueden ser: covalente, iónico o metálico. Alguno ejemplos son: sal de cocina o cloruro de sodio (NaCl), 4, la sosa cáustica o hidróxido de sodio (NaOH7), el ácido sulfúrico (H2SO4), el amoniaco (NH3) o el Dióxido de carbono (CO2), el bicarbonato de sodio (NaHCO3), el gas metano de las casas (CH3), el vinagre o ácido acético (CH3COOH).

¿Qué es una mezcla?Está formada por varios componentes, que no pierden sus propiedades y características al mezclarse. Existen mezclas homogéneas, de las cuales no se diferencian sus componentes a simple vista; en el caso de los líquidos se llaman disolución, que contiene un soluto y un disolvente (está en mayor proporción, suele ser liquido) (como agua y azúcar). También hay heterogéneas, cuyos componentes se difieren a simple vista (como garbanzo y chicharos). Hay técnicas de separación de mezclas, como: tamización, filtración, separación magnética, decantación, cristalización y precipitación, destilación y cromatografía.

¿Qué es una sustancia?Es un material homogéneo constituido por un solo componente y con las mismas propiedades (como sal, azúcar, hierro). Un sistema homogéneo está formado por una sustancia pura, si es más de una sustancia se llama solución. Existen dos tipos de sustancias puras:

Simples: no se descomponen en otras sustancias, son un solo elemento (como Hidrógeno, Oxígeno).

Compuestas: se descomponen por algunos procesos, son varios elementos (como cloruro de sodio, agua).

¿Qué es un átomo?Es la partícula más pequeña en que puede dividirse un elemento sin perder sus propiedades químicas. Están formados por partículas más pequeñas, llamadas partículas subatómicas: electrón (carga negativa, son las más ligeras del átomo), protón (carga positiva, 1.836 veces más pesado que el electrón), neutrón (sin carga eléctrica, peso similar al protón). Lo que diferencia a un átomo de otro, es la relación entre dichas partículas.

Los protones y neutrones están en el centro del átomo, formando el núcleo atómico; los electrones orbitan alrededor del núcleo. El núcleo tiene carga positiva, equivalente a la carga negativa de los electrones, teniendo así el átomo carga neutra.

En la reacción química los átomos se conservan como tales, se organizan de diferente forma creando enlaces diferentes entre un átomo y otro. Los átomos se agrupan formando moléculas y otros materiales.

¿Qué es una solución?Son sistemas homogéneos formados básicamente por dos componentes: solvente y soluto, el cual se encuentra en menor proporción. La masa total de la solución es la suma de la masa del soluto y del solvente. La capacidad que tiene un soluto de disolverse en un solvente, depende mucho de la temperatura y de las propiedades químicas de ambos.

Las soluciones pueden tener cualquier estado físico, las más comunes son las liquidas, en las que interviene el agua en la mayoría de los casos. Un ejemplo de gases y líquidos es el Oxígeno en agua. Un ejemplo que sólidos, son las aleaciones.

¿Qué es un coloide?Son mezclas que están entre las homogéneas y las heterogéneas. Sus partículas son de 10 nanómetros de diámetro aproximadamente, no se ven a simple vista, no se sedimentan al estar en reposo y no se pueden separar por filtración.

Conjunto

MateriaMoléculaElemento

ÁtomoPartículas (Protón, neutrón, electrón)

Solución

Mezclas

Compuestos

Esencialismo Dice que un objeto es lo que es en virtud de su esencia, es decir de una o varias propiedades que de perderlas el objeto en cuestión perdería su naturaleza. La esencia o naturaleza se refiere a dichas propiedades. Dice que detrás de lo que es aparente y accidental, está lo esencial y necesario. Dice que si se transforma la apariencia de algo, sigue teniendo su esencia en el fondo, pero si se cambia el fondo, entonces perderá su naturaleza. Su máximo exponente fue Aristóteles, en la Edad Media y Edad Moderna se mantuvo, llegando a la edad contemporánea. Aunque en el siglo XX tuvo oposición por parte de W. v O. Quine y Ludwig Wittgenstein, ellos defendían que las propiedades que se suponen esenciales en un objeto, se seleccionan arbitrariamente de acuerdo a la perspectiva del filósofo que las analiza.

