universidad nacional santiago antÚnez de mayolo departamento acadÉmico de ciencias quÍmica...
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UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS
QUÍMICA INDUSTRIAL INORGÁNICA
Ing. Miguel RAMIREZ GUZMÁN
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EL AGUA
CONCEPTO
PROPIEDADES
FUNCIONES
IONIZACIÓN DEL AGUA
DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL PLANETA
EL AGUA EN LA INDUSTRIA
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
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CONCEPTO
El agua es una sustancia incolora, inodora e insípida, fundamental para la vida y presente en la mayoría de los componentes que integran la Tierra.
Este compuesto, según su formula, está constituido por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O).
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Llamamos al agua solvente universal, puesto que en ella se disuelven la mayoría de los componentes; excepto algunos como el aceite, la arena y otros, que al juntarse con el agua permanecen aparte, formando, junta a ésta, un sistema heterogéneo. Debido a esta capacidad de disolución, ocurren en ella la mayoría de las reacciones químicas.
Puede hallarse en diferentes estados: líquido, sólido y gaseoso; aunque cotidianamente llamamos agua al estado líquido de la misma.
Sólido Líquido Gas
PolosGlaciares
Hielo en las superficies del agua en inviernoNieve
GranizoEscarcha
Lluvia RocíoLagos Ríos
Mares Océanos
NieblaNubes
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Pese a ser incolora, en grandes cantidades el agua se muestra de un color azul, por la refracción de la luz solar al traspasarla; es por ello que desde el espacio, las aguas terrestres se ven azuladas y bañando gran parte de la superficie.
Lee todo en: Concepto de agua » Sobre Conceptos http://sobreconceptos.com/agua#ixzz32DRZzgPH
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PROPIEDADES
Acción Disolvente
El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar enlace de hidrógeno.
En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
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Elevada Fuerza de Cohesión
Los enlaces de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible.
Gran Calor Específico
También esta propiedad está en relación con los enlaces de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua.
El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los enlaces de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Así se mantiene la temperatura constante.
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Elevado Calor de Vaporización
Sirve el mismo razonamiento, también los enlaces de hidrógeno son los responsables de esta propiedad.
Para evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.
Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera.
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A la presión atmosférica normal, el punto de congelación del agua es 0° C y su punto de ebullición es 100° C. El agua alcanza su densidad máxima de 1000 kg/m3 a una temperatura de 4° C y se expande al congelarse.
El agua es el compuesto químico más familiar para nosotros, el más abundante y el de mayor significación para nuestra vida. Su excepcional importancia, desde el punto de vista químico, reside en que casi la totalidad de los procesos químicos que ocurren en la naturaleza, no solo en organismos vivos, sino también en la superficie no organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua, esto es en disolución.
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FUNCIONES
Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:
-Soporte o medio donde ocurren las reacciones-Amortiguador térmico-Transporte de sustancias-Lubricante, amortiguadora del roce entre cuerpos
Favorece la circulaciónDa flexibilidad y elasticidad a los tejidosPuede intervenir como reactivo en reacciones, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
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En los seres vivos:
La función principal del agua es el de limpiar. Su uso externo e interno es de gran beneficio.
El cuerpo esta compuesto de más del 50% de agua. Si perdemos solamente el 10% de agua nos vemos en gran peligro.
El agua que bebemos se pierde en el aliento, el sudor, la orina. El agua que se pierde se debe reponer si queremos vivir una vida sana.
En los vegetales la función principal es la de transportador de nutrientes y otras sustancias.
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La industria por lo general suele necesitar y de hecho consume la mayor parte del agua potable destinado a los seres humanos.
Infinidad de productos necesitan de grandes cantidades de agua para ser fabricados.
La industria por su parte contamina y necesita del agua para diluir los contaminantes y expulsarlos.
Otro tipo de industrias hacen uso del agua como vehículo o como trasporte, como es los mineroductos.
En la Industria:
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Otras industrias utilizan el agua para generar electricidad. Por ejemplo esta el caso de la energía limpia obtenida de las mareas, o de la energía nuclear que utiliza grandes depósitos de agua para almacenar residuos radiactivos.
La industria papelera contamina grandes cantidades de agua de ríos.
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IONIZACIÓN DEL AGUA
El agua pura tiene la capacidad de disociarse en iones, por lo que en realidad se puede considerar una mezcla de:
• Agua molecular (H2O )
• Protones hidratados (H3O+) e
• Iones hidroxilo (OH-)
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En realidad esta disociación es muy débil en el agua pura, y así el producto iónico del agua a 25 C es:ᴼ
Kw = [OH-].[H3O+] = [H+].[OH-] = 1.10-14
Este producto iónico es constante. Como en el agua pura la concentración de hidrogeniones y de hidroxilos es la misma, significa que la concentración de hidrogeniones es de 1 x 10 -7.
