Distribución del Agua en la tierra

El contenido del agua del planeta se estima en 1.300 trillones de litros. La mayor parte, aproximadamente un 97,23% la almacenan los océanos. Los casquetes polares un 2,15%, . La reserva para el hombre, un 0.61%. los lagos encierran el 0,009% mientras que la cifra desciende en los mares interiores a un 0,008%. La humedad del suelo acumula el 0,005% la atmosfera el 0,001% y los ríos tan solo 0,001% del total. Esta cantidad ha estado circulando siempre por la tierra, originando y conservando la vida en ella. Disponemos actualmente de la misma cantidad de la que disfrutaban los dinosaurios hace 65 millones de años.

El agua potable es un bien escaso por la cantidad de energía que hay que invertir en su formación. El agua de los polos no es directamente utilizable a gran escala y es necesario recurrir a los acuíferos, algunos de los cuales son fósiles, es decir, no renovables, y a los ríos.

Calidad del agua

La calidad de cualquier masa de agua, superficial o subterránea depende tanto de factores naturales como de la acción humana.

Sin la acción humana, la calidad del agua vendría determinada por la erosion del substrato mineral, los procesos atmosféricos de evapotranspiración y sedimentación de lodos y sales, la lixiviación natural de la materia organica y los nutrientes del suelo por los factores hidrológicos, y los procesos biológicos en el medio acuático que pueden alterar la composición física y química del agua.

Por lo general, la calidad del agua se determina comparando las características físicas y químicas de una muestra de agua con unas directrices de calidad del agua o estándares. En el caso del agua potable, estas normas se establecen para asegurar un suministro de agua limpia y saludable para el consumo humano y, de este modo, proteger la salud de las personas. Estas normas se basan normalmente en unos niveles de toxicidad científicamente aceptables tanto para los humanos como para los organismos acuáticos.

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 superficie terrestre o se infiltra en ella, esta constantemente disolviendo la materia.

En la atmosfera durante la condensación y precipitación, la lluvia o la nieve absorben cantidades variables de dióxido de carbono y otros gases, a si como pequeñas cantidades de material orgánico e inorgánico.

Fuentes de contaminación

La gestión de las aguas residuales presenta la mayor fuente mundial de contaminación. Los desechos domésticos e industriales se vierten sobre la superficie de las aguas a través de los sistemas de alcantarillado. En algunos casos, los residuos industriales son liberados directamente sobre los ríos y mares.

Los residuos radiactivos se vierten en el mar grandes barriles con el objeto de mantenerlos alejados de los centros urbanos, pero a menudo los barriles se deterioran después de un tiempo.

El petróleo en muchas ocasiones, es liberado con el mar a través de petroleros y barcos hundidos. Este tipo de desgracias ocurre con bastante asiduidad en los últimos años.

Los plaguicidas se aplican al agua para controlar las plagas acuáticas.

Los contaminantes presentes en la tierra pueden entrar en las aguas superficiales a través de fuertes lluvias o infiltrarse en el suelo y entrar en las aguas subterráneas.

Los hogares domésticos, las industrias y prácticas agrícolas que producen las aguas residuales pueden causar la contaminación de numerosos lagos y ríos.

Las aguas residuales a menudo contiene heces, orina y residuos de lavandería. Hay miles de millones de personas en la tierra, por lo que el tratamiento de aguas residuales es una gran prioridad.

La industria es una enorme fuente de contaminación del agua, que produce contaminantes que son extremadamente perjudiciales para las personas y para el medio ambiente.

Muchas instalaciones de uso industrial de agua dulce suelen verter los residuos de la planta en los ríos, lagos y océanos.

La deposición atmosférica es la contaminación del agua causada por la contaminación del aire.

