![]() | |
![]() |
![]() ![]() |
Politica de confidentialitate |
|
![]() | |
• domnisoara hus • legume • istoria unui galban • metanol • recapitulare • profitul • caract • comentariu liric • radiolocatia • praslea cel voinic si merele da aur | |
![]() |
![]() |
||||||
Apa - Sursa vietii | ||||||
![]() |
||||||
|
||||||
Stare naturala. Apa este una din cele mai raspandite substante in
natura, gasindu-se in toate cele trei stari de agregare: solida (gheata,
zapada, grindina, chiciura), lichida (apa de ploaie, ape subterane, oceane,
mari, fluvii, rauri, lacuri, balti etc.) si gazoasa (vaporii de apa din
atmosfera si emanatiile vulcanice). b5f13fs Totodata, fiecare atom de oxigen al unei molecule de apa este legat covalent de doi atomi de hidrogen ai moleculei proprii si de alti atomi de hidrogen proveniti din doua molecule diferite, prin legaturi de hidrogen. Apa prezinta o serie de proprietati anormale datorita asocierii moleculelor prin legaturi de hidrogen. Astfel, densitatea apei in loc sa scada continuu cu temperatura, asa cum se intampla la celelalte lichide, are valoarea maxima la 4°C si anume egala cu unu. La 0° C, apa se solidifica marindu-si volumul (d.0,9168) cu 9% fiind mai usoara decat apa lichida, pe care pluteste. Valoarea mica a densitatii ghetii este atribuita structurii afinate a retelei cristaline. Drept consecinta, sub 4°C, apa racita ingheata, se ridica la suprafata sub forma unui strat protector fata de temperatura exterioara, facand posibila viata acvatica. Apa trece in stare de vapori la 100°C marindu-si volumul de I1700 ori. Intervalul de temperatura anormal de mare in care apa se afla in faza lichida (0°C — 100°C) este atribuit, de asemenea, asocierii moleculelor de apa, respectiv legaturilor de hidrogen. Cele doua puncte extreme ale apei, de solidificare, respectiv de fierbere la presiune normala, constituie temperaturile 0°C si 100°C in scara termometrica in grade Celsius. Caldura specifica mare a apa (4,18 J-g-1) are un rol regulator asupra temperaturii apa, deoarece temperatura lacurilor si marilor se schimba mai lent decat a solului. Caldura latenta de vaporizare este anormal de mare : 40,7 kj/mol. Apa se dovedeste un lichid putin compresibil, prezentand un minim la presiuni joase. In stare pura, ca urmare a unei ionizari proprii extrem de reduse, apa are o conductibilitate electrica mica : H20 H+ + OH- ; K = 1,04-10-11 la 25°C Din aceasta cauza, apa pura este greu de electrolizat in schimb, ea are
o constanta dielectrica mare ( e 81), fapt care-i confera excelente proprietati
ionizante si de dizolvant, fiind unul din cei mai importanti dizolvanti pentru
electroliti si chiar pentru combinatii nepolare anorganice si organice. Hidratii ca substante definite, Sulfatul de sodiu cristalizeaza din solutii saturate, la temperaturi mai joase decat 32,383°, cu zece molecule de apa de cristalizare: Na2SO4 • 10 H20. Deasupra acestei temperaturi cristalizeaza Na2S04 anhidru. La temperatura indicata mai sus decahidratul, sulfatul anhidru, solutia saturata si vaporii de apa sunt in echilibru. Solubilitatea sulfatului de sodiu creste cu temperatura, fiind maxima; anume 33,2% (cea. 50g substanta anh. in 100 g H2O) la 32,383°; ea scade apoi incet cat temperatura. Punctul de solubilitate maxima, intr-o diagrama solubilitate-temperatura, reprezinta o discontinuitate ce delimiteaza domeniul de stabilitate al decahidratului si cel al sulfatului anhidru. O comportare similara cu a sulfatului de sodiu prezinta sulfatul feros cu deosebirea ca faza stabila peste punctul de transformare nu este sulfatul anhidru, ci monohidratul, FeSO4 • H2O. Clorura de calciu, CaCl2, formeaza hidrati cu 6, 4, 2 si l molecula H2O, fiecare din ei fiind stabil intr-un anumit domeniu de temperatura. In natura, atmosfera contine vapori de apa in concentratii ce variaza cu temperatura si presiunea. Acestia provin in majoritate din evaporarea marilor si oceanelor si in mica parte, din evaporarea ghetarilor. Vaporii de apa din atmosfera se condenseaza sub forma de nori, ceata, ploaie, grindina sau zapada, cand este atinsa presiunea de saturatie la temperatura respectiva si sub forma de roua, bruma sau chiciura, cand condensarea apei are loc heterogen, pe suprafete reci (apa meteorica). Hidrosfera. Din suprafata totala (de 5,1 • 108 km2) a globului pamantesc 71% (sau 3,62 • 108 km2) este ocupata de mari si oceane. Din suprafata uscatului (1,48 • 108 km2), putin mai mult de 10% (1,58 • 107 km2) este acoperita cu ghetari. Volumul marilor si oceanelor este evaluat la 1,37 • 109 km3.