Atomismo Los conceptos fundamentales de esta teoría, fueron formulados por Leucipo que vivió a mediados del siglo V antes de Cristo. Dice que la materia está hecha por átomos, cada uno de estos es sólido, compacto, indivisible, eterno e inalterable. Esta doctrina considera el vacío, que está ligado al átomo. Átomos y vacío significan que el no-ser es tan real como el ser o el algo. Se ve como un proceso de romper y separar la unidad en infinitas partes, las cuales pueden verse como una multitud infinita de Unos. Dice que hay un diversidad de cosas y tienen potencial para el cambio, mientras se mantiene el concepto de una sustancia única elemental. La existencia del vacío hace posible el movimiento, permitiendo la separación del espacio y la materia.

Línea del tiempoLínea del tiempo La materia Para Leucipo (450 a.C.-370a.C.)y su Discípulo Demócrito(460a.C.-370a.C.)sólo había un tipo de materia y sostenían que la realidad esta formada tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y siempre en movimiento, que Demócrito llamó átomos(que no se puede dividir) Durante el siglo V a. C. para Empedócles que era un filósofo griego el mundo estaba compuesto por cuatro elementos básicos: agua, aire, tierra y fuego Empedócles En India, al rededor del siglo III d.C, los elementos básicos eran espacio, aire, fuego, agua, y tierra SIGLO III d.C. Pierre Gassendi (1592-1655)

Consideraba que la hipótesis más razonable para la explicación de los fenómenos de la Naturaleza es el atomismo. Pierre Gassendi En 1808 John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba algunas de las ideas de Leucipo y Demócrito 1808 Siglo XIX Durante el siglo XIX Rudolf (1822-188)relaciono la temperatura de un cuerpo con el movimiento caótico de sus átomos e introdujo el concepto de camino libre medio

James Clerk (1831-1879) formulo la ley de distribución de las rapideces de las moléculas de un gas, suponiendo que se mueven aleatoriamente, y explicó sobre bases atomistas los procesos de difusión .

Ludwig Boltzmann(1844-1906) generalizó la ley de distribución de velocidades de Maxwell y desarrollo la ecuación de transporte para gases que lleva su nombre.

Planeación MostoGrado Bloque Tema Competencia

6° Bloque III ¿Cuándo un cambio es

permanente o temporal?

Comprensión de fenómenos y procesos

naturales desde la perspectiva científica.

Aprendizaje esperado

Propósito Materiales y recursos

Caracteriza e identifica las transformaciones temporales y permanentes en algunos materiales y fenómenos naturales del entorno.

Que el alumno comprenda el proceso de trasformación de las frutas, conociendo el resultado.

Frutas (guayaba y piña). Azúcar Agua Mosto 2 onzas de levadura

Espacio físico Tiempo empleado

Aula de clases 50 min

Inicio Predecir¿Qué pasara con las frutas al dejarlas en un frasco?

¿Qué método podremos utilizar para la separación de las sustancias del experimento?

Desarrollo

Observar

¿Qué pasa con la fermentación de las frutas al agregarle la levadura y el mosto?

¿Cómo fue el método de la separación?

Cierre Explicar¿Por qué se dañan las frutas?

¿Qué factores intervienen para que se produzca más alcohol?

Producto Indagar ¿Por qué las frutas al fermentarse y mezclarse con

los diferentes materiales producen alcohol?

Evaluaci Escrito reflexivo a partir de la pregunta del apartado a indagar.

ónConceptos importantes:

Mosto Designa al zumo de uva sin fermentar.

Cómo fermentar fruta

3 partes: Saber más sobre la fermentación

Un tarro de fruta fermentada podría ser un regalo excelente para alguno de tus familiares o amigos. Podrás usar esta fruta para aromatizar bebidas alcohólicas o para decorar tus postres favoritos. La levadura descompone la azúcar de las frutas durante el proceso de fermentación y podrás usar prácticamente cualquier tipo de fruta que desees, aunque algunos tipos de fruta serán mejores que otros. Sigue los siguientes pasos para que aprendas a fermentar fruta, ya sea fresca o de lata

Parte 1 de 3: Saber más sobre la fermentación

1.- Aprende más sobre el concepto de la fermentación y sus beneficios. La fermentación es un proceso que sirve para preservar los alimentos y aumentar su nivel de bacterias saludable. No deberás sentirse intimidado por el proceso de fermentación, porque en realidad es muy sencillo y directo.

