El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El término agua, generalmente, se refiere a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.2 Se localiza principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.3 El agua es un elemento común del sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración (evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45.000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74.000 km³ anuales al causar precipitaciones de 119.000 km³ cada año.4
Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada para agricultura.5 El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10% restante.6El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre.7 8 Sin embargo estudios de la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes del 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.6
Desde el punto de vista biológico, el agua es el solvente universal (generalmente universal), todas las reacciones involucradas en el metabolismo ocurren en agua. Es la via de respiracion y alimentacion para organismos marinos (lo realizan por filtracion).
Es un conductor térmico, muy buen termoregulador. Es muy utilizado como disipador de temperatura, sobretodo en el cuerpo humano.
Propiedades Fisicas:
Estado de agregacion: Liquida a 25ºC
Apariencia: inodora, incolora, inhodora.
Densidad: 1 g/cm3
Masa 18,01528 u (18,01g/mol)
Punto de fusión: 273.15 K (0 °C)
Punto de ebullición: 373.15 K (100 °C)
Punto de descomposición: K (-273,15 °C)
Temperatura crítica: 647.1 K (373.95 °C)
Punto triple: -273.06 K
Apariencia: Tetraedro, Hexagonal en red cristalina de hielo.
Propiedades Quimicas:
pH: 7
pKa: 15.54
Kw: 1x10^-14 (da la pauta para la escala de pH)
ΔfH0gas (entalpía de formacion): -241,83 kJ/mol (endotermico)
ΔfH0líquido (entalpia de formacion): -285,83 kJ/mol (endotermico)
S0gas, 1 bar: 188,84 J•mol-1•K-1 (entalpia estandar)
S0líquido, 1 bar: 41 J•mol-1•K-1 (entalpia estandar)
Acidez y Basicidad del agua
La cesión de protones por un ácido y la aceptación de protones por una base son procesos reversibles. Dado que este tipo de procesos desembocan al cabo de un cierto tiempo en una situación de equilibrio, su estudio puede efectuarse aplicando los conceptos fundamentales del equilibrio químico.
El equilibrio ácido-base más sencillo y fundamental a la vez es el que corresponde a la disociación del agua:
H2O + H2O «-- H3O+ OH-
Base 1 ácido 2 ácido 1 base 2
Esta reacción pone de manifiesto que el agua puede actuar como una base (base 1) ganando protones para convertirse en H3O+ (ácido 1) y puede actuar como un ácido (ácido 2) perdiendo protones para convertirse en OH- (base 2). Se dice por ello que es una sustancia anfolita.
Como pone de manifiesto la escasa conductividad del agua pura, el equilibrio iónico del agua está considerablemente desplazado hacia la izquierda, lo que significa que, de acuerdo con la ley de acción de masas, su constante de equilibrio K es muy pequeña:
En el agua pura la presencia de iones H3O+ y OH- procede únicamente de su disociación iónica, por lo que sus concentraciones respectivas son iguales. Es decir:
Polaridad del agua
La polaridad de la molécula de agua no sólo es consecuencia de su geometría tetraédrica irregular, sino que también de la naturaleza de sus átomos: hidrógeno, el átomo más pequeño de la Química, y oxígeno, un átomo pequeño, pero principalmente de alta electronegatividad. Este término denota a los átomos que presentan gran capacidad de atraer electrones de enlace hacia sí. Por lo tanto, el átomo de oxígeno de la molécula de agua atrae hacia sí los electrones de los enlaces covalentes con los hidrógenos; hecho que da lugar a una polaridad de enlace.
Puentes de hidrogeno en la molecula de agua
El puente de hidrógeno es un enlace que se establece entre moléculas capaces de generar cargas parciales. El agua, es la sustancia en donde los puentes de hidrógeno son más efectivos, en su molécula, los electrones que intervienen en sus enlaces, están más cerca del oxígeno que de los hidrógenos y por esto se generan dos cargas parciales negativas en el extremo donde está el oxígeno y dos cargas parciales positivas en el extremo donde se encuentran los hidrógenos. La presencia de cargas parciales positivas y negativas hace que las moléculas de agua se comporten como imanes en los que las partes con carga parcial positiva atraen a las partes con cargas parciales negativas. De tal suerte que una sola molécula de agua puede unirse a otras 4 moléculas de agua a través de 4 puentes de hidrógeno. Esta característica es la que hace al agua un líquido muy especial. La formación de puentes de hidrogeno estabilizan la molécula de agua.
