2 Propiedades Agua

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2 Propiedades Agua

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INGENIERA SANITARIA

Ing. Claudia L. Cabrera Snchez.El agua, lquido vital para la vidaEl agua es el compuesto mas abundante en la superficie de nuestro planeta.Lamentablemente, el 94% es agua salada y no es apta para consumo humano.El restante 6% est en hielo glaciar, subsuelo, ros y lagos.

Agua subterrneaEl agua subterrnea es la que se encuentra en el subsuelo y es la ms usada en nuestro pas.Se extrae por medio de pozos perforados hasta 600 metros.Su recarga es muy lenta (decenas a cientos de aos).

Qumica del agua (H2O)El agua (H2O), nunca es pura. Siempre tiende a disolver minerales.El agua potable necesita tener entre 200 y 500 mg de minerales disueltos en cada litro de agua (ej. calcio y carbonatos).

Propiedades Fisicoqumicas aguaPropiedades FsicasEstado fsico: slida, liquida y gaseosaColor: incoloraSabor: inspida Olor: inodoroDensidad: 1 g./c.c. a 4CPunto de congelacin: 0CPunto de ebullicin: 100CPresin critica: 217,5 atm.Temperatura critica: 374C

Propiedades quimicasEl agua es inspida e inodoraEl agua bloquea slo ligeramente la radiacin solar UV fuerte, permitiendo que las plantas acuticas absorban su energa.Ya que el oxgeno tiene una electronegatividad superior a la del hidrgeno, el agua es una molcula polar. La fuerza de interaccin de la tensin superficial del agua es la fuerza de van der Waals entre molculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensin superficial explica la formacin de ondas capilares. A presin constante, el ndice de tensin superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura. Tambin tiene un alto valor adhesivo gracias a su naturaleza polar.La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Otra fuerza muy importante que refuerza la unin entre molculas de agua es el enlace por puente de hidrgeno.El punto de ebullicin del agua (y de cualquier otro lquido) est directamente relacionado con la presin atmosfrica. Su temperatura crtica es de 373,85C (647,14 K), su valor especfico de fusin es de 0,334 kJ/g y su ndice especfico de vaporizacin es de 2,23kJ/g.El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal.El agua es miscible con muchos lquidos, como el etanol. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre la superficie del agua.El agua pura tiene una conductividad elctrica relativamente baja.El agua tiene el segundo ndice ms alto de capacidad calorfica especfica.La densidad del agua lquida es muy estable y vara poco con los cambios de temperatura y presin.

Slidos disueltos en el aguaLos principales elementos disueltos en el agua son: sodio, potasio, calcio, magnesio, carbonato, sulfato y cloro (elementos mayores).Sin embargo, hay una gran cantidad de otros elementos en proporciones muy pequeas (elementos traza).

Elementos traza esenciales

Los principales elementos traza esenciales son: Fe, Mn, Zn, F, I, NO3, PO4, y muchos otros.Las concentraciones de estos elementos generalmente estn en unos cuantos miligramos por cada litro de agua (mg/l). Elementos traza no esencialesSin embargo existen mucho otros iones disueltos en el agua natural que no tienen una funcin biolgica.Algunos de estos son: As, Se, Pb, Cr, Cd, etc. Sus concentraciones generalmente estn en fracciones de mg/l.

De donde vienen los elementos disueltos en el agua?El agua de lluvia incorpora O2 y CO2 de la atmsfera.Al caer la lluvia disuelve minerales de las rocas.Al infiltrarse en el subsuelo disuelve an mas minerales.De esta manera el agua va adquiriendo mas elementos disueltos.

Poder fsico y qumico del agua

El agua tiene un gran poder fsico.Las tormentas arrastran miles de toneladas de material.El agua disuelve anualmente tambin miles de toneladas de minerales.Fuentes naturales de elementos trazaAlgunos eventos naturales como volcanes y zonas de minas aportan elementos traza al agua natural en cantidades altas.Esto produce que localmente el agua no sea potable.Cuando un elemento es toxico se dice que es contaminante.

Fuentes humanas de elementos contaminantes

Sin embargo, y desde la revolucin industrial, los desperdicios del la sociedad aportan gran cantidad de elementos txicos al aguaEsto produce cantidades anmalas de elementos contaminantes en el agua (principalmente subterrnea).Contaminacin del aguaLamentablemente el nmero de sustancias potencialmente txicas que usamos y que tiramos aumenta da con da.De hecho, no se sabe el impacto ambiental de muchas de estas sustancias.

