FISICA El agua

FISICA
El agua: PARÁMETROS RELACIONADOS
PROFESOR: ANDRÉS KABUSCH
INTEGRANTES:
· CHECCHI CAROLINA
· JUNCOSA AGOSTINA
· GONZALEZ NATALIA
AÑO: 2012
MANTOVANI
6º AÑO NATURALES
Parámetros físicos relacionados con el agua:
Conductividad: se define como la propiedad de conducir o transmitir calor,
electricidad o sonido". Las unidades son Siemens por metro [S/m] en sistema de
medición SI.
La corriente eléctrica resulta del movimiento de partículas cargadas eléctricamente
y como respuesta a las fuerzas que actúan en estas partículas debido a un campo
eléctrico aplicado.
En el agua y materiales iónicos o fluidos puede generarse el movimiento de una
red de iones cargados. Este proceso produce corriente eléctrica y se denomina
conducción iónica.
Agua pura es un buen conductor de la electricidad. El agua destilada ordinaria en
equilibrio con dióxido de carbono en el aire tiene una conductividad
aproximadamente de 10 x 10-6 W -1*m-1 (20 dS/m). Debido a que la corriente
eléctrica se transporta por medio de iones en solución, la conductividad aumenta
cuando aumenta la concentración de iones. De tal manera, que la conductividad
cuando el agua disuelve compuestos iónicos.
Fuente: http://www.lenntech.es/aplicaciones/ultrapura/conductividad/conductividad
-agua.htm#ixzz1tqHQL3hj
LA CONDUCTIVIDAD, k, es una medida de la capacidad de una solución acuosa
para transmitir una corriente eléctrica y es igual al recíproco de la resistividad de la
solución.
Dicha capacidad depende de la presencia de iones; de su concentración,
movilidad y valencia, y de la temperatura ambiental. Las soluciones de la mayoría
de los compuestos inorgánicos (ej. aniones de cloruro, nitrato, sulfato y fosfato)
son relativamente buenos conductores. Por el contrario, moléculas de
compuestos orgánicos que no se disocian en soluciones acuosas (ej. aceites,
fenoles, alcoholes y azúcares) son pobres conductores de una corriente
eléctrica. La conductancia (G, recíproco de resistencia R) de una solución se
mide utilizando dos electrodos químicamente inertes y fijos espacialmente. La
conductancia de una solución es directamente proporcional al área superficial del
electrodo A, (cm2), e inversamente proporcional a distancia entre los
electrodos L, (cm). La constante de proporcionalidad, k (conductividad) es
una propiedad característica de la solución localizada entre dos electrodos.
G = k A/L
Las unidades de k son 1/ohm-cm ó mho/cm. La conductividad se reporta
generalmente
en micromhos/cm (µmho/cm). En el Sistema Internacional de Unidades (SI), el
recíproco
del ohm es el s i e m e n s (S) y la conductividad se reporta en milisiemens/metro
(mS/m).
La conductividad puede relacionarse a:
• la pureza química del agua (mientras más pura es el agua, menor es la
concentración de electrolitos en el agua y por ende, mayor es la resistencia
del medio a la transmisión de una corriente eléctrica).
• la cantidad de sólidos disueltos en una solución y a la eficiencia de procesos
de tratamiento de agua.
• la concentración de sales en una salmuera o salar.
• la concentración de sólidos disueltos (mg/L), multiplicando la conductividad
(µhoms/cm) por un factor empírico.
Fuente: http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-conductividad.pdf
Turbidez:
La turbidez es una medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia
debido a la presencia de partículas en suspensión.
Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta y
más alta será la turbidez.
La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua.
Algunos de los parámetros que influyen la turbidez del agua son:
- Fitoplancton
- Sedimentos procedentes de la erosión
- Sedimentos suspendidos del fondo (frecuentemente revueltos por peces que se
alimentan por el fondo, como la carpa)
- Descarga de efluentes
- Crecimiento de las algas
- Escorrentía urbana
Según la OMS (Organización Mundial para la Salud), la turbidez del agua para
consumo humano no debe superar en ningún caso las 5 NTU, y estará idealmente
por debajo de 1 NTU.
Las partículas suspendidas absorben calor de la luz del sol, haciendo que las
aguas turbias se vuelvan más calientes, y así reduciendo la concentración de
oxígeno en el agua (el oxígeno se disuelve mejor en el agua más fría). Además
algunos organismos no pueden sobrevivir en agua más caliente.
