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EL AGUA El agua es una sustancia qumica

formada por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno. Su frmula molecular es H2O.

El agua cubre el 72% de la superficie del planeta Tierra y representa entre el 50% y el 90% de la masa de los seres vivos. Es una sustancia relativamente abundante aunque solo supone el 0,022% de la masa de la Tierra.

Se halla en forma lquida en los mares, ros, lagos y ocanos.

En forma slida, nieve o hielo, en los casquetes polares, en las cumbres de las montaas y en los lugares de la Tierra donde la temperatura baja por debajo de los cero grados Celsius.

Y en forma gaseosa se halla formando parte de la atmsfera terrestre como vapor de agua.

En la superficie de la Tierra hay unos 5.398.263.000 km de agua que se distribuyen de la siguiente forma:

1.320.000.000 km (97%) son agua de mar.

40.000.000 km (3%) son agua dulce. 25.000.000 km (1,8%) como hielo. 13.000.000 km (0,96%) como agua subterrnea. 250.000 km (0,02%) en lagos y ros. 13.000 km (0,001%) como vapor de agua.

El agua existe en la Tierra en tres estados: slido (hielo, nieve), lquido y gas (vapor de agua). Ocanos, ros, nubes y lluvia estn en constante cambio: el agua de la superficie se evapora, el agua de las nubes precipita, la lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, la cantidad total de agua en el planeta no cambia. La circulacin y conservacin de agua en la Tierra se llama ciclo hidrolgico, o ciclo del agua.

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Cuando se form, hace aproximadamente cuatro mil quinientos millones de aos, la Tierra ya tena en su interior vapor de agua. En un principio, era una enorme bola en constante fusin con cientos de volcanes activos en su superficie. El magma, cargado de gases con vapor de agua, emergi a la superficie gracias a las constantes erupciones. Luego la Tierra se enfri, el vapor de agua se condens y cay nuevamente al suelo en forma de lluvia.

El ciclo hidrolgico comienza con la evaporacin del agua desde la superficie del ocano. A medida que se eleva, el aire humedecido se enfra y el vapor se transforma en agua: es la condensacin. Las gotas se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso: es la precipitacin. Si en la atmsfera hace mucho fro, el agua cae como nieve o granizo. Si es ms clida, caern gotas de lluvia.

Una parte del agua que llega a la tierra ser aprovechada por los seres vivos; otra escurrir por el terreno hasta llegar a un ro, un lago o el ocano. A este fenmeno se le conoce como escorrenta. Otro poco del agua se filtrar a travs del suelo, formando capas de agua subterrnea. Este proceso es la percolacin. Ms tarde o ms temprano, toda esta agua volver nuevamente a la atmsfera, debido principalmente a la evaporacin.

Al evaporarse, el agua deja atrs todos los elementos que la contaminan o la hacen no apta para beber (sales minerales, qumicos, desechos). Por eso el ciclo del agua nos entrega un elemento puro. Pero hay otro proceso que tambin purifica el agua, y es parte del ciclo: la transpiracin de las plantas.

Las races de las plantas absorben el agua, la cual se desplaza hacia arriba a travs de los tallos o troncos, movilizando consigo a los elementos que necesita la planta para nutrirse. Al llegar a las hojas y flores, se evapora hacia el aire en forma de vapor de agua. Este fenmeno es la transpiracin.

PROPIEDADES FISICAS

1) Estado fsico: slida, liquida y gaseosa2) Color: incolora3) Sabor: inspida4) Olor: inodoro5) Densidad: 1 g./c.c. a 4C6) Punto de congelacin: 0C7) Punto de ebullicin: 100C8) Presin critica: 217,5 atmsferas.9) Temperatura critica: 374C

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Propiedades Qumicas

1) Reacciona con los xidos cidos 2) Reacciona con los xidos bsicos 3) Reacciona con los metales 4) Reacciona con los no metales

5) Se une en las sales formando hidratos

Propiedades biolgicas

Es un excelente disolvente, de sustancias txicas y compuesto bipolares. Incluso molculas biolgicas no solubles

Participa como agente qumico reactivo, en las reacciones de hidratacin, hidrlisis y oxidacin-reduccin.