Para simplificar los cálculos Sörensen ideó expresar dichas concentraciones utilizando logaritmos, y así definió el pH como el logaritmo decimal cambiado de signo de la concentración de hidrogeniones.
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Según esto:• disolución neutra pH = 7 • disolución ácida pH < 7 • disolución básica pH =7
En la figura se señala el pH de algunas soluciones. En general hay que decir que la vida se desarrolla a valores de pH próximos a la neutralidad.
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DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL PLANETA
El agua cubre el 71 % de la superficie de la corteza terrestre. 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.
http://es.wikipedia.org/wiki/Agua
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EL AGUA EN LA INDUSTRIA
En los procesos industriales el agua realiza importantes funciones: se utiliza para transportar otros materiales en diferentes procedimientos de lavado, como materia prima y en un sin número de otras aplicaciones que pueden ser exclusivas de una sola industria e incluso de una sola planta.
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El agua es un medio adecuado y económico para el lavado general de equipos industriales. Además de la estética, lavar el equipo en la industria es muy importante ya que evita que se contaminen los productos con el polvo o con basura, como medida de seguridad (evita que se acumulen los desechos en el piso y no resbalarse o caerse y lastimarse) y para evitar el polvo que puede dañar al equipo.
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Los métodos de lavado se clasifican de manera general en los tres tipos siguientes: lavado por dilución, por desplazamiento o desalojamiento y por extracción.
La industria de la galvanoplastia proporciona un buen ejemplo del lavado por dilución, ya que los objetos que se recubren con el metal se sumergen en una serie de tanques de soluciones químicas y deben pasar por enjuagues intermedios para evitar que lleven líquidos de un tanque a otro y se contaminen las soluciones.
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La industria del papel ofrece un ejemplo de lavado por desplazamiento o desalojamiento en la eliminación del licor residual en los lavaderos de pulpa cruda, estas unidades son esencialmente filtros al vacío en los que un tambor de filtrado gira y está parcialmente sumergido en un tanque de pulpa digerida a una consistencia aproximada del 15 %.
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El lavado por extracción se utiliza en muchas industrias y en la mayoría de las refinerías de petróleo para eliminar la sal del petróleo crudo, evitando de esta manera la corrosión en las columnas de destilación.
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CONTAMINACIÓN DEL AGUA
El agua al caer con la lluvia por enfriamiento de las nubes arrastra impurezas del aire.
Al circular por la superficie o a nivel de capas profundas, se le añaden otros contaminantes químicos, físicos o biológicos.
Puede contener productos derivados de la disolución de los terrenos: calizas (CaCO3), calizas dolomíticas (CaCO3- MgCO3), yeso (CaSO4- H2O), anhidrita (CaSO4), sal (NaCl), cloruro potasio (KCl), silicatos, oligoelementos, nitratos, hierro, potasio, cloruros, fluoruros, así como materia orgánica.
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Hay pues una contaminación natural, pero al tiempo puede existir otra muy notable de procedencia humana, por actividades agrícolas, ganaderas o industriales, que hace sobrepasar la capacidad de autodepuración de la naturaleza.
Al ser recurso imprescindible para la vida humana y para el desarrollo socioeconómico, industrial y agrícola, una contaminación a partir de cierto nivel cuantitativo o cualitativo, puede plantear un problema de Salud Pública.
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Hay componentes que definen unos "caracteres organolépticos", como calor, turbidez, olor y sabor y hay otros que definen otros "caracteres fisicoquímicos" como temperatura, hidrogeniones (pH), conductividad, cloruros, sulfatos, calcio, magnesio, sodio, potasio, aluminio, dureza total, residuo seco, oxígeno disuelto y anhídrido carbónico libre.
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Otro listado contiene, "Otros Caracteres" que requieren especial vigilancia, pues traducen casi siempre contaminaciones del medio ambiente, generados por el propio hombre y se refieren a nitratos, nitritos, amonio, nitrógeno (excluidos NO2 y NO3), oxidabilidad, sustancias extraibles, agentes tensioactivos, hierro, manganeso, fósforo, flúor y deben estar ausentes materias en suspensión.
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Todos estos caracteres, deben ser definidos para poder utilizar con garantías, un agua en el consumo humano e industrial de acuerdo con la legislación vigente.
Otro listado identifica, los "caracteres relativos a las sustancias tóxicas" y define la concentración máxima admisible para arsénico, cadmio, cianuro, cromo, mercurio, níquel, plomo, plaguicidas e hidrocarburos policíclicos aromáticos.
WEBGRAFÍA
es.wikipedia.org/wiki/Agua
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http://www.aula21.net/nutricion/agua.htm
http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/AguaPropiedades.htm
http://importanciadelagua.biz/importancia-del-agua-en-la-industria/
http://jumapam.gob.mx/cultura-del-agua/distribucion-de-agua-en-el-planeta/
http://www.buenastareas.com/ensayos/Uso-Industrial-Del-Agua/125791.html