Fundamentalmente, la fermentación consiste en colocar la fruta de tu elección en un tarro u otro recipiente y agregar una mezcla de agua, azúcar y un cultivo iniciador (como levadura o suero de leche).

Luego se tapa y la fruta se deja a temperatura ambiente entre 2 a 10 días. Durante este periodo, el cultivo iniciador convertirá la azúcar en alcohol, se producirá gas de dióxido de carbono y formará burbujas en la parte superior del tarro.

Cuando esté fermentado, la fruta contendrá una gran abundancia de bacterias benéficas[1] y podrás usarla como condimento, para decorar postres o en recetas como chutneys, batidos y

salsas.

2. Escoge la fruta. La mayoría de frutas puede fermentarse, aunque algunas requerirán más trabajo que otras. Muchas personas prefieren fermentar fruta enlatada o congelada, pues su tiempo de preparación es menor. Si vas a usar fruta fresca, opta por frutos maduros y orgánicos sin magulladuras.

Las frutas como el durazno, la ciruela y el albaricoque son la opción más popular para fermentar, pues son deliciosas y mantienen su color. Lava la fruta, pélala y despepítala.

Las frutas exóticas como el mango y la piña fermentan bien y pueden usarse para preparar chutney. Pélalas y córtalas en cubos iguales antes de usarlas.

Las uvas se pueden fermentar, pero tendrás que perforarlas con una aguja o cortarlas a la mitad para que el líquido del cultivo pueda penetrar.

También podrás fermentar peras peladas y en rodajas así como también manzanas enlatadas (aunque estas suelen oxidarse durante el proceso, cuya apariencia no resulta atractiva para

algunos).

La mayoría de bayas puede fermentarse, excepto las moras debido a su gran cantidad de semillas. Las fresas fermentan bien en cuanto a su sabor, pero el jarabe tiende a blanquearlas.[2]

3.- Usa un cultivo iniciador. Un cultivo iniciador simplemente es una sustancia que contiene bacterias benéficas que sirven para iniciar el proceso de fermentación.

Para la mayoría de recetas, no será necesario usar un cultivo iniciador específico, porque lo podrás usar en casi todas.

Los cultivos iniciadores más comunes (sobre todo para fermentar frutas, no vegetales) son la levadura de panadería, suero de leche y cultivos especiales en polvo, tales como el de la marca Caldwell.

Sin embargo, también podrás usar una cápsula de probióticos, el líquido de un tarro previamente abierto de fruta fermentada o una bebida fermentada como té kombucha simple.

Para preparar un tipo específico de fruta fermentada llamado “Rumtopf” (el cual se usa en postres tradicionales alemanes y daneses), se emplea un alcohol como ron, vino o coñac para iniciar la fermentación.[3]

4-. Agrega algunos sabores. Aparte de la fruta, podrás agregar otros sabores al recipiente para que el producto final sea más intenso.

Algunos ingredientes populares son: palitos de canela, hojas de menta fresca, clavos de olor, vainas de vainilla, granos de pimienta de

Jamaica, cáscara de naranja y extracto de almendras. Los que decidas usar dependerán de tu gusto personal.

Podrás agregar saborizantes o extractos líquidos a la fruta fermentada, pero no emplees especias en polvo, sino se adherirán a las paredes del recipiente y arruinarán la presentación de la fruta. Sobre todo será importante si tienes pensando regalar el tarro de fruta fermentada.

5.- Almacena la fruta fermentada correctamente. Durante el proceso de fermentación, el recipiente de fruta deberá almacenarse a temperatura ambiente, lejos de los rayos solares directos. Recuerda que las condiciones únicas de tu casa afectarán el éxito y la velocidad del proceso de fermentación.

Podrás almacenar la fruta fermentada en el refrigerador si el clima está muy caliente, pero recuerda que en parte detendrá el proceso de fermentación.

Cuando la fruta esté completamente fermentada, deberás almacenarla en el refrigerador, en donde se mantendrá en buenas condiciones hasta dos meses. Si lo deseas, podrás ir reemplazando las frutas a medida que las vayas consumiendo, así el proceso de fermentación perdurará indefinidamente.