Permite la difusin, es decir el movimiento en su interior de partculas sueltas, constituyendo el principal transporte de muchas sustancias nutritivas.

Constituye un excelente termorregulador , permitiendo la vida de organismos en una amplia variedad de ambientes trmicos. Tiene un importante papel como absorbente de radiacin infrarroja, crucial en el efecto invernadero.

Interviene en el mantenimiento de la estructura celular (plantas). Proporciona flexibilidad a los tejidos. Acta como vehculo de transporte en el interior de un ser vivo y

como medio lubricante en sus articulaciones.

Agua para riego Se usa agua sin tratamiento previo, para regiones ridas se lleva

grandes distancias, en las regiones no ridas se emplea cualquier agua dulce.

Agua para enfriamiento se usa con fines industriales para enfriar

durante el proceso productivo

Agua para Calderas

Debe estar libre de materiales disueltos o en suspensin capaces de formar depsitos y de los gases disueltos de oxgeno y dixido de carbono.

Puede tratarse dentro de la caldera o fuera de ella y en ocasiones de ambas formas.

En calderas pequeas se puede efectuar el tratamiento interno.

Para calderos grandes se hace el tratamiento externo.

Se emplea zeolitas

Agua para piscinas

Con caractersticas similares al agua potable.

Se debe mantener cantidades adecuadas de cloro permanentemente.

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Aguas industriales

Los que se emplean en la obtencin de metales.

Industria automotriz

Industria qumica

Industria del coque

Industria de los alimentos

Industria del petrleo

Industria textil

Servicios pblicos

El agua desionizada

El agua desionizada es aquella a la cual se le han quitado los cationes, como los de sodio, calcio, hierro, cobre y otros, y aniones como el carbonato, fluoruro, cloruro, etc. mediante un proceso de intercambio inico. Esto significa que al agua se le han quitado todos los iones excepto el H+, o ms rigurosamente H3O+ y el OH-, pero puede contener pequeas cantidades de impurezas no inicas como compuestos orgnicos.

El agua mineral

El agua mineral es agua que contiene minerales u otras substancias disueltas que alteran su sabor o le dan un valor teraputico. Sales, compuestos sulfurados y gases estn entre las sustancias que pueden estar disueltas en el agua; esta puede ser, en ocasiones, efervescente. El agua mineral puede ser preparada o puede producirse naturalmente.

En base a su contenido mineral se clasifica el agua como

-Mineralizacin Dbil: aquellas que contienen menos de 150mg/ de calcio.-Mineralizacin Fuerte: contiene ms de 1500mg/l de residuo seco.-Bicarbonatada: Contiene ms de 600mg/l de bicarbonatos.-Sulfatadas: Contiene ms de 200mg/l de sulfatos.-Clorudada: Tiene ms de de 200mg/l de cloruro.-Clcicas: Contiene ms de 150mg/l de calcio.-Ferruginosa: Contiene ms de 1mg/l de hierro.-Acidulada: -Contiene ms de 250mg/l de CO2.-Sdica: Tiene un contenido mayor a 200mg/l de sodio.-Magnsicas: Su contenido supera los 50mg/l de magnesio.-Fluoradas: Contiene ms de 1mg/l de fluoruros.

Calcio: Ayuda a fortalecer huesos y dientes, ayuda a dar tono muscular y controla la irritabilidad nerviosa.

-Magnesio: Ayuda a la relajacin muscular, es un ca lmante y energizante natural, tambin participa en el equili brio energtico de las neuronas, manteniendo as sano al sistema nervioso. Ayuda a fijar el calcio y fsforo en dien tes y huesos participa en el equilibrio hormonal, ayuda a preven ir enfermedades cardiovasculares, as como a controlar la flora intestinal.

-Sodio: es muy importante en el metabolismo celular , participa en las transmisiones de impulsos nerviosos y en las contracciones musculares.

-Hierro: Ayudan a la correcta oxigenacin tisular y ayuda a oxigenar a las clulas.

-Cloruro: Participa en la transportacin de oxgeno a las clulas, mantiene el correcto nivel de pH en los jugos gstricos y estabiliza los fluidos corporales.

-Fluoruro: Fortalece el esmalte de los dientes previniendo enfermedades.

-Bicarbonato: Ayudan a la digestin y neutraliza la secrecin gstrica.

