Curso: Quìmica Inorgánica 2009-I UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA FACULTAD DE CIENCIAS FARMACEÚTICAS Y BIOQUIMICAS Curso: Quìmica Inorgánica Profesor: Dr. Parco Avila 2009-I

EL AGUA POTABLE

AGUA POTABLE Potus = bebida Potabilis = bebible Potare = beber Es el agua "bebible“ producto de un proceso de purificación que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer males o enfermedades

El Agua presente en la vida del hombre por siempre Hace fines del siglo XVII, el agua era considerada un elemento, es decir, una sustancia formada por una sola clase de átomos. Sin embargo, en 1781, el químico inglés Henry Cavendish demostró que el agua se formaba durante la combustión del gas hidrógeno. Cavendish