RESEÑA DE “EL AGUA”

RESEÑA DE “EL AGUA”

INDICE:

I. EL AGUA ¿QUE COSA ES?

I.1 Algunos experimentos para conocerla.

I.2 Lo que se han preguntado los científicos.

I.3 Ese extraño elemento, tan común y tan poco corriente.

II. EL AGUA EN NUESTRO PLANETA.

II.1 ¿De cuanta agua estamos hablando?

II.2 ¿De dónde salió el agua?

II.3 La evaporación.

II.4 El vapor atmosférico y la precipitación.

II.5 Los ríos, lagos y cuerpos superficiales.

II.6 Los océanos, las corrientes y las mareas.

II.7 El agua y la vida.

III. EL CONSUMO URBANO DEL AGUA.

III.1 La captura del agua.

III.2 Como llega el agua a las ciudades y como se va.

III.3 El tratamiento del agua que reciben las ciudades.

III.4 El agua que sale de las ciudades.

III.5 Historia de dos ciudades: Uno: México en una laguna.

III.6 Historia de dos ciudades: Dos: Santafé de Bogota, al pie de los Andes.

IV. LOS PROBLEMAS DEL AGUA.

IV.1 Los retos del siglo XXI.

IV.2 L a contaminación del agua.

IV.3 El grado de tolerancia de contaminación del agua.

El agua para fines recreativos.

El agua para la agricultura.

El agua para la industria.

El agua para el abastecimiento publico.

IV.4 El agua y la salud.

IV.5 La administración del agua.

La administración del agua en America Latina.

IV.6 Los índices de bienestar del agua.

V. EL AGUA FUERA DE NUESTRO PLANETA.

V.1 Nevadas cósmicas.

V.2 La importancia del agua para la exploración del espacio.

V.3 El agua en el cuerpo celeste.

I. ¿Qué es el agua?

Agua: Sustancia cuyas moléculas están formadas por la combinación de un átomo de oxigeno y dos de hidrogeno, liquida, inodora, insípida, el incolora.

Elemento mas abundante de la superficie terrestre: formada en lluvia, las fuentes, los ríos y los mares; es parte de todos los organismos vivos y compuestos naturales.

Tanbien se puede obtener por la infusión, disolución o emulsión de flores, plantas o frutos.

Tales de Mileto afirmo que el agua era una sustancia original, de las cual todas las demás (tierra, aire y fuego) estaban formadas.

Anaximandro y otros filósofos concluyeron que más bien hay una cierta proporción de fuego, aire, tierra y agua en el mundo y que presenta la necesidad natural de restablecer el equilibrio.

Isaac Newton en el siglo XVII escribió Natura Acidorum en donde sostenía que todos los cuerpos podrian ser reducidos a agua.

El agua una sustancia fuera de lo común: es liquida cuando debería ser gaseosa y su forma sólida flota sobre la forma liquida, cuando debería ser al revés.

El agua es el mejor disolvente que existe, pues gracias a esta propiedad conduce los nutrientes a los seres vivos y elimina sus desechos; además lleva el oxigeno a los seres acuáticos.

El 71% de la superficie del planeta esta cubierto por ella; millones de toneladas, en forma de vapor.

I. 1 Algunos experimentos para conocerla.

El agua en nuestro mundo existe en tres formas: sólida, liquida y gaseosa.

El sólido es el hielo; el líquido es el agua y el gaseoso es el vapor, aunque químicamente son la misma cosa.

En la naturaleza existe un cambio continuo en cada forma. Cuando llueve, el vapor se precipita en forma de líquido y cuando graniza, el líquido, en su descenso a la tierra, toma la fase sólida. Cuando nieva privan condiciones de humedad y la temperatura del aire tales que el vapor se precipita como sólido, los físicos los llaman sublimación. Cuando hace mucho calor el agua se evapora; este cambio se llama ciclo hidrológico.

El agua tiene una estructura microscópica; las moléculas poseen una particular tendencia a agruparse en una especie de redes.

I.2 Lo que se han preguntado los científicos.

Los primeros pensadores reconocieron que el agua es única. Aristóteles las incluyo entre los 4 elementos, fue con la tierra, el aire y el fuego. Como elemento fue reconocido hasta el siglo XVIII, cuando la tierra y el aire dejaron de ser elementos y la humanidad reconoció que estaban compuestos de mezclas de especies químicas. El fuego es una actividad química, no es un elemento. En 1781 José Priestley sintetizo al ultimo de los elementos aristotélicos, demostró que también era una mezcla de especies químicas. Antonio Lorenzo de Lavoisier en Francia y Enrique Cavendish en Inglaterra lograron descomponer el agua en: “aire ordinario” (oxigeno) y aire inflamable (hidrogeno) estableciendo los primeros pasos para su estudio científico.