-Sulfatos: Ayudan al aparato digestivo en general y a la piel.

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Agua destilada

Se llama agua destilada al agua que ha sido evaporada y posteriormente condensada. Al realizar este proceso se eliminan casi la totalidad de sustancias disueltas y microorganismos que suele contener el agua y el resultado es prcticamente la sustancia qumica pura H2O.

Agua pesada

La frmula qumica del agua deuterada, xido de deuterio o agua pesada es: D2O o 2H2O. La frmula qumica del agua tritiada, xido de tritio o agua superpesada es:T2O o 3H2O. Como ya se ha indicado, esta forma es radiactiva. Adems hay otras variedades isotpicas como: agua semipesada cuya frmula qumica es HDO, DHO o 1H2H O. y una forma sin nombre que correspondera a un "agua semi -superpesada", a veces llamada agua tritiada, cuya frmula qumica es HTO, THO o 1H3H O.

Acondicionamiento del agua

Tratamiento del agua para eliminar o reducir impurezas molestas hasta los lmites inferiores a los establecidos en normas especficas.

Impurezas

1.- Materia en suspensin, color, y materia orgnica : Como los sedimentos, turbidez color, microorganismos, sabores, olores, y materia orgnica.

2.- materia mineral disuelta : como bicarbonatos, sulfatos, cloruros de calcio, magnesio y sodio. Pequeas cantidades de slice, almina.

Otros constituyentes como hierro, manganeso, fluoruros, nitratos, potasio, agua subterrnea, o agua superficial contaminada con el desage de las minas o los residuos industriales.

3.- gases disueltos como oxgeno, nitrgeno, dixido de carbono, sulfuro de hidrgeno y metano.

Efecto de algunas sustancias peligrosas

ArsnicoLa ingestin de pequeas cantidades de arsnico pueden causar efectos crnicos por su acumulacin en el organismo. Envenenamientos graves pueden ocurrir cuando la cantidad tomada es de 100 mg. Se ha atribuido al arsnico propiedades cancergenas.

Zinc La presencia del zinc en el agua potable puede deberse al deterioro

de las tuberas de hierro galvanizado y a la perdida del zinc del latn. En tales casos puede sospecharse tambin la presencia de plomo y cadmio por ser impurezas del zinc, usadas en la galvanizacin. Tambin pude deberse a la contaminacin con agua de desechos industriales.

Efecto de algunas sustancias peligrosas

Cadmio El cadmio puede estar presente en el agua potable a causa de la

contaminacin industrial o por el deterioro de las tuberas galvanizadas.

El cadmio es un metal altamente txico y se le ha atribuido varios casos de envenenamiento alimenticio.

Cromo El cromo hexavalente (raramente se presenta en el agua potable el

cromo en su forma trivalente) es cancergeno, y en el agua potable debe determinarse para estar seguros de que no est contaminada con este metal.

La presencia del cromo en las redes de agua potable puede producirse por desechos de industrias que utilizan sales de cromo, en efecto para el control de la corrosin de los equipos, se agregan cromatos a las aguas de refrigeracin.

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Desinfeccin del agua

Cloro(Cl2): es uno de los elementos ms comunes para la desinfeccin del agua.

Dixido de cloro (ClO2) Hipoclorito de sodio (ClO-) Ozono (O3) Halgenos: Bromo (Br2), Yodo (I2) Cloruro de bromo (BrCl) Metales: cobre (Cu2+), plata (Ag+) Permanganato (KMnO4) Jabones y detergentes Sales de amonio Perxido de hidrgeno

Los procesos fsicos

Los procesos fsicos ms utilizados para la desinfeccin del agua son:

Luz ultravioleta Radiacin electrnica Rayos gamma Sonido

Calor

sedimentacin

Se lleva en tanques de sedimentacin o charcas o estanques, los perodos de reposo varan desde horas hasta uno o ms meses.

coagulacin

Para formar por cataforesis y enmaraamiento grandes agregados (flculo) en que se renan la turbidez, el color y otras materias orgnicas.

Los coagulantes son el sulfato de aluminio, sulfato ferroso, sulfato frrico y aluminato sdico.

Auxiliares de coagulacin son arcilla no pulverizada y slice activada.