El agua para la agricultura, la industria y la comunidad

Las plantas son la forma de vida, a nivel macroscópico, más auto suficiente que existe en el planeta, generan alimento a partir de agua, luz y nutrientes que toman del suelo, los cuales pasan a formar parte de su composición en frutos que producen.
Cada año las plantas generan una cantidad enorme de alimento, que es aprovechado, por insectos, hongos y animales. Entre estos últimos se encuentra la especie humana, la cual posee una dieta omnívora y toma muchos nutrientes de la ingesta de plantas.
La vida es sostenible por la ingesta de plantas, y la continua producción de estas viene por los trabajos agrícolas que se realizan, los cuales serian imposibles sin el agua que nutre y da crecimiento a los cultivos.

En la industria el agua es de las principales fuentes generadoras de energía. Las centrales Hidroeléctricas general suficiente energía como para mantener pequeños estados y localidades de una manera muy limpia y eficiente. Sumado a esto, en muchos lugares y fuentes de trabajo aun se ocupan maquinas de vapor que son básicas para el funcionamiento industrial como se da el caso en el lavado a presión. Otro uso está en las industrias papeleras que usan el agua para transportar materiales por medio de canales. Estos son algunos de los usos que se le da industrialmente al agua.

El uso en comunidad es del que mayor conocimiento tenemos, basta con despertarse un día y contar las veces que usamos agua para darnos cuenta de la importancia que se le da, la usamos para cocinar, para bañarnos, para desinfectarnos, lavarnos los dientes, las manos, lavar ropa, etc.

y es importante no olvidar que es un recurso no renovable el cual si no hacemos un uso adecuado de el pronto se nos terminara uno de los recursos mas indispensables para sobrevivir.

Purificación del agua

El agua es el solvente universal por excelencia y uno de los factores más importantes y por lo tanto consumidos del mundo.

Nuestra mayor preocupación hoy en día, es purificar el agua, debido a los daños que pueden producir en estado natural proveniente de fuentes no puras. Para esto de emplean varios métodos entre los cuales podemos mencionar:

Sedimentación: consiste en dejar el agua en reposo para que los materiales que posee se dirijan al fondo del envase.

Filtración: esta es cuando filtramos en agua parcialmente clarificada, a través de lechos de arena.

Cloración: se trata el agua con agentes desinfectantes para eliminar los microrganismos que quedan e la misma.

El cloro es universalmente utilizado como desinfectante químico en el gua. El cloro es añadida al agua que consumimos para destruir gérmenes, bacterias y organismos vivos, sin considerar que el ser humano es también un organismo vivo. Por lo anterior su cuerpo es atacado por el Cloro tanto interna como externamente.

La aireación es pasar el agua por dispositivos que atomizan, lo que permite la eliminación de olores desagradables y confiere un sabor mas grato a esta.

A pesar de su paso por las plantas potabilizadoras, el agua que llega a nuestros hogares contiene materiales contaminantes como lo son los orgánicos basados en derivados del petróleo principalmente son insecticidas, pesticidas, herbicidas y solventes industriales entre otros.

Los contaminantes inorgánicos son altamente nocivos para la salud y al estar, al igual que los anteriores, disueltos en el líquido son invisibles al ojo humano, como por ejemplo el cloro, plomo, arsénico, sodio, cromo, hierro, magnesio, calcio, mercurio entre otros.

Los contaminantes biológicos son organismos vivos microscópicos que viven en aguas contaminadas y que al ser ingeridas ocasionan enfermedades como el colero o la tifoidea, encontrado en bacterias, virus, parásitos y gérmenes.

Los contaminantes radiactivos son los productos de los desechos de las plantas nucleares y residuos de las explosiones atómicas.

Contamos con varios productos, para poder purificar el agua, cada uno de los cuales ha sido diseñado para una función especifica.

Estructura y propiedades de los líquidos. Modelo cinético molecular de los líquidos.

Un líquido esta formado por moléculas que están en movimiento constante y desordenado y cada una de estas chocan  millones de veces en un lapso de tiempo muy corto. El movimiento libre es eludido, a través de las intensas fuerzas de atracción entre cada molécula, o enlaces de hidrogeno llamados dipolo-dipolo , además tengamos en cuenta que con esto se produce una cercanía menor que la que existe en un gas entre sus moléculas.