Niveles de contaminacin

Por increble que parezca, solo se necesitan unas fracciones de mg/l de algunos elementos para ser contaminantes.Ejemplo: As (0.05), Cd (0.01), Se (0.01), Hg (0.002), Pb (0.05)Muchos orgnicos.Contaminacin industrial y municipalAunque existe una Normatividad Ambiental Oficial. Existen miles de sitios potencialmente contaminantes.Ejemplo: Sitios mineros, basureros, sitios industriales, tiraderos clandestinos, derrames de petrleo, etc, etc.

Grado de contaminacin actual

Pases del primer mundo tienen un inventario de sus sitios contaminados e invierten grandes sumas en restauracin y limpieza.Sin embargo, en los pases en desarrollo, no existe tal inventario.Lo cual es una prioridad a nivel nacional.Agua potable

Se denominaagua potableo agua para consumo humano, al agua que puede ser consumida sin restriccin debido a que, gracias a un proceso de purificacin, no representa un riesgo para la salud. El trmino se aplica al agua que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e internacionales.

En zonas con intensivo uso agrcola es cada vez ms difcil encontrarpozoscuya agua se ajuste a las exigencias de las normas. Especialmente los valores de nitratos y nitritos, adems de las concentraciones de los compuestosfitosanitarios, superan a menudo el umbral de lo permitido. La razn suele ser el uso masivo deabonosminerales o la filtracin depurines. Elnitrgenoaplicado de esta manera, que no es asimilado por las plantas es transformado por los microorganismos del suelo en nitrato y luego arrastrado por el agua de lluvia alnivel fretico. Tambin ponen en peligro el suministro de agua potable otros contaminantes medioambientales como el derrame de derivados delpetrleo, lixiviados de minas, etc.

Las causas de la nopotabilidaddel agua son:Bacterias,virus;Minerales(en formas de partculas o disueltos), productos txicos;Depsitos o partculas en suspensin.

"El agua y el saneamiento son uno de los principales motores de la salud pblica. Suelo referirme a ellos como Salud 101, lo que significa que en cuanto se pueda garantizar el acceso al agua salubre y a instalaciones sanitarias adecuadas para todos, independientemente de la diferencia de sus condiciones de vida, se habr ganado una importante batalla contra todo tipo de enfermedades.

"Dr LEE Jong-wook, Director General,Organizacin Mundial de la Salud."

Produccin

Al proceso de conversin de agua comn en agua potable se le denominapotabilizacin. Los procesos de potabilizacin son muy variados, y van desde una simple desinfeccin, para eliminar los patgenos, que se hace generalmente mediante la adicin de cloro, mediante la irradiacin de rayos ultravioletas, mediante la aplicacin de ozono, etc.

Estos procedimientos se aplican a aguas que se originan en manantiales naturales o para las aguas subterrneas.Si la fuente del agua es superficial, agua de un ro arroyo o de un lago, ya sea natural o artificial, el tratamiento suele consistir en un stripping de compuestosvoltilesseguido de la precipitacin de impurezas confloculantes, filtracin ydesinfeccinconclorouozono.

El caso extremo se presenta cuando el agua en las fuentes disponibles tiene presencia de sales y/o metales pesados. Los procesos para eliminar este tipo de impurezas es generalmente complicado y costoso.Suministro, acceso y uso

De acuerdo con datos divulgados por el programa de monitoreo del abastecimiento de agua potable patrocinado en conjunto por laOMSyUNICEF, el 87% de la poblacin mundial, es decir, aproximadamente 5900 millones de personas (marzo 2010), dispone ya de fuentes de abastecimiento de agua potable, lo que significa que el mundo est en vas de alcanzar, e incluso de superar, la meta de losObjetivos de Desarrollo del Milenio(ODM) relativa al agua potable.

Factores que afectan el costo del agua potableNecesidad de tratar el agua para transformarla en agua potable, es decir factores relacionados con lacalidad del aguaen la fuente;Necesidad de transportar el agua desde la fuente hasta el punto de consumo;Necesidad de almacenar el agua en los perodos en que esta abunda para usarla en los periodos de escasez;