Las partículas en suspensión dispersan la luz, de esta forma decreciendo la
actividad fotosintética en plantas y algas, que contribuye a bajar la concentración
de oxígeno más aún.
La turbidez se mide en NTU: Unidades Nefelométricas de Turbidez. El instrumento
usado para su medida es el nefelómetro o turbidímetro, que mide la intensidad de
la luz dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a través de una muestra
de agua.
Una medición de la turbidez puede ser usada para proporcionar una estimación de
la concentración de TSS (Sólidos Totales en Suspensión), lo que de otra forma es
un parámetro tedioso y difícil de medir.
FUENTE: http://www.lenntech.es/turbidez.htm#ixzz1tqLNbuyW
La turbidez es la expresión de la propiedad óptica de la muestra que causa que los
rayos de luz sean dispersados y absorbidos en lugar de ser transmitidos en línea
recta a través de la muestra.
La turbiedad en el agua puede ser causada por la presencia de partículas
suspendidas y disueltas de gases, líquidos y sólidos tanto orgánicos como
inorgánicos, con un ámbito de tamaños desde el coloidal hasta partículas
macroscópicas, dependiendo del grado de turbulencia. En lagos la turbiedad es
debida a dispersiones extremadamente finas y coloidales, en los ríos, es debido a
dispersiones normales.
Estética: Cualquier turbiedad en el agua para beber, produce en el
consumidor un rechazo inmediato y pocos deseos de ingerirla y utilizarla en
sus alimentos.
Filtrabilidad: La filtración del agua se vuelve más difícil y aumenta su costo
al aumentar la turbiedad.
Desinfección: Un valor alto de la turbidez, es una indicación de la probable
presencia de materia orgánica y microrganismos que van a aumentar la
cantidad de cloro u ozono que se utilizan para la desinfección de las aguas
para abastecimiento de agua potable.
El límite máximo permisible en el agua potable es de 10 NTU (unidades de
turbidez nefelométricas)
Algunos de estos instrumentos dependen de comparaciones visuales, otros
utilizan una celda fotoeléctrica que miden la luz dispersada a 90 ° a la trayectoria
del rayo de luz en la muestra ( nefelometría ). Dichos aparatos son los que
actualmente se están usando, por su mayor precisión .
El turbidímetro de Hellige, que es el utilizado en este método es del tipo
nefelométrico, se basa en el efecto de Tyndall. Se compara un rayo de luz que se
hace pasar hacia arriba por la muestra, con la luz dispersada hacia arriba por las
partículas suspendidas de la solución turbia, la cual es iluminada lateralmente a
90° .
La unidad de turbiedad, fué definida "como la obstrucción óptica de la luz, causada
por una parte por millón de sílice en agua destilada",
La determinación de turbidez es aplicable a cualquier muestra de agua que este
libre basuras y partículas gruesas que puedan asentarse con rapidez.
Se obtienen resultados falsos por material de vidrio sucio, por la presencia de
burbujas y por los efectos de vibración que puedan alterar la visibilidad en la
superficie de la muestra de agua.
FUENTES:
http://atenea.udistrital.edu.co/grupos/fluoreciencia/capitulos_fluoreciencia/calaguas
_cap6.pdf
http://arturobola.tripod.com/turbi.htm
http://www.lenntech.es/turbidez.htm#ixzz1tqLNbuyW
PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS:
COLOR
Las aguas superficiales pueden parecer altamente coloreadas debido a la
presencia de materia pigmentada en suspensión, cuando en realidad el agua no
tiene color. El materialcolorante resulta del contacto con detritus orgánicos como
hojas, agujas de coníferas y madera, en diversos estados de descomposición,
está formado por una considerable variedad de extractos vegetales.
CARACTERISTICAS
El color causado por la materia en suspensión es llamado color aparente y es
diferente al color debido a extractos vegetales u orgánicos, que son coloidales, al
que se llama color real. En el análisis del agua es importante diferenciar entre el
color aparente y el real.
RIESGOS PARA LA SALUD
• No permite el paso de la luz para el desarrollo de la biodiversidad.
• Su presencia indicaría ineficiencia en el tratamiento de aguas y de la integridad
del sistema de distribución.
