Importanța, compoziția, proprietățile și contaminanții apei
Chimie / / July 04, 2021
1. Compoziția apei și structura moleculară
* Este format din 2 atomi de hidrogen și un atom de oxigen și fiecare atom de hidrogen este atașat la oxigen cu o singură legătură covalentă.
* Lungimea dintre cei doi nuclei de hidrogen este foarte mică, iar molecula nu este liniară, are forma unui tetraedru cu un unghi de 105 ° între H.
* Această structură o face polară, adică are multă sarcină negativă acumulată la un capăt și mică sarcină negativă la celălalt capăt sau pol pozitiv.
* Are o stabilitate mare împotriva căldurii, doar 1% se descompune la temperaturi mai mari de 1100 ° C.
* Dacă este pur, nu conduce electricitatea, dar dacă adăugăm un acid sau o bază, el conduce cu ușurință curentul electric.
Poduri de polaritate și hidrogen.
* Polaritate. Atunci când o moleculă are centre de încărcare opuși, dar separați, această proprietate ne ajută să clasificăm solvenții organici: Cu cât polaritatea este mai mare, cu atât este mai mare puterea de dizolvare.
* Legături de hidrogen. Nu este o legătură adevărată, ci o atracție electrostatică între un proton și o pereche de electroni ai unui atom mic, cum ar fi: O, N sau P și acest lucru dă un comportament special substanței care o prezintă care este solubilă în apă deoarece formează legături de hidrogen cu molecula de Apă.
2. Proprietățile fizice ale apei: puncte de fierbere și topire, capacitate termică specifică.
* Punct de fierbere. Este temperatura la care apa trece de la lichid la vapori și este de 100 ° C, la o presiune de 760 mm de mercur (nivelul mării).
* Punct de topire. Este temperatura la care apa trece de la lichid la solid și este de 100 ° C, la o presiune de 760 mm de mercur (nivelul mării).
* Căldura specifică. Este cantitatea de căldură necesară pentru a crește temperatura unui gram de apă cu un grad centigrad și este de 1 calorie.
3. Proprietățile chimice ale apei: tipul de legătură, capacitatea (puterea) solventului apei.
Tipul de legătură: Apa este formată din doi atomi de hidrogen, legați la unul de oxigen de către o legătură covalentă simplă.
Capacitatea solventului: Deoarece apa este o substanță destul de polară, are o mare putere de dizolvare asupra substanțelor polare (cum ar fi glucoza), dar nu și asupra substanțelor nepolare (cum ar fi lipidele).
4. Acizi și baze
Acid. Substanță care în soluție apoasă este capabilă
să doneze un proton.
Baza. Substanță pe care o soluție apoasă este capabilă
acceptați sau primiți un proton.
5. Soluții.
A soluţie Este un amestec omogen, cu componente de distribuție uniformă, compus din solut și solvent.
Conceptul de solut și solvent.
Solut Este componenta care se dizolvă în solvent și merge, în general, în cantitate mai mică.
Solvent Mediu în care solutul se dizolvă și este în general mai abundent în soluție.
6. Contaminarea apei.
Principalii poluanți: fizici, chimici și biologici.
* Apele uzate și alte deșeuri care necesită oxigen (în principal materie organică, a căror descompunere produce dezoxigenarea apei).
* Agenti patogeni
* Nutrienții plantelor care pot stimula creșterea plantelor acvatice. Acestea, la rândul lor, interferează cu utilizările la care este pusă apa și, prin descompunere, epuizează oxigenul dizolvat și produc mirosuri neplăcute.
* Produse chimice, inclusiv pesticide, diverse produse industriale, substanțe surfactanți conținuți în detergenți și produșii de descompunere ai altor compuși organic.
* Ulei, în special din descărcări accidentale.
* Minerale anorganice și compuși chimici.
* Sedimente formate din particule de sol și minerale transportate de furtuni și scurgeri din terenuri agricole, soluri neprotejate, exploatări miniere, drumuri și resturi urban.
* Substanțe radioactive din deșeuri produse prin extracția și rafinarea uraniu și ton, centrale nucleare și utilizarea industrială, medicală și științifică a materialelor radioactiv.
* Căldura poate fi, de asemenea, considerată un poluant atunci când deversează apa utilizată pentru Fabricile de răcire și centralele electrice ridică temperatura apei din care provin ei furnizează.
Surse generatoare: industriale, urbane și agricole.
Poluarea urbană este alcătuită din apele uzate de la locuințe și unități comerciale. Timp de mulți ani, principalul obiectiv al eliminării deșeurilor municipale a fost doar reducerea conținutului său în materiale care necesită oxigen, solide suspendate, compuși anorganici dizolvați (în special compuși cu fosfor și azot) și bacterii agenți patogeni. În ultimii ani, dimpotrivă, s-a pus mai mult accent pe îmbunătățirea mijloacelor de eliminare a deșeurilor solide produse prin procese de purificare. Principalele metode de epurare a apelor uzate urbane au trei faze: epurarea primară, care include îndepărtarea pietrei, filtrarea, măcinarea, flocularea (agregarea solidelor) și sedimentare; tratament secundar, care implică oxidarea materiei organice dizolvate prin intermediul nămolului biologic activ, care este apoi filtrat; și tratament terțiar, în care sunt utilizate metode biologice avansate pentru eliminarea azot și metode fizice și chimice, cum ar fi filtrarea granulară și adsorbția carbonului activat. Manipularea și eliminarea deșeurilor solide reprezintă între 25 și 50% din costurile de capital și de exploatare ale unei stații de tratare.
Caracteristicile apelor uzate industriale pot diferi foarte mult atât în cadrul între companii, cât și între ele. Impactul deversărilor industriale depinde nu numai de caracteristicile lor comune, cum ar fi cererea biochimică de oxigen, dar și conținutul său în substanțe organice și anorganice specific. Există trei opțiuni (care nu se exclud reciproc) pentru a controla deversările industriale. Controlul poate avea loc acolo unde este generat dintele plantei; apele pot fi tratate anterior și deversate în sistemul de epurare urbană; sau pot fi complet purificate în plantă și reutilizate sau pur și simplu deversate în cursuri sau corpuri de apă.
Agricultura, creșterea animalelor comerciale și fermele de păsări sunt sursa multor poluanți organici și anorganici din apele de suprafață și subterane. Acești poluanți includ atât sedimentele provenite din eroziunea terenurilor agricole, cât și Compuși de fosfor și azot care, parțial, provin din deșeurile animale și din îngrășăminte comercial. Deșeurile animale sunt bogate în azot, fosfor și materii care consumă oxigen și adesea adăpostesc organisme patogene. Deșeurile din incubație din fabrică sunt eliminate pe uscat prin izolare, astfel încât principalul pericol pe care îl prezintă este acela de infiltrare și scurgeri. Măsurile de control pot include utilizarea rezervoarelor de decantare pentru lichide, tratament biologic limitat în lagune aerobe sau anaerobe și o serie de metode suplimentare.
7. Importanța și aplicațiile apei pentru umanitate.
* Apa are multe utilizări diferite, este pur și simplu necesară pentru întreținere de viață, deoarece ființele vii au o compoziție procentuală importantă în apă.
* Apa este termoreglatorul universal, mările ajută la conservarea temperaturii pământului astfel încât să fie adecvată vieții.
* De asemenea, apa este un solvent universal și vehicul pentru multe substanțe organice.
* Aproape nu există activități ale umanității care să nu folosească apa direct sau indirect.
8. Utilizarea responsabilă și conservarea apei.
Apa, fiind un lichid vital, trebuie folosită cu prudență și strict pentru necesități.