Recuerda que las frutas fermentadas deberán tener un sabor agrio agradable, pero no deberán tener un sabor durado o podrido. Tampoco deberán estar demasiado blandas, más bien tendrán que mantener su forma original. Así que, si la fruta se ve blanda o huele mal, deberás tirarla a la basura y hacerlo de nuevo.

Planta de tratamiento de aguas residuales.

(Capilla de Guadalupe)Población Beneficiada: 13,308 habitantes *Datos del INEGI CENSO 2010.

En la actualidad la humanidad se preocupa poco del agua, pensando que es un recurso que nunca se acaba porque en el planeta en que vivimos una tercera parte está formada por agua, pero esta es salada, en realidad el agua dulce que hay en nuestro planeta es muy poca y pocos se preocupan por ella.

En la actualidad la mayor parte de contaminación proviene de nuestros hogares.

¿Por qué tratar el agua?La acumulación de las aguas residuales sin tratar, genera grandes cantidades de gases mal olientes debido a la descomposición de la materia orgánica que contiene, además de que continua a todo el entorno y seres vivientes que tienen contacto con ella

Aguas residuales: son fundamentalmente las aguas de abastecimiento de una población, después de haber sido impurificadas por diversos usos. Desde el punto de vista de su origen, resulta de la combinación de los líquidos o desechos arrastrados por el agua, procedentes de las casas habitación, edificios comerciales e instituciones, junto con los provenientes de los establecimientos industriales, y las aguas subterráneas, superficiales o de precipicio que puedan agregarse.

Origen de las aguas residuales y de los desechos:

Las aguas residuales pueden ser originadas por:a) Desechos humanos y animalesb) Desechos caseros c) Corrientes pluvialesd) Infiltración de aguas subterránease) Desechos industriales.

Composición biológica de las aguas residualesLas aguas residuales contienen también incontables organismos vivos, la mayoría de los cuales son demasiados pequeños para ser visibles, excepto bajo microscopio. Son la parte viva natural de la materia orgánica que se encuentra en las aguas residuales y su presencia es de suma importancia porque son uno de los motivos para el tratamiento de estas aguas, y su éxito, incluyendo la degradación y la descomposición, depende de sus actividades. Puede decirse con razón, que ellos son los trabajadores que emplea un operador de las plantas de tratamiento de aguas residuales y que su éxito puede medirse por su conocimiento y atención a los gustos y aversiones de sus hábitos nutritivos y ambientales.

Estos organismos microscópicos vivos pertenecen a dos tipos generales: bacterias y otros organismos vivos más complejos.

Bacterias: son organismos vivos de tamaño microscópico. Que constan de una sola célula y su proceso vital, así como sus funciones son similares de los vegetales. Las bacterias requieren, como todos los organismos vivos, alimentos, oxígeno y agua. Como resultado de sus procesos vitales, las bacterias dan origen, a su vez a productos de desecho.

Las bacterias se clasifican en dos grupos principales: bacterias parasitas y bacterias saprofitas.

Bacterias parasitas: son las que viven normalmente a expensas de otro organismo vivo, llamado huésped, porque necesitan recibir el alimento ya preparado para consumirlo: las bacterias parasitas que tienen importancia en las aguas residuales, provienen por lo general del tracto intestinal de las personas y de los animales cuya deyecciones van a parar a las aguas residuales

Pueden estar presentes en las aguas residuales que reciben las deyecciones de personas afectadas tales como la fiebre tifoidea, la desenteria, el cólera, u otras infecciones intestinales.

Bacterias Saprofitas: son las que se alimentan de materia orgánica muerta descomponiendo los sólidos orgánicos para obtener el sustento necesario, y produciendo a sus vez sustancias de desecho que consiste en solidos orgánicos e inorgánicos. Por esta actividad son de suma importancia en los métodos de tratamiento de aguas residuales ideados para facilitar o acelerar la descomposición natural de los sólidos orgánicos.

Es importante crear lograr la eficiencia máxima de las bacterias por eso es necesario darles su temperatura ideal (20⁰C a 40⁰C) cuando todas las condiciones ambientas, como son el abastecimiento alimenticio, el oxígeno, la humedad y la temperatura se mantienen en forma adecuada y en cantidades suficientes para el pleno funcionamiento de las bacterias, la descomposición de los sólidos de las aguas residuales se llevan a cabo de manera naturalmente ordenada.