METODO DE ANALISIS
Para determinar el color mediante los métodos actualmente aceptados, es
necesario eliminar la turbidez antes de proceder al análisis.
Tenemos dos métodos que son utilizados
- Método de comparación visual
- Método espectrofotométrico
OLOR
En su forma pura, el agua no produce sensaciones olfativas. El olor en el agua
puede utilizarse de manera subjetiva para describir cualitativamente su calidad,
estado, procedencia o contenido. Aun cuando esta propiedad pueda tener un
amplio espectro de posibilidades, para propósitos de calidad de aguas existen
ciertos aromas característicos que tipifican algunas fuentes u orígenes, más o
menos bien definidos. Además de estos aromas típicos, existen otras fragancias
que tipifican un origen en particular, pero que son menos frecuentes en los
estudios de calidad de aguas. Así por ejemplo, las aguas residuales de industrias
vinícolas, de industrias cerveceras, de industrias lecheras y de empresas
relacionadas con la explotación o procesamiento del petróleo, tienen olores
distintivos que son fácil y rápidamente perceptibles y que deben registrarse en las
libretas de campo.
Tipo de Olor Tipo de Agua
Inodoro: Típico de aguas dulces y frescas
Olor metálico: Típico de aguas subterráneas
Olor a Sulfuro: Típico de ARD, de MO. y en general, de sistemas anaeróbicos
Olor vegetal: Típico de aguas poco profundas, de humedales y estuarios.
Olor Pícrico: Típico de lixiviados de RS. y de aguas procedentes de PTARs
Olor a Pescado: Típico de aguas oceánicas y de cultivos piscícolas
Estas sustancias pueden tener su origen en vertidos de residuos municipales e
industriales, en factores naturales, como la descomposición de materiales
vegetales, o en una actividad microbiana asociada.
CARACTERISTICAS
El olor se reconoce como factor de calidad que afecta ala aceptabilidad del agua
potable (y de los alimentos preparados con ella) que pueda corromperse con la
presencia, de peces y otros organismos acuáticos y anular la estética de las aguas
de instalaciones de recreo. Compuestos químicos presentes en el agua como los
fenoles, diversos hidrocarburos, cloro, materias orgánicas en descomposición o
esencias liberadas por diferentes algas u hongos pueden dar olores y sabores
muy fuertes al agua, aunque estén en muy pequeñas concentraciones.
METODO DE ANÁLISIS
Este parámetro organoléptico se puede evaluar mediante percepciones
sensoriales que se realizan directamente en campo pero en caso que se quiera
confirmar y cuantificar se miden nuevamente en el laboratorio mediante técnicas
estándares mas precisas. La determinación del olor se hace con el límite umbral:
dilución máxima de agua inolora para hacer susceptible su olor. No existe una
concentración absoluta de olor umbral debido a la variación inherente a la
capacidad olfatoria individual.
Fuente:
http://www.digesa.minsa.gob.pe/DEPA/informes_tecnicos/GRUPO%20DE%20US
O%201.pdf
SABOR
Como se ha indicado anteriormente la percepción del gusto se efectúa en las
papilas gustativas situadas en la lengua y en el paladar.
Las sustancias no tienen en general un sabor único: lo que se percibe suele ser
una sensación compleja originada por uno o más de los gustos básicos: ácido,
salado, dulce y amargo.
Los producto que presentan gustos ácidos, salados y dulces permiten -en generalestablecer reglas asociadas a las funciones químicas o a la estructura química del
producto. Los gustos salinos provienen en general de sales inorgánicas; los gustos
dulces pueden predecirse a partir de la estructura química; los gustos ácidos están
definidos por funciones carboxílicas en producto orgánicos y en el gusto
característico de los ácidos inorgánicos.
El gusto amargo no obedece a reglas y en general suelen presentarse gustos
amargos en estructuras químicas muy dispares. Sin embargo, en aminoácidos y
péptidos de bajo peso molecular existen reglas bastante bien documentadas para
predecir el gusto. Como curiosidad señalaremos que el gusto amargo en bajas
concentraciones sirve para resaltar o mejorar el sabor de los alimentos y en ciertos
casos como medida de la calidad.