En la clásica teoría de Debye y Hucke donde los sólidos disueltos adquieren cargas eléctricas, casi nada del esfuerzo teorico se dirige al agua, a la que se trata meramente como un medio en el que sucede la disolución y se caracteriza por constante; esta teoría esta casi completamente basada en datos de soluciones acuosas.

Le realidad física es otra; el agua es un liquido extremadamente complejo, deriva que el disolvente mas accesible es el agua, interactua con los solutos que deben necesariamente ser tomadas es cuenta.

Las propiedades del agua difieren mucho de los líquidos; es demasiado “sólida” para ser un líquido ordinario. En 1891 Vernon postulo que las moléculas de agua, se adherían unas a otras, confiriendo al liquido altas densidades. Guillermo Roentgen, descubridor de los rayos X, aventuro en 1892 explicaciones basadas en suposiciones moleculares. Ninguno de estos intentos despertó interés en la comunidad científica. En 1933 dos grandes investigadores Juan Bernal y Roberto Fowler publicaron un articulo proponiendo el primer modelo plausible del agua liquida, en el que sientan las bases sobre los estudios del tema.

En 1940 Dorsey publico una monografía intitulada propiedades de la sustancia agua ordinaria, en la que describe los trabajos de los anteriores 50 años y registra todas las anomalías que exhibe este liquido.

Por el resto de esta década hubo mayor actividad científica del “agua ordinaria”: se investigaron sus propiedades estructurales por medio de rayos X y luz infrarroja por transmisión de ondas sonoras. Se reconoció que las interacciones entre el medio acuoso y los solutos son fuertes y se inicio la interpretación en términos de las ligaduras entre los hidrógenos y el oxigeno que forman la molecula del agua. En los años 50 vio surgir un gran numero de modelos fisicoquímicos; por fin, en los 60 el estudio del agua empezó a ser un tema aparte, se reconocieron temas de asociaciones de moléculas en cúmulos dentro del seno del liquido; se investigaron las fuerzas moleculares que generan los hidrógenos del agua y como afectan las propiedades observables.

En esta década se formalizaron los estudios fisicoquímicos, del agua especialmente en el campo de la teoría de las soluciones. Así empezaron a relacionar las observaciones microscópicas con las teorías. Ello condujo a kauzmann a estudiar el papel de agua con la conformación de las proteínas, lo que llamo la atención de los bioquímicos al líquido en el cual se produce la vida.

Los primeros modelos fueron publicados por G. Nemethy y H.A. Scharega a principios de los años sesenta se realizo el primer intento de fincar una base cuantitativa.

Por medio de programas de computo basadas en la mecánica cuántica llamados métodos ab initio, se han estudiado interacciones entre las moléculas de agua, investigando pares y tríos de moléculas, se ha alcanzado mejor comprensión de la forma en que se conglomeran las moléculas de agua.

La ciencia moderna ah permitido caracterizar propiedades fundamentales del agua; se conoce bien como actúa y como interactúa con otros materiales. Ha permitido aplicaciones tecnológicas para la vida diaria como diversos procesos industriales, ahora fenómenos mucho más complejos: el papel del agua en el control global del clima. Intervienen disciplinas complejas. La teoría del caos y predicciones son muy aproximadas y llenas de hipótesis empiricas. El agua será un elemento importante en nuestro planeta.

I.3 Ese extraño elemento, tan común y tan poco corriente.

El agua es la sustancia mas extraordinaria. Casi todas sus propiedades parecen encontrarse al revés.

En el agua las moléculas se pegan unas a otras y le confiere valores extremadamente altos en su viscosidad, disuelve una gran variedad de sólidos pero no reacciona químicamente con ellos; por eso pueden purificarse, aunque a expensas de mucha energía. La particula asociación de 2 atomos de hidrogeno con uno de oxigeno lo que se traduce en agua no sucede con la molecula de acido sulfhídrico. El acido sulfhídrico es perfectamente normal desde los mismos puntos de vista por los que llamamos anormal al agua.

Los mares y lagos atenúan cambios de temperatura y favorecen la vida en un seno.

La capacidad del agua para transportar calor puede exhibirse mediante un calculo sencillo: si un kilómetro cúbico de agua en un océano fluye de una región caliente a otra muy distante que se halla a 20° C mas fría, la transferencia de calor es de 10 billones de kilocalorías es equivalente al calor generado por la combustiode dos millones de toneladas de carbón. José Black científico británico del siglo VXIII se detuvo con gran cuidado a editar acerca de esta propiedad la llamo “calor latente”. Puesto que en una masa de hielo en ambiente calido se derrite. Black analizo como en el verano puede

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