(cca. 1/800 din volumul planetei). Volumul ghetarilor din regiunea arctica si antarctica este apreciat la 2,9 • 107 km3. La polul sud grosimea ghetii este de 2700 m, iar in punctul cel mai adanc al continentului antarctic atinge 4200 m. S-a sapat acolo, intr-un loc, o sonda pana la roca de baza la 2187 m, gasindu-se la fund apa lichida. Daca toti ghetarii s-ar topi, nivelul oceanelor s-ar ridica cu cca. 80 m. Prin cantitatea mare de apa din straturile sale exterioare pamantul se deosebeste fundamental de celelalte planete, care sunt sarace in apa sau lipsite de apa. Apa oceanelor contine in medie 35 g saruri la litru (din care 27 g sunt NaCl). Marile interioare au concentratii in saruri fie mai mari (Marea Mediterana) fie mai mici (Marea Neagra, cu cca. 17,7 g saruri la litru, din care 14 g NaCI) decat apa oceanelor, in tabelul este redata lista celor 20 elemente mai abundente din apa de ocean. Afara de acestea au mai fost identificate in apa de mare cca. 50 elemente, in concentratii mici sau foarte mici. Cu alte cuvinte toate elementele continute in scoarta pamantului apar si in apa de mare. Tabel Elemente in apa de ocean (in mg/l) Clor 19 000 Bor 4,8 Sodiu 10 600 Siliciu 3,0 Magneziu l 300 Fluor 1,3 Sulf 900 Azot 0,8 Calciu 400 Argon 0,6 Potasiu 380 Litiu 0,2 Brom 65 Rubidiu 0,12 Carbon. 28 Fosfor 0,07 Oxigen 8 Iod 0,05 Strontiu 8 Bariu 0,03 In afara de cele enumerate mai sus, oceanul contine si aproape toate
celelalte elemente chimice, dar in cantitati si mai mici. De exemplu,
intr-o tona de apa de mare, sunt continute 0,000004 g de aur. Dupa cum
se vede din tabela, in apa oceanului sunt putine saruri de potasiu in
comparatie cu cele de sodiu. Acest lucru este determinat de faptul ca primele
sunt mult mai puternic retinute de sol. Aceasta din urma circumstanta este de
o mare importanta pentru viata plantelor de pe suprafata solului, deoarece sarurile
de potasiu le sunt mult mai necesare decat cele de sodiu. Partile cele
mai greu solubile ale apei de mare sedimenteaza permanent pe fundul oceanului. Metalele sunt continute in apa de mare sub forma de cationi (Na+, Mg2+, Ca2+ etc.) halogenii sub forma de anioni (Cl-, Br- etc.), sulful ca ioni de sulfat (SO42—), iar carbonul sub forma de CO2 si de ioni de carbonat acid (HCO3-). Apa izvoarelor si a marilor. Apa meteorica, o data ajunsa pe pamant, poate strabate prin straturi permeabile (humus, nisip) pana ajunge la
o patura impermeabila (argila), deasupra careia formeaza o panza de apa subterana Compozitia chimica a acestei ape variaza cu natura rocilor cu care a fost in contact. Cel mai scazut continut in, substante minerale dizolvate il are apa izvoarelor de munte (cca. 50 mg materii solide la litru) si aceea provenita din topirea ghetarilor. Apele freatice au de obicei un continut mai mare in substante minerale (normal cca. 2 g/1), iar in apele raurilor se mai gasesc si substante minerale suspendate si materii organice. Apa izvoarelor si a raurilor contine, dizolvate, gazele din aer: oxigen, azot si bioxid de carbon; cationi: calciu, magneziu si sodiu si anioni de bicarbonat, sulfat si clorura. O apa cu un continut mare de bicarbonat de calciu, o apa dura, nu face spuma cu sapunul si depune carbonat de calciu la fierbere (formarea de cruste in cazanele de aburi). O apa subterana bogata in bicarbonat de calciu degaja, cand iese la aer, CO3 si depune carbonat de calciu (formarea stalactitelor; despre echilibrul: carbonat ± bicarbonat de calciu). Apa raurilor este din ce in ce mai mult poluata, cu deseuri industriale. Acestea au o influenta nociva asupra animalelor si plantelor acvatice. Purificarea apelor reziduale industriale este una din problemele importante ale vremurilor noastre. Apa buna de baut trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: sa fie limpede, incolora, fara miros; sa fie bine aerata; sa aiba o temperatura de 7—15°C; sa contina dizolvate mici cantitati de saruri, mai ales clorura de sodiu si bicarbonat de sodiu; sa nu contina bacterii patogene. Centrele populate folosesc ca apa de spalat si baut apa din rauri, purificata in instalatii speciale. Apa de rau este adusa cu pompa 1 in vasul cu agitator 2, in care se introduc cantitati mici de sulfat de aluminiu, care reactioneaza cu apa, cand un precipitat voluminos de hidroxid de aluminiu 3. De aici, apa este filtrata prin filtrul 4, constituit din straturi de pietris. Hidroxidul de aluminiu antreneaza suspensiile ce se gasesc in apa si le depune in bazinul de sedimentare