FUENTE: http://www.chemedia.com/chemorgal.htm
TEMPERATURA
La temperatura del agua es un parámetro muy importante dada su influencia, tanto
sobre el desarrollo de la vida acuática como sobre las reacciones químicas y
velocidades de reacción, así como la aptitud del agua para ciertos usos útiles.
La temperatura es un indicador de la calidad del agua, que influye en el
comportamiento de otros indicadores de la calidad del recurso hídrico, como el pH,
el déficit de oxígeno, la conductividad eléctrica y otras variables fisicoquímicas.
CARACTERÍSTICAS
• El oxigeno es menos soluble en agua caliente que en agua fría.
• El aumento en las velocidades de las reacciones químicas que produce un
aumento de la temperatura, combinado con la reducción de oxigeno presente en
las aguas superficiales.
• Es causa frecuente del oxigeno presente en las aguas superficiales,
reduciéndose mas en los meses de verano
• Un cambio brusco de temperatura puede conducir a un aumento en la mortalidad
de la vida acuática.
• Las temperaturas elevadas pueden dar lugar conducir a un aumento en la
mortalidad de la vida acuática.
• La temperatura óptima para el desarrollo de las actividades se detienen cuando
se alcanza los 50°C a temperaturas de alrededor de 15°C, las bacterias
productoras de metano cesan su actividad.
RIESGOS
• Las temperaturas anormalmente elevadas puedes dar lugar a una indeseada
proliferación de plantas acuáticas y hongos.
• En periodos extendido de continua inmersión en agua mas fría ó <15°C puede
causar la muerte de algunos bañistas y será riesgo para todo los bañistas que no
usen ropa protectora de inmersión. La sobrevivencia de un individuo sumergido en
agua por encima de 34 ó 35°C va depender de la tolerancia a una elevada
temperatura corporal interna, a un riesgo de daño con la exposición prolongada.
MÉTODO DE ANÁLISIS
Este parámetro es medido in situ: el método termometría
CONCENTRACIOES ESTABLECIDAS POR GUIAS INTERNACIONALES
A1: Según la legislación canadiense para agua de consumo la concentración
máxima aceptable de temperatura es 15°C
A2: En la norma ecuatoriana establece CN +/-3°C(condiciones normales con una
variación de 3°C) el mismo valor se establece para ESTE USO
A3: según la directiva CEE recomienda 25ºC que varia de acuerdo circunstancias
climáticas o geográficas excepcionales
B1:Temperatura Recomendable para Uso Recreacional para contacto directo:
entre 15°C-35°C
B2: la temperatura no es un factor de riesgo a la salud, porque no esta en
contacto directo
FUENTE:
http://www.digesa.minsa.gob.pe/DEPA/informes_tecnicos/GRUPO%20DE%20US
O%201.pdf
LA TEMPERATURA ES UN FACTOR abiótico que regula procesos vitales para los
organismos vivos, así como también afecta las propiedades químicas y físicas de
otros factores abióticos en un ecosistema. La temperatura es un parámetro que
nos revela que existe un contraste o gradiente de energía que provoca el
transferimiento de calor. Tenemos conocimiento de que la temperatura afecta la
energía cinética de los reactivos, así como la estabilidad y actividad de las
enzimas que participan en reacciones bioquímicas. En consecuencia, la
temperatura ejerce una marcada influencia sobre la reproducción, crecimiento y el
status fisiológico de todas las entidades vivas. Los microorganismos como grupo
(particularmente el grupo de las bacterias) demuestran una capacidad
extraordinaria para vivir y reproducirse a lo largo de un amplio rango de
temperaturas (desde temperaturas bajo 0°C, hasta temperaturas que alcanzan los
113°C). La temperatura desempeña un rol fundamental en el funcionamiento de
ecosistemas al regular o afectar otros factores abióticos del ecosistema como son:
la solubilidad de nutrientes, solubilidad de gases, el estado físico de nutrientes, el
grado de toxicidad de xenobióticos y propiedades fisico-químicas del medio
acuoso como: pH, potencial redox, solubilidad de gases, densidad, el estado físico
y la viscosidad del sustrato. De hecho, la viscosidad del agua desempeña un rol
importante en determinar la forma de peces y larvas de insectos en ambientes
lóticos. Todas estas interacciones afectan a su vez la distribución, composición
(diversidad) y el grado de actividad metabólica de los seres vivientes que integran
un ecosistema.
FUENTES: http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-temperatura.pdf