Erase una vez una fabrica ESTADO NATURAL

EL AGUA

Solución / suspensión acuosa diluida de compuestos orgánicos e inorgánicos que constituyen diversos tipos de sistemas acuáticos.

1. ESTADO NATURAL

El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia: sólido, líquido y gas.

De la cantidad total de agua sobre la tierra, los océanos contienen 97.13%, los casquetes polares y los glaciares contienen 2.24%, el agua subterránea contiene 0.61% y los ríos – lagos – corrientes solo corresponden al 0.02%.

1. HISTORIA DEL TRATAMIENTO DEL AGUA

   Civilizaciones antiguas se establecieron cerca de fuentes de agua para beber, para transportarse y para la agricultura.

La calidad del agua se determinaba a través de los sentidos.

   En el 4000 AC se encontraron escritos en griego y sanscrito con recomendaciones tales como: hervir el agua en vasijas de cobre, calentarla con hierros al rojo vivo, exposición al sol, enfriamiento en vasijas de barro, filtrar a través de arena y grava, o mallas finas.

   Siglo III AC acueductos romanos, primer ejemplo de transporte de agua a las ciudades.

En 1746 Joseph Amy tiene la primera patente de un filtro

En 1804 primera PTAP municipal en paisley, escocia

En 1881 Roberth Koch demuestra en laboratorios que el cloro inactiva bacterias.

En 1884 Prof. Escherich aísla un organismo de un paciente infectado con cólera.

   La turbidez no solo es un problema de estética, sino que partículas como la materia fecal puede hospedar patógenos.  La filtración es efectiva para reducir la turbidez.

A partir de 1900´s los desinfectantes juegan un papel importante.

1. CALIDAD DEL AGUA

   La calidad del agua depende del uso o propósito que se le vaya a destinar: domestico, industrial, agrícola, recreación, pesca, recarga de acuíferos.

    Para determinar la contaminación del agua es necesario conocer los parámetros que pueden afectar nuestra salud.

° Físicos: características organolépticas (olor, sabor, apariencia, temperatura)

° Químico: características asociadas a la solvencia del agua reacciones químicas no visibles.

° Microbiológicos: características asociadas con los microorganismos que viven y se desarrollan en el agua.

° Radiológicos: características asociados a la contaminación del agua por sustancias radioactivas.

   Desde un punto de vista ambiental, las sustancias en el agua se pueden clasificar:

° Partículas suspendidas: elementos suficientemente grandes para sedimentarse de una solución o pueden ser removidas por centrifugación o filtración. (1 micra)

° Partículas disueltas: sustancias realmente en solución homogéneamente dispersa en el liquido (<0.001 micra). No pueden ser removidas sin que haya cambio de fase  (destilación, precipitación, adsorción, extracción).

° Coloides: rango intermedio, pueden ser removidas de un liquido por fuerzas físicas (centrifugación muy fuerte) o por microfiltración.

1. IMPORTANCIA DEL AGUA

El agua es muy importante por las siguientes razones:

• Interviene en la composición de los seres vivos (hasta el 95% en peso).
• Constituye el alimento indispensable para la vida.
• Interviene en la fotosíntesis.
• Disuelve sustancias nutritivas para ser transformados dentro del organismo
• Sirve como ambiente de gran cantidad de organismos: peces, algas, etc.
• Actúan como vehículo transporte de sustancias en el interior de los seres vivos.
• Es una fuente de energía
• Tiene múltiples aplicaciones en la vida diaria.
• Sirve como vía de comunicación para los hombres: Mares, Lagos, Ríos

1. CLASIFICACIÓN DEL AGUA DE ACUERDO A LA FUENTE

   El agua se obtiene de dos fuentes principalmente:

° Agua subterráneas                ° Aguas superficiales

   Para escoger una fuente se debe investigar cual es la de mejor calidad de agua que puede obtenerse económicamente.

   La selección de la fuente también dependerá:

° Cantidad (caudal demandado)

° Disponibilidad (invierno – verano)

° Adaptabilidad del sistema de tratamiento

° Costos de construcción del proyecto

° Vida útil del proyecto

   La calidad de la fuente, establece el tratamiento requerido y se debe tener en cuenta:

° Características: parámetros físicos, químicos y microbiológicos

° Eventos típicos representativos extremos: la calidad de la fuente es diferente para zonas geográficas semejantes.  Se debe analizar por separado.

Aguas superficiales: 

Rios:

• La calidad del agua en un río depende de la cuenca hidrográfica (actividad humana, industrial, prácticas agrícolas)
• Las características del agua son latamente variables, en invierno son altos el color, turbiedad sabor y olor y en verano se incrementa el florecimiento de las algas.
• Bajo condiciones de sequia se afectan más que los acuíferos.
• El tipo de suelo afecta la cantidad y calidad del agua disponible (permeables o impermeables, areniscas, lechos rocosos)

Embalses y lagos:

• Menos variaciones temporales
• Baja turbiedad y color
• En verano se incrementa el florecimiento de algas.

Aguas subterráneas:

Definición de acuífero

• Al tomar una muestra de suelo, se encontrara que el suelo presenta vacios entre sus partículas (zona vadosa)
• A medida que se profundiza, se pueden encontrar puntos en los que el suelo completamente saturado (tabla de agua)
• Punto de saturación, es la zona que se puede explotar
• El fondo de la zona de saturación está marcado por una capa impermeable y sirve como límite para que el agua fluya en cualquier sentido o permanezca almacenada.  
• Hay zonas llamadas de recarga, donde el agua se infiltra.
• Fuente muy económica para comunidades pequeñas
• Se pueden encontrar en zonas donde los ríos están a grandes distancias
• Se debe estudiar la naturaleza de la recarga y el tamaño del acuífero.

Suelos de roca caliza (CaCO3):

• El agua disuelve la caliza lentamente, creando grietas, espacios vacios, y finalmente cavernas en el suelo.
• Algunas de estas cavernas contienen agua y puede ser extraída.
• Las aguas son más fácilmente contaminadas que los demás tipos de agua subterránea por las fisuras en el suelo
• Características similares a las de un agua superficial.

1. PROPIEDADES:

Estructura Del Agua

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El  ángulo entre los enlaces H-O-H   es  de 104'5º. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.

[pic 1]

Propiedades Físicas Del Agua

• Estado físico: sólida, liquida y gaseosa 
• Color: 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.
• Sabor: insípida
• Olor: inodoro
• Densidad: 1 g./c.c. a 4°C
• Punto de congelación: 0°C
• Punto de ebullición: 100°C
• Presión critica: 217,5 atm.
• Temperatura critica: 374°C
• Tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área, La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de van der Waals (es la fuerza atractiva o repulsiva entre moléculas) entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura.
• La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad.

Propiedades Químicas del Agua

• Reacciona con los óxidos ácidos: Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos.
• Reacciona con los óxidos básicos: Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.
• Reacciona con los metales: Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a temperatura elevada.
• Reacciona con los no metales: El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, por ej: Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua).
• Se une en las sales formando hidratos: El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominándose hidratos.

CONTAMINACIÓN DEL AGUA

El agua de fuentes superficiales (ríos, lagos y quebradas), hoy en día es utilizada para suplir nuestras necesidades diarias y ello conlleva a ser objeto de gran cantidad de contaminación, ya que le adicionamos sustancias que normalmente no se encontrarían allí y aumentamos la concentración de otros elementos que al sobrepasar sus límites normales se convierten en agentes peligrosos para el ecosistema y el balance natural.

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