Proceso de tratamiento líquido1.- Caja Desvio de Demasías:

Distribuir el flujo al canal de pretratamiento principal cuando el flujo se mayor por lluvias, descargas inesperadas etc. Se

conducirá al pretratamiento de demasías por gravedad.

2.- Pre-tratamiento Cribado Medio

retención de solidos mayores a 1” (una pulgada)

rejillas fijas fabricadas con soleras de acero al carbón

limpieza del tipo manual.

3. Tanque Regulador

Volumen útil aproximado es de 520 metros cúbicos

3 bombas centrifugas sumergibles inatascables. Estas para llevar el agua a su siguiente proceso.

La capacidad individual de cada equipo es de 36.87 Lts/seg. Contiene 2 Jets Aireadores de 10 HP. Estos para estar agitando el

agua para mantenerla mezclada y homogénea.

4.-Sedimentador Primario

En él sedimentan los sólidos suspendidos en el agua

Cuentan con un sistemas de rastras, cuya finalidad es recolectar la materia flotante (natas y espumas) que se encuentra en la superficie

Se separan los sólidos orgánicos e inorgánicos por el proceso físico de sedimentación, esto se lleva acabo reduciendo la velocidad del flujo.

Fosa de Lodos Primarios.

Esta Fosa recibe el lodo del Sedimentador Primario y esta lo bombea hacia el Digestor Aerobio de Lodos.

Fosa de Agua Primaria.

Esta Fosa recibe el agua del sedimentador Primario y esta la bombea hacia el filtro Biológico también recibe el agua de recirculación de la caja de Distribución.

5.- FILTRO BIOLOGICO

Los filtros percoladores cuentan con un medio plástico donde se desarrollan microorganismos y ellos hacen la función de comer el material orgánico que se encuentra en el agua para su limpieza.

El sistema de alimentación de agua es un brazo distribuidor que se mueve hidráulicamente.

Fosa de Agua Filtrada

,

La función de esta fosa es de captar-enviar el agua proveniente del Sedimentador Primario hacia el Filtro Biológico mediante bombas centrifugas sumergibles.

Son sólidos secundarios que salen del Sedimentador Secundario (lodos secundarios)

8.- REACTOR BIOLOGICO

Sistema de aireación / mezcla mediante aire difuso siniestrado por un sistema de soplador tipo desplazamiento positivo y difusores de burbuja fina, con agitador verticales de bajas revoluciones, que mantendrán una velocidad suficiente para no permitir la sedimentación y requerimientos de aireación futuras así como facilidades de operación y mantenimiento.

Se ve que este en constante agitación y hay presencia de burbujas debido al difusor de burbujas de aire fino, para que el microorganismo

tomo el oxígeno que él requiera y estarlo teniendo en movimiento en todo el Reactor.

Sedimentador secundario o Clarificador Secundario

En el clarificador se sedimentan los sólidos suspendidos en el agua.

Cuenta con un brazo barrenaras cuya finalidad es recolectar la materia flotante (natas y espuma) que se encuentra en la superficie

Desinfección.

Proceso de desinfección mediante la aplicación de Hipoclorito de Sodio (NaOCL)

Medición de caudal en canaleta parshall/sensor de nivel tipo ultrasónico, imagen donde se aprecia el agua que sale ya tratada.

CUARTO DE CLORACION.

Cuarto donde se conservan los tanques de Hipoclorito de Sodio

DIGESTOR AEROBIO DE LODOS. (DALO)

Estabilización aerobia de lodos primarios/secundarios de desechos.

Sistema aireación/mezcla mediante equipo mecánico tipo aspiración

Lugar donde se mantiene agitado el lodo para que no se sedimente y una vez llenado el tanque hay que vaciarlo hacia los Lechos de Secado de Lodos.

LECHOS DE SECADO DE LODOS

Su función es la deshidratación de Lodo.

Una vez seco, el lodo se retira y se evacua a vertederos controlados o se utiliza como acondionador de suelos. Está compuesto por 18 lechos los cuales recibe el lodo ya digerido

del Digestor aerobio de Lodos.

Imagen donde se aprecia como entra el agua y como sale el agua una vez que esta tratada.

Una vez seco el lodo se procede apilarlo para retirarlo de los lechos y así dejar limpio para su próximo llenado del Digestor Aerobio de Lodos.

Periódico Mural de Efecto Invernadero