Las propiedades del agua

¿Cuales son?

Densidad

La mayoría de las sustancias se contraen al congelarse. pero en el caso del agua, esta aumenta su volumen disminuyendo su densidad:

Su densidad máxima es alcanzada a 4 grados Celsius.

A temperaturas menores, las moléculas 
se separan unas de otras, lo que aumenta su
volumen y disminuye su densidad.

Esta propiedad protege la vida en los  océanos ante los cambios de temperatura de la atmósfera.
Pues el hielo, al flotar en el agua impide que se congelen las aguas mas profundas.

Disolvente

La polaridad en el agua

El conjunto de los tres átomos de la molécula del agua, forman una molécula angular polar, cargada positivamente y negativamente como se muestra en la figura de arriba.

Así, las moléculas de agua se atraen entre si formando puentes de hidrógeno.
Estos hacen posible que el agua aumente las temperaturas de fusión y ebullición y hace que la vida en la Tierra sea posible.

Esta polaridad hace posible que el agua se disuelva en numerosas moléculas. Permite interactuar con iones y moléculas con cargas eléctricas como sales y otras moléculas polares.

En la naturaleza, el agua presenta cantidades de sales minerales disueltas:

En el mar, hay una disolución de diversas sales, con
la presencia de iones de cloro, sodio, calcio, magnesio, etc.

En las células: El agua es un medio donde se producen

 las reacciones metabólicas y por el cual 

se trasportan las sustancias a todo 

el organismo.

Termoreguladora

El agua funciona como termoreguladora porque: 

El agua necesita una mayor cantidad de calor para elevar su temperatura
en comparación con otras sustancias semejantes.

.

Así:

El agua se calienta y se enfría mas lentamente, almacena el calor, atenúa las variaciones de temperatura, y (con el agua en movimiento) redistribuye el calor.

En el cuerpo humano el agua cumple
dos funciones: el de distribuir el calor desde
los músculos y el de enfriar el cuerpo
mediante el sudor.

Esta propiedad influye en el clima terrestre.
Las aguas cálidas atenúan los climas fríos, evitando
los climas extremos en zonas costeras.

 

 Cohesión y adhesión 

La cohesión y la adhesión en el agua son elevadas. Las moléculas de agua tienen una gran atracción entre si y con otras sustancias

Esta propiedad permite que el agua ascienda por las 
los tubos de capilaridad de las plantas o por
grietas de rocas.

También permite que organismos vivan en la
superficie del agua, apoyándose en ella sin
hundirse.

Conductora de electricidad

Cuando hablamos de la propiedad de conducción de electricidad no nos referimos para nada al caso de las centrales hidroeléctricas o hidráulicas, pues en esta el agua solo es un recurso utilizable para el movimiento de turbinas que activaran un generador eléctrico y que finalmente producirán electricidad. En ese caso, el agua no funciona como conductora de la electricidad.

La conductividad eléctrica aumentara cuanto mas concentraciones de iones se disuelvan en el agua. De lo contrario, el agua pura no es buena conductora de la electricidad.

Esta propiedad permite la creación de potenciales eléctricos internos o externos a la célula  relacionado a fenómeno como la contracción muscular. Puede utilizarse por ejemplo, para reanimar al corazón en un
paro cardíaco.

El agua potable

Ya hemos visto el concepto del agua como sustancia propiamente dicha, pero, cuando abrimos el caño de nuestras casas, ¿que vemos?

¿Que es el agua potable?

Es el agua que podemos consumir o beber sin que exista peligro para nuestra salud.  Por eso, antes de que el agua llegue a nuestras casas, es necesario que sea tratado en una planta potabilizadora. donde se limpia  y se trata hasta que está en condiciones adecuadas para el consumo humano. Desde las plantas potabilizadoras, el agua es enviada hacia nuestras casas a través de una red de tuberías que llamamos red de abastecimiento o red de distribución de agua.

Solamente el 3% de la cantidad total de agua en la Tierra es agua dulce, es decir casi 42 millones de Km. cúbicos

¿Qué tratamientos recibe el agua en la planta potabilizadora?

 Existen diferentes métodos y tecnologías de potabilización, aunque todos ellos constan de las siguientes etapas:

1. PRECLORACIÓN Y FLOCULACIÓN. Después de un filtrado inicial para retirar los fragmentos sólidos de gran tamaño, se añade cloro y otros productos químicos para favorecer que las partículas sólidas precipiten formando copos (flóculos).
2. DECANTACIÓN. En esta fase se eliminan los flóculos y otras partículas.
3. FILTRACIÓN. Se hace pasar el agua por sucesivos filtros para eliminar la arena y otras partículas, eliminando a la vez la turbidez del agua.
4. CLORACIÓN Y ENVÍO A LA RED. Para eliminar los microorganismos más resistentes y para la desinfección de las tuberías de la red de distribución.

Experimenta! mira este video y realiza una simulación sencilla de una planta potabilizadora!

¿En verdad se puede acabar el agua?

¿Tendremos que asustarnos o solo es un pronostico dramático de los científicos? ¿Es verdad que el agua puede acabarse por completo alguna vez?

Ya hemos hablado de la importancia de no contaminar el recurso del agua y de cuidarla, pues constituye una fuente de vida. Pero una cosa es que exista agua contaminada en la tierra y otra mas extrema es que esta desaparezca por completo, como sustancia propiamente dicha...

A pesar de haber sobrevivido millones de años, renovándose mediante en ciclo del agua, se plantea que esta puede llegar a escasear en los próximos millones de años, aunque ahora ya se sufran estragos por la obtención de agua potable...

Esta es una estimación del problema presente en nuestro planeta:

Según un estudio realizado por la agencia cristiana Tearfund (en Londres); dos de cada tres personas en el mundo sufrirán carencias de agua en 2025, a menos que se tomen medidas drásticas. Además, para 2025, unos 25 países africanos estarán sometidos a regímenes de racionamiento individual del agua, equivalentes a 1.700 metros cúbicos de agua por persona y por año. 

Por estas cifras es que la Asamblea General de las Naciones Unidas designó el 22 de marzo como el Día Mundial del Agua.

Para nosotros, los humanos, nos importa las cifras referidas al agua dulce, pues es la que consumimos: mas sólo el 3% del agua disponible en el planeta es dulce. Siendo el 1 % ubicado en lagos, lagunas y ríos, que se han ido secando o perdiendo debido a la contaminación, construcciones de industrias o producto de acciones naturales.

Por el lado contrario, según el 2° Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos en el mundo (2006) En el siguiente gráfico, los tonos marrones y rojo son zonas en las que excede el abastecimiento medio anual de agua. Aquí se encuentran los lugares en donde se da excesos de su uso ya sea domestico, agrícola e industrial.

El agua en la agricultura

El riego utiliza casi 70% de todo el líquido apropiado para el uso humano. pero a la vez una actividad indispensable tanto para el consumo de esos productos que se obtiene de ahí, como para el comercio. No obstante “una crisis de agua creará a su vez otra de alimentos. Por eso, la utilización del agua en la agricultura deberá ser más eficiente para poder responder a las necesidades de todo el planeta", señaló esa agencia de la ONU.

El agua potable esta en peligro debido a todo lo dicho anteriormente. Mas, ESTÉN TRANQUILOS! procesos para la desalinizacion del agua salada o proyectos similares para garantizar nuestra supervivencia están en proyecto!

La energía hidroelectrica

El agua, aparte de ser un recurso indispensable para la vida, también nos ayuda a cubrir parte de la demanda energética que tenemos los seres humanos hoy en día. El agua funciona como una fuente para generar la llamada Energía Hidroeléctrica.

¿Que es?

Es la que proviene del aprovechamiento de la caída del agua  (su energía cinética y potencial) desde cierta altura para producir energía eléctrica mediante el movimiento de las turbinas. 

La primera central hidroeléctrica se construyó
 en Niagara Falls en 1879.

Las instalaciones en las que se produce esta energía se llamas centrales hidroeléctricas. Estas varían mucho en su capacidad. Pueden ser de agua fluyente, de acumulación por bombeo o de embalse.

Una central hidroeléctrica clásica es un sistema que consiste en tres partes:

-una central eléctrica en la que se produce la electricidad

-una presa que puede abrirse y cerrarse para controlar el paso del agua

-un depósito en que se puede almacenar agua.

Funcionamiento

En el aprovechamiento influyen dos factores:

       -el caudal

       -la altura del salto, o diferencia de altura entre los dos niveles.

Las partes

En esta imagen se pueden apreciar las partes de una central hidroelectrica

Mas especificamente:

Algunos Datos...

·      El agua pasa por la tubería de presión, de 50 cm de diámetro y 10 metros de largo que trasporta el agua hasta la caja espiral con la turbina

·      Esta tiene un Diámetro variable para mantener el flujo de agua en una cantidad constante cuando choque con la turbina

·      Se transporta Seiscientos noventa mil litros por segundo

·      Luego al canal de evacuación

·      El GeneradorCon rotor pesa Mil setecientas sesenta toneladas

   Llenado de agua (2 etapas)

Primero: Para permitir un equilibrio hidráulico e igualar las presiones entre las dos niveles de la persa. Se abre un sistema de válvulas para el llenado del tubo de succión, el de abajo, y parte del tubo de arriba. 

Segundo: Luego se abren las compuertas de abajo. Se abren las  puertas aguas arriba denominado bypass y se llena totalmente la  tubería de presión.

Generador eléctrico

·        Luego se abren las paletas mobiles del distribuidor, y el generador eléctrico.

En el generador es creado un campo magnético mediante la aplicación de una corriente continua en el rotor del generador, lo cual sumado a su movimiento rotativo provoca una tensión en el estator, o parte fija del generador.

Dado que la corriente eléctrica se produce mediante un movimiento de electrones. El generador eléctrico se sirve de un campo magnético para producir este movimiento. Al girar una bobina conductora entre los poros de un imán. Se produce una variación en el campo magnético

Produciendo una fuerza electromotriz capaz de originar corriente eléctrica alterna.

En resumen,este es el proceso de generación de energía hidroeléctrica

La Energía generada es de 18 kilo volteos , y es elevada por trasformadores a 500 mil volteos.La electricidad puede transportarse mediante cables eléctricos de gran longitud hasta casas, fábricas y negocios.

Importancia

La energía hidroeléctrica proporciona casi un quinto de la electricidad de todo el mundo. China, Canadá, Brasil, Estados Unidos y Rusia fueron los cinco mayores productores de este tipo de energía en 2004.

Alrededor del 20% de la energía usada en el mundo proviene de la energía hidroeléctrica.

Ventajas

Rentable

-       La energía hidroeléctrica es la que genera electricidad de forma más barata en la actualidad, pues la fuente de energía (agua en movimiento) es gratuita.

R  Renovable y limpia, no contaminante. Esta fuente de energía es limpia y se renueva cada año a través del deshielo y las precipitaciones.

-     Accesible,ya que se puede controlar la cantidad de agua que pasa a través de las turbinas para producir electricidad según sea necesario.

-     Oportunidades recreativas, que se pueden ofrecer gracias a los depósitos  tales como zonas de baño y de paseo en barca.

-  Desventajas     

      Destruye o afecta a la flora y la fauna y otros recursos naturales:

-FAUNA: Algunos peces, podrían encontrarse con la imposibilidad de nadar río arriba para desovar. Las presas hidroeléctricas cambia sus patrones migratorios y perjudica a las poblaciones de peces.

-FLORA:  Puede provocar la disminución de los niveles de oxígeno disuelto en el agua, lo que resulta dañino para los hábitats fluviales. Pues se modifica el caudal del río y cambian las características del agua como su temperatura, grado de oxigenación y otras.

}  Traslado de poblaciones. Se modifica el caudal del rió , se traslada poblaciones enteras. También los pantanos producen un importante impacto paisajístico y humano.

Limitada. La energía hidroeléctrica que se puede obtener en una zona depende de los cauces de agua y desniveles que tenga, y existe, por tanto, una cantidad máxima de energía que podemos obtener por este procedimiento. Su vida es de unos 50 a 200 años, porque con los sedimentos que el río arrastra se va llenando poco a poco hasta inutilizarse. 

¿Sabias que...?

 Aquí te damos 20 curiosidades sobre el agua, nuestro recurso fuente de vida...

1.  Se necesitan 9 litros de agua para producir un litro de bebida cola.

2.   El 70% de la Tierra está cubierta de agua, pero solo un 2,5% del agua disponible es dulce.

3.    Un barril de cerveza necesita 5680 litros de agua para ser producido.

4.  El agua congelada pesa un 9% menos que el agua en estado lí­quido. Es por eso que el hielo flota sobre el agua.

5.   Para que el agua sea salada, basta con que contenga una milésima parte de su peso en sal.

6.   Cada año mueren 3 millones y medio de personas debido a enfermedades relacionadas con la calidad del agua. El 98% de esas muertes se producen en los paí­ses en ví­as de desarrollo.

7.  El cerebro humano es un 75% agua.

8.    Cuando una persona siente sed, es porque ha perdido más del 1% del total de agua de su cuerpo.

9.   Así­ como el agua regula la temperatura del planeta, también regula la temperatura del cuerpo humano. Por eso es necesario beber grandes cantidades de agua cuando se tiene fiebre.

10. Beber agua en exceso y muy rápidamente puede provocar una intoxicación, ya que el exceso de agua diluye los niveles de sodio en la sangre y provoca un desequilibrio en el nivel de agua del cerebro.

11. El agua salada no se puede beber porque provoca deshidratación: el organismo termina eliminando mucha más agua de la que consume.

12. Estados Unidos consume más de 1300 millones de litros de agua por dí­a.

13. Más de dos tercios del agua consumida en el hogar se utilizan en el baño.

14. Una canilla que gotea desperdicia más de 75 litros de agua por dí­a.

15.  Menos del 1% del agua tratada por los mecanismos sanitarios se utiliza para beber o cocinar.

16. Existen más de 70 mil sustancias conocidas que contaminan el agua.

17. Las reservas de agua subterráneas abastecen al 80% de la población mundial. El 4% de esas reservas ya está contaminado.

18. Cada año se arrojan al mar más de 450 kilómetros cúbicos de aguas servidas. Para diluir esta polución se utilizan 6000 kilómetros cúbicos adicionales de agua dulce.

19. Los animales de agua dulce se están extinguiendo cinco veces más rápido que los animales terrestres.

20.  Se necesitan 450 litros de agua para producir un solo huevo de gallina.

Looking for salvation

El agua y la contaminación

El cuerpo humano está compuesto de entre un 55% y un 78% de agua , esta es una de las necesidades más importantes para los seres humanos; sin embargo, continuamos contaminándola y desperdiciándola sin control.

Hoy debemos hablar de regulación de la demanda del agua. No podemos abusar de este recurso. Si bien esta parece hoy una fuente inagotable, más tarde quizá estemos sufriendo estragos por su contaminación y abuso de consumo, la flora y la fauna terrestre, en fin, el planeta en sí.

La contaminación ambiental se comienza a producir desde los primeros intentos de industrialización, para transformarse luego en un problema tan habitual como generalizado.

 Esta se produce a través de la introducción directa o indirecta en los acuíferos o cauces de agua (ríos, mares, lagos, etc) de diversas sustancias que pueden ser consideradas como contaminantes ( basura, pesticidas, residuos industriales y urbanos, etc) El problema comienza cuando los contaminantes superan la capacidad de absorción del sistema.

  El tipo de contaminacion que tiende a ser la más importante y perjudicial es aquella que tiene especial relación con la acción del ser humano.

Las Consecuencias

Afecta terriblemente a la fauna, flora y a los diferentes seres vivos de la misma. Puede causar la mortalidad de la población.

 Se introducen en la cadena alimenticia…

¿Que podemos hacer?

Consumiendo productos ecologicos y naturales, reciclando, evitando el desperdicie de agua en el consumo diario son algunas maneras de atenuar este efecto. El cambio, está en cada uno de nosotros.

"El hombre tecnológico despreció la naturaleza; explotó sus recursos hasta el exceso... hay que cambiar esa mentalidad. Somos la naturaleza..." 

El agua, fuente de vida

El origen del agua

¿Que es el agua?

El agua recubre cerca del 71% de la corteza de la Tierra.

Como sabemos, el agua es un es una sustancia cuyas moléculas están compuestas por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Del latín aqua, es una sustancia inodora (sin olor), insípida (sin sabor) e incolora (sin color)


Se remonta los orígenes del agua a evidencias experimentales actuales que plantean que el agua está presente en la Tierra hace unos 3.800 millones de años.  Los científicos han planteado dos teorías  al respecto:

La teoría volcánica

Plantea que es agua se formó debido a las altas temperaturas del centro de la Tierra, Estas  provocaron que en los átomos de hidrógeno y oxígeno se produjera una reacción y fueran expelidas a la superficie terrestre (en forma de vapor)

Este proceso tomo millones de años. Una parte de este vapor pasó a formar parte de la atmósfera (que carecía de oxígeno molecular), y otra parte se enfrió y condensó para formar el agua líquida y sólida de la superficie terrestre.

La teoría extraterrestre de los meteoritos transportadores de agua

Esta teoría es mas actual y plantea que el agua se originó debido a causas extraterrestres

Se afirma que el agua llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos, que al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron parte de los océanos.

Cuando esta teoría fue planteada recibió una gran cantidad de críticas y censuras, pero como sólido sustento se tiene el estudio de  meteoritos sobre la Tierra, como el cometa S4 LINEAR (que ha mostrado similitud en la composición y estructura química de éste con el agua de los océanos actuales, así como la presencia de deuterio). Científicos como Tobias, Mojzsis y Scienceweek y la NASA apoyan esta versión del  origen del agua.

               Si bien no se ha llegado a un acuerdo acerca de cual teoría es la correcta, podemos decir que ambas son complementarias entre sí, viéndose una teoría del origen mixto del agua. Mas esta no goza de pruebas contundentes. Así,quedan abiertas las puertas a nuevas teorías al respecto.

¿Por qué es necesaria?

Biológicamente hablando, el agua es un elemento importantísimo e irremplazable para la proliferación de la vida en nuestro planeta.  De un modo u otro,^[todas las formas de vida en la Tierra dependen del agua.

•   Permite a los compuestos orgánicos diversas reacciones que posibilitan la replicación de ADN.

•    Desde la perspectiva metabólica: Por sus propiedades, es  esencial en muchos de los procesos metabólicos de los seres vivos hay dos tipos de funciones: anabólicamente (la extracción de agua de moléculas permite el crecimiento de moléculas mayores) y en el catabolismo (el agua actúa como un disolvente de los enlaces entre átomos, reduciendo el tamaño de las moléculas y suministrando energía)

• Es un compuesto esencial para la fotosíntesis y la respiración celular. Indispensable en la formación de glucosa, para liberar oxigeno.

•  El agua es también el eje de las funciones enzimáticas y la neutralidad respecto a ácidos y bases dentro de un ser vivo.