si nisip, si apoi trecuta in vasul de clorurare 5, pentru distrugerea bacteriilor patogene. Cu ajutorul pompei 6, apa este acumulata in castelul de apa 7. Apele minerale sunt ape naturale subterane, mai rar superficiale, termale sau atermale, cu un continut variabil de saruri, de gaze sau de substante minerale radioactive, caracterizate prin proprietati terapeutice. Dupa natura substantelor continute, apele minerale pot fi: carbonice, sarate, amare, feruginoase, sulfuroase, iodurate etc. Apele industriale sunt apele destinate diferitelor exploatari industriale: pentru alimentarea cazanelor de abur, ca mediu hidraulic, ca materie prima in diverse procese de fabricatie. Conditiile ce se cer apei industriale depind de specificul procesului tehnologic in care este folosita. Apele folosite la alimentarea cazanelor de abur nu trebuie sa contina substante care sa corodeze partile metalice si nici sa depuna saruri ce ar impiedica transmiterea caldurii si deci ar mari consumul de combustibil necesar vaporizarii apei si ar putea da nastere la fisuri sau chiar explozii ale cazanului. De aceea se iau masuri ca inainte de intrarea apei in cazan sa se inlature din ea substantele daunatoare, operatie numita dedurizare. Duritatea si purificarea apelor. Totalitatea sarurilor de calciu si magneziu, exprimata in grade de duritate, ce se gasesc dizolvate in apa constituie duritatea apei. Se deosebesc: duritatea temporara si duritatea permanenta. Duritatea temporara se datoreste bicarbonatilor de calciu si magneziu Ca (HCO3)2, Mg(HCO3)2, iar duritatea permanenta, clorurilor si sulfatilor de calciu si magneziu. Suma duritatilor temporara si permanenta formeaza duritatea totala. Duritatea temporara se indeparteaza prin fierberea apei, cand bicarbonatii se descompun si depun carbonatii respectivi, sau prin tratare cu var: Ca(HCO3)2+Ca(OH)2 = 2CaCO2+2H2O (Carbonatul de calciu se indeparteaza periodic.) Duritatea permanenta se indeparteaza prin tratare cu soda (carbonat de sodiu). CaSO4+Na2CO3=CaCO3+Na2SO4 Procedeul este ieftin, se preteaza la epurarea apelor foarte dure si operatia dureaza putin. Prezinta dezavantajul ca dedurizarea nu este completa si ca excesul de var se poate depune sub forma de crusta. In ultimul timp, pentru dedurizarea apelor industriale se intrebuinteaza rasini sintetice de ioni. Ape minerale. Multe izvoare au prilejul sa dizolve din straturile scoartei pamantului cu care vin in contact, substante solide sau gazoase, in cantitati anormal de mari, sau substante neobisnuite. Se disting urmatoarele categorii de ape minerale: izvoare acide simple, cu un continut mare de CO2 si putine substante minerale; izvoare carbonice, cu CO2 si bicarbonat de sodiu, calciu si magneziu: izvoare alcaline, continand mult bicarbonat si putin CO2; izvoare sarate, cu un continut de p 33 ts 15 g/l NiCl; izvoare antare, continand sulfati de sodiu si magneziu ; izvoare sulfuroase, continand sulfuri alcaline si H2S liber; izvoare iodurate, continand ioni I si izvoare arsenicale, continand,trioxid de arsen sau arseniti. in conditii in care sa nu poata dizolva gaze din aer sau substante solide din recipientele in care este conservata (de ex. alcalii din sticla obisnuita). Apa curata nu conduce aproape deloc curentul electric. Ea se caracterizeaza prin caldura ei specifica, care este mai mare decat la toate substantele lichide si solubile adica pentru incalzirea apei trebuie cheltuita mai multa caldura decat pentru incalzirea cu un acelasi numar de grade, a unei cantitati egale de lichid sau solid oarecare. Dimpotriva, la racirea cu cateva grade, ea da mai multa caldura decat o cantitate egala dintr-o substanta solida sau lichida oarecare. Rolul apei in natura. In faza initiala a pamantului, cand
temperatura de la suprafata sa atingea cateva mii de grade, a inceput
sa se formeze apa din hidrogen si oxigen. Istoria ulterioara a intregii
scoarte solide pamantesti, este in modul cel mai strans legata
de apa. Minereurile care apareau intr-o masa lichida si topita, includeau
partial apa in compozitia lor chimica si intarindu-se sub o presiune
mare, retineau vaporii de apa (pe langa alte gaze), sub forma de solutie.
Daca incalzim, de exemplu, o bucata de granit la peste 1000°, ea degaja
gaze, al caror volum depaseste cu mult volumul ei propriu, iar cea mai mare
parte a volumului gazos degajat apartine vaporilor de apa. |
||||||
![]() |
||||||
![]() |
||||||
|
||||||
|
||||||
Copyright© 2005 - 2024 | Trimite document | Harta site | Adauga in favorite |
![]() |
|