Los flculos se eliminan por sedimentacin o por filtracin.

filtracin

Pasar el agua coagulada o sedimentada a travs de una capa de arena fina, en filtros prensa o por gravedad.

cloracin

Proceso de desinfeccin mas usada, puede efectuarse antes de la filtracin (precloracin) y despus la filtracin.

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Eliminacin del gusto y olor

Salvo en las aguas sulfuradas la mayor parte de gustos y olores son de naturaleza orgnica, los que se combate con la aireacin en los sedimentadores y coaguladores o aadiendo carbn activado en estas instalaciones o filtros de carbn activo.

Eliminacin de la dureza

1.- En un ablandador a presin o del tipo de gravedad, se hace fluir el agua por un lecho de 15 a 20 cm de intercambiador de cationes de sodio que retiene los iones calcio y magnesio.dura de 4 a 24 horas en la industria y de una a dos semanas en el uso domstico

2.- procedimiento de la cal, adicionando cal mas un coagulante o cal mas carbonato sdico mas un coagulante en diversas dsis.

3.- cal sodada en caliente en tanques de acero cerrados a presin a temperaturas cercanas al de ebullicin.

Desmineralizacin Los cationes metlicos se eliminan

mediante un intercambiador catinico en su forma sdica.

Los aniones se separan por medio de un intercambiador aninico.

Potabilizacin

Conjunto de operaciones y procesos, fsicos y/o qumicos que se aplican al agua a fin de mejorar su calidad y hacerla apta para uso y consumo humano.

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Tipos de plantas

ETAP de tecnologa convencional: incluye los procesos de coagulacin, floculacin, decantacin (o sedimentacin) y filtracin.

ETAP de filtracin directa: incluye los procesos de coagulacin-decantacin y filtracin rpida, y se puede incluir el proceso de floculacin.

ETAP de filtracin en mltiples etapas (FIME): incluye los procesos de filtracin gruesa dinmica, filtracin gruesa ascendente y filtracin lenta en arena.

Proceso de potabilizacin de agua

Lmites permisibles de agentes biolgicos

CARACTERISTICA LIMITE PERMISIBLEOrganismos coliformes totales 2 NMP/100 ml

2 UFC/100 mlOrganismos coliformes fecales No detectable NMP/100 ml

Cero UFC/100 ml

NMP/100 ml (nmero ms probable por 100 ml), si se utiliza la tcnica del nmero ms probable o UFC/100 ml (unidades formadoras de colonias por 100 ml), si se utiliza la tcnica de filtracin por membrana.

Caractersticas fsicas organolpticas

CARACTERISTICA LIMITE PERMISIBLE

Color 20 unidades de color

escala platino-cobalto

Olor y sabor Agradable Turbiedad 5 unidades de turbiedad nefelomtricas

(UTN)

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Normas de agua potable por la Organizacin Mundial de la Salud Demanda bioqumica de oxgeno (DBO)

Mide la capacidad de las bacterias comunes para digerir la materia orgnica, generalmente en un perodo de incubacin de 5 das a 20 oC analizando la disminucin de oxgeno. Esta mide la materia orgnica biodegradable. Expresada como O2.

Demanda qumica de oxgeno (DQO)

Analiza tanto la materia orgnica biodegradable como lo que no lo es (refractaria) . Expresada como O2.

Dureza del agua

Tipos de agua mg/lBlanda 17Levemente dura < 80Moderadamente dura 180Extremadamente dura > 9999

Contaminantes del agua Agentes patgenos.- Bacterias, virus, protozoarios. Desechos orgnicos. Sustancias qumicas inorgnicas.- Acidos, compuestos de metales txicos

(Mercurio, Plomo), envenenan el agua. Los nutrientes vegetales pueden ocasionar el crecim iento excesivo de plantas

acuticas que despus mueren y se descomponen, agot ando el oxgeno del agua y de este modo causan la muerte de las especie s marinas (zona muerta).

Sustancias qumicas orgnicas.- Petrleo, plsticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la vida.

Sedimentos o materia suspendida.- Partculas insolub les de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de con taminacin.

Sustancias radiactivas que pueden causar defectos c ongnitos y cncer. Calor.- Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxgeno y

hace a los organismos acuticos muy vulnerables.