En el caso de los líquidos, su densidad es 800 veces mas grande que la de los gases.

Los líquidos presentan características que los colocan entre el estado gaseoso completamente caótico y desordenado, por otro lado el estado solido de un liquido (congelado) se le llama ordenado. Por lo tanto podemos destacar los tres estados del agua.

A los líquidos se les denomina incomprensibles debido a que dentro de ellos existen fuerzas extremas que entre sus moléculas se atraen.

Al realizar la mezcla de dos líquidos, las moléculas de uno de ellos se difunden en todas las moléculas del otro líquido  a mucha menor velocidad, cosa que en los gases no sucede.

Su forma y volumen en un liquido las fuerzas de atracción son aun suficientemente intensas para limitar a las moléculas en su movimiento dentro de un volumen definido, pero no son tan poderosas como para haces que las moléculas guarden una posición precisa dentro del liquido. De hecho las moléculas, dentro de los límites del volumen del líquido están en libertad de moverse unas alrededor de otras, y de esa manera permite que fluyan los líquidos. Por lo tanto, los líquidos conservan un volumen definido, pero, debido a su capacidad para fluir, su forma depende del contorno del recipiente que los contiene.

De acuerdo con la teoría cinético-molecular o corpuscular toda la materia esta formada por partículas en continuo movimiento, entre las que no hay nada, solo espacio vacío.

Las partículas de los líquidos vibran y forman conglomerados que se desplazan unos respecto a otros.

La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas de un cuerpo.

Propiedades del agua

El agua es la biomolecula mas abundante, y también la mas importante. La vida tal como se conoce en el planeta Tierra, se desarrolla siempre en medio acuoso. Incluso en los seres no acuáticos el medio interno es esencialmente hídrico. De hecho la, búsqueda de vida en otros planetas esta supeditada a la presencia de agua.

El agua reúne una serie de características que la convierten en un disolvente único e insustituible en la biosfera. Las podemos clasificar en:

FISICAS: el agua es un líquido inodoro e insípido. Tiene un cierto color azulado cuando se concentra en grandes cantidades. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de succión del agua pura es de 0°C y el punto de ebullición es de 100°C.

La densidad es la medida que nos dice como es de compacta una sustancia. Se define como la unidad de masa divida por el volumen que ocupa

Capacidad calorífica

El agua posee una capacidad calorífica muy elevada, es necesaria una gran cantidad de calor para elevar su temperatura 1.0°k.

El calor latente de evaporización corresponde a la temperatura de ebullición, es decir, la temperatura de ebullición varia con la presión atmosférica, de la suerte que a muy bajas presiones el agua entra en ebullición a temperaturas muy bajas, pero el calor latente de fusión se refiere a la energía adicional que se debe suministrar al agua para romper las ligaduras del puente de hidrogeno, y eso, no dependa de la presión.

Propiedades químicas del agua son su gran capacidad de formación de enlaces de hidrogeno, la cual cada molécula de agua puede formar 4 puentes de hidrogeno, ya que tiene:

-dos átomos de H susceptibles de ser cedidos

-dos dobletes electrónicos capaces de aceptar otros tantos átomos de H.

El agua liquida, al igual que el hielo pueden establecer enlaces en cualquier dirección del espacio, formando una malla tridimensional, que determina, aparte de alguna de las propiedades físicas enumeradas (altos puntos de fusión y ebullición), la capacidad de solubilizacion de moléculas con grupos polares y su participación en los mecanismos de muchas reacciones hidroliticas.

Por otro lado su capacidad de disociación y la rápida emigración de los iones resultantes (H⁺ y OH^-) explican la importancia crítica del pH en muchos biológicos.

El agua se comporta como acido y como base, ya que generar tanto H⁺ como OH^-. Se trata por tanto de una sustancia anfótera o anfolito.