Hidrato: es un término utilizado en química orgánica y química inorgánica para indicar que una sustancia contiene agua. En química orgánica, un hidrato es un compuesto formado por el agregado de agua o sus elementos a una molécula receptora. Por ejemplo, el etanol, C2-H5-OH, puede ser considerado un hidrato de etileno, CH2=CH2, formado por el agregado de H a un C y OH al otro C. En química inorgánica, los hidratos contienen moléculas de agua que o bien están ligadas a un núcleo metálico o están cristalizadas con el complejo metálico. Tales hidratos se dice que poseen "agua de cristalización" o "agua de hidratación". Ésta es liberada cuando el hidrato es sometido a alta temperatura, la red se rompe y deja escapar una o más moléculas de agua. Si el agua es agua pesada, donde el hidrógeno consiste del isótopo deuterio, entonces se suele utilizar el término deuterar en lugar de hidratar.
Proceso de purificación del agua:
Algunos procesos de purificación:
Cloracion-Desinfeccion-del-agua
Filtracion-lecho-profundo
Filtracion-por-carbon-activado
FIltracion-por-cartucho-5 micras
Suavizacion-del-agua
Osmosis-inversa-ultrapurificacion
Pulido-agua-1-micra
Luz-ultravioleta-esterilizacion
ozonacion-del-agua
Lavado de garrafon
Llenado-de-garrafon
Desinfección Solar de Aguas (Sodis)
Una tecnología ya bien establecida y aceptada para proveer agua bacteriológicamente segura que se basa en la exposición al sol de la botella conteniendo el agua contaminada por aproximadamente seis horas.
Los rayos solares actúan por combinación de la radiación UV-A y la radiación infrarroja destruyendo bacterias y virus (incluyendo al vibrio cholerae).
Esta técnica es universal, altamente probada.
La única restricción es que el agua se debe tomar durante ese día, de lo contrario los microorganismos se vuelven a reproducir.
Remoción de Arsénico por Oxidación Solar modificada
El agua se coloca con algunos gramos de alambre (por ejemplo, de enfardar) o lana de acero (virulana), que se irradia por algunas horas. Este tratamiento elimina el arsénico por oxidación y coprecipitación con óxido de hierro formados en el proceso. Por la noche, la botella se deja en posición vertical para promover la precipitación y por la mañana se filtra por un paño de tela, similar al que se usa para el café.
La tecnología Soras fue probada con bastante éxito en la India y Bangladesh, entre otros países. Sirve para eliminar el arsénico 3, pero no para el arsénico 5 (de alta prevalencia en Argentina).
Para que Soras sea efectivo en países con arsénico 5, como Argentina se necesita que el agua tenga más hierro. Por eso, lo debemos agregar externamente, con alambre o virulana. Estos compuestos forman unos ‘barros’ sobre los cuales se absorbe o coprecipita el arsénico”.
Fotocatálisis heterogénea solar con TiO2 (FH)
Es una tecnología avanzada de oxidación que emplea una sustancia barata, reutilizable y no tóxica, el dióxido de titanio que elimina compuestos orgánicos tóxicos, metales como cromo o arsénico, y hasta puede destruir bacterias y virus. En este caso, las botellas se colocan al sol con el agua y el fotocatalizador (TiO2) fijado a sus paredes por un procedimiento muy simple, que podría ser efectuado por los mismos pobladores, adecuadamente instruidos para ello.
En esta técnica podría eliminar todo el arsénico, la contaminación microbiana, orgánica y probablemente el uranio (aunque los estudios no han finalizado).
El dióxido de titanio está presente en los jugos sintéticos, tipo Tang (se usa como espesante), también en cosméticos y pantallas solares.
El procedimiento consiste en hacer una pequeña capa de este dióxido, un especie de film, que se coloca en el interior de la botella. El mismo le da opacidad y se estima que expuesto a la energía solar podría eliminar todos los tóxicos.
Ejemplo: Un trabajo realizado en Tucumán (Argentina) con agua contaminada con un herbicida muy difundido (2,4-D). Se aplicó esta técnica y toda la materia orgánica se transformó en dióxido de carbono (CO2). O sea, se produjo una descontaminación. Lo mismo hace con un microorganismo; que lo inactiva y lo mineraliza. Uno de los inconvenientes es que el proceso de exposición requiere una exposición bastante prolongada a la radiación solar. Aún no se cuenta con valores recomendados.
Clasificación de las aguas:
El agua dulce es agua que contiene cantidades mínimas de sales disueltas, especialmente cloruro sódico. El ser humano, con un proceso, la puede purificar y beberla lo que se llama proceso de potabilización y el agua obtenida se denomina agua potable.
El agua dulce que todos los seres humanos necesitan para crecer y desarrollarse representa sólo el 3 por ciento del agua de todo el planeta. Además se encuentra desigualmente distribuida, concentrándose más del 90 por ciento de la misma en los casquetes polares, glaciares y masas de hielo. Se calcula que en la Tierra hay unos 1.400 millones de km³ de agua.
El agua dulce se puede encontrar en ríos, lagos, manantiales, lagunas, cascadas, y más que nada se puede encontrar en el lago de Baikal, de Siberia, que tiene un índice reducido de sal y no esta aún contaminado.
El agua de mar es una solución basada en agua que compone los océanos y mares de la Tierra. Es salada por la concentración de sales minerales disueltas que contiene, un 35‰ (3,5%) como media, entre las que predomina el cloruro sódico, también conocido como sal de mesa. los oceanos contienen un 97,25% del total de agua que forma la hidrosfera.
El estudio de la composición se simplifica por el hecho de que las proporciones de los componentes son siempre aproximadamente las mismas, aunque la concentración conjunta de todos ellos es enormemente variable. Nos referimos a esa concentración total como salinidad, que suele expresarse en tanto por mil (‰). Gracias a la universalidad de su composición, la salinidad suele ser estimada a partir de la medición de un solo parámetro, como la conductividad eléctrica, el índice de refracción o la concentración de uno de sus componentes, generalmente el ion cloruro (Cl-).
La salmuera es agua con una alta concentración de sal disuelta (NaCl). Existen ríos y lagos salados en donde no hay vida por el exceso de sal y de donde se extrae la salmuera, principalmente para obtener su sal evaporando el agua en salinas. La salmuera puede ser venenosa para algunos animales que beben de esta.
El agua blanda es el agua en la que se encuentran disueltas mínimas cantidades de sales. Si no se encuentra ninguna sal diluida entonces se denomina agua destilada.
El agua blanda puede definirse como agua con menos de 0,5 partes por mil de sal disuelta.1 Los cuerpos de agua dulce incluyen lagos, ríos, glaciares, cuerpos de agua subterránea. La fuente de agua dulce es la precipitación de la atmósfera en forma de lluvia, nieve.
En química, el agua calcárea o agua dura —por contraposición al agua blanda— es aquella que contiene un alto nivel de minerales, en particular sales de magnesio y calcio.1 A veces se da como límite para denominar a un agua como dura una dureza superior a 120 mg CaCO3/L. El agua dura puede volver a ser blanda, con el agregado de carbonato de sodio o potasio, para precipitarlo como sales de carbonatos, o por medio de intercambio iónico con salmuera en presencia de zeolita o resinas sintéticas.
Fuente: wikipedia.org
Problemática en 20 años por falta de agua potable en la sociedad
Tal vez, mientras que muchos siguen desperdiciando agua sin importarles la segura y catastrófica visión que se tiene de su disponibilidad en el futuro, unos pocos si se preocupan de este problema, ya que el agua dulce es de decir la que se puede potabilizar solo constituye el 3% del total de agua en la tierra y que será de esta si los ríos, lagos, paramos y humedales son contaminados diariamente por industrias con sus desechos tóxicos y por las demás personas con la basura. En 20 años la problemática global será por la escasez de este líquido vital pues la visión que se tiene de la situación son las guerras para conseguirla mientras muchas personas morirán por el agua contaminada; El agua es un líquido único con propiedades y características especiales pero la mayoría de la gente no ve su importancia solo la vera cuando la necesite, una solución sería seguir con la prevención en el ahorro de agua y con la imposición de multas para quien gaste más de lo permitido Nadie Sabe lo Que Tiene Hasta que lo Pierde!!
