Aspectos Generales del Agua
- El agua es el soporte de la vida en el planeta y principal constituyente de los seres vivos.
- La utilización del agua por el hombre es crucial, y las alteraciones provocadas por actividades humanas son frecuentemente noticia.
- El estudio del agua se fundamenta en el ciclo natural del agua y su desigual distribución.
- El agua es la sustancia más abundante en la Tierra.
- Se encuentra en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
El agua es un compuesto con características especiales, indispensable para la vida, y determina los procesos físicos, químicos y biológicos del medio natural. Cubre cerca del 71% de la superficie terrestre, formando océanos, mares, casquetes polares, aguas superficiales y subterráneas, componentes de la hidrosfera (volumen de agua de la hidrosfera: 1.386 trillones de litros).
Distribución del Agua en la Tierra
- Océanos y mares: 97.46%
- Casquetes polares y glaciares: 1.75%
- Aguas subterráneas: 0.76%
- Lagos: 0.012%
- Humedad del suelo: 0.001%
- Atmósfera: 0.001%
- Ríos: 0.0002%
- Seres vivos: 0.0001%
Fórmula de la Molécula de Agua: H2O
Propiedades del Agua
Densidad
Mayor densidad líquida que sólida (el hielo flota en el agua).
Calor Específico (Ce)
Es el calor necesario para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1°C.
- El agua posee un elevado calor específico.
- Es más difícil de calentar y de enfriar.
- Importante regulador de la temperatura (ambiental y corporal).
- En lugares costeros se producen corrientes de convección: brisa marina (día) y brisa terrestre (noche).
Calor de Vaporización
El agua tiene un alto calor de vaporización, permitiendo a los organismos disminuir su temperatura corporal mediante la evaporación.
Tensión Superficial
Fuerza que hace que la superficie del líquido actúe como una membrana elástica.
Capilaridad
Fenómeno producido por las fuerzas de adhesión, permitiendo al agua ascender en el suelo.
Poder Disolvente
Gran disolvente, raramente se encuentra pura.
Diapositiva 17 y 18: Muestra ampliada de agua natural. Muestra ampliada de agua potable.
Ácidos y Bases
Ácidos
- Sabor agrio.
- Reaccionan con metales (Zn, Mg, Fe) liberando H2.
- Reaccionan con bases formando sales.
Bases
- Sabor amargo.
- Reaccionan con grasas formando jabones.
- Reaccionan con ácidos formando sales.
Indicador Ácido-Base
Sustancia que cambia de color según el pH del medio (ej: fenolftaleína, rojo de metilo).
Ciclo del Agua
Implica el cambio de estado físico del agua y su transporte. El balance hídrico global es el volumen de agua que se desplaza entre depósitos en un año. El agua permanece más tiempo en mares y glaciares que en ríos y atmósfera. Las aguas subterráneas tienen el mayor tiempo de inmovilización.
Aguas Subterráneas
La infiltración es el proceso por el cual el agua penetra en el suelo. Parte es consumida por plantas y el resto se infiltra como aguas subterráneas (percolación), disolviendo sustancias del suelo (lixiviación). Las aguas subterráneas son la mayor reserva de agua dulce líquida.
La infiltración depende de:
- Duración e intensidad de las precipitaciones: precipitaciones suaves favorecen la infiltración.
- Humedad previa del suelo: suelos secos permiten mayor infiltración.
- Pendiente del terreno: mayor pendiente, menor infiltración.
- Vegetación: favorece la infiltración.
- Naturaleza de los materiales: porosidad y permeabilidad.
Texturas finas del suelo resultan en permeabilidad lenta.
Distribución del agua en el subsuelo:
- Zona de aireación o vadosa (no saturada): poros ocupados por agua y aire.
- Nivel freático: materiales saturados de agua, sigue la topografía del terreno.
- Zona saturada: limitada por el nivel freático y materiales impermeables.
Movimiento de las Aguas Subterráneas
El agua se mueve lentamente en la zona saturada debido a los espacios en suelos y rocas. La velocidad depende de la conectividad de estos espacios y la diferencia de altura.
Las aguas subterráneas alimentan ríos, lagos y mares, teniendo el mayor tiempo de residencia en el ciclo del agua.
Los materiales geológicos se clasifican según su capacidad de almacenar y transmitir agua:
- Acuífero: almacena y transmite agua.
- Acuitardo: almacena agua, pero la transmite lentamente.
- Acuicludo: contiene agua, pero no la transmite.
- Acuífugo: no almacena ni transmite agua.
Retorno a la Superficie
Los ríos tienen un tiempo de residencia de 15 días, dependiendo de los aportes de aguas subterráneas.
Contaminación de Aguas Subterráneas
Los residuos lixiviados contaminan los acuíferos. La contaminación depende de la solubilidad y las características del suelo, pudiendo llegar a ríos y pozos.
Sobreexplotación
En zonas costeras con agricultura intensiva, la sobreexplotación causa salinización y subsidencia del terreno.
Potabilización del Agua
El agua potable es segura para el consumo humano. El agua contaminada contiene sustancias nocivas. La OMS establece niveles para el agua potable.
Tratamiento de aguas municipales:
- Tamizado
- Floculación
- Sedimentación
- Filtración
- Esterilización
Tratamiento de aguas residuales:
- Primario: Filtrado y Sedimentación.
- Secundario: Descomposición aeróbica.
- Terciario: Eliminación de contaminantes específicos.
Contaminación del Agua
Química
Metales pesados (plomo, mercurio) causan daños a la salud. Llegan al agua por vertidos industriales y pesticidas.
Eutrofización
Aumento descontrolado de nutrientes (nitratos, fosfatos) que puede ser natural o inducido por el hombre.
Ideas Previas
Infiltración
El agua penetra por poros y grietas.
Ciclo del Agua
A menudo se ignora el agua subterránea o se la malinterpreta.
Lluvia
Concepciones erróneas sobre su origen y formación.
Nubes
Ideas equivocadas sobre su composición y formación.
Aguas Subterráneas
Malentendidos sobre su localización y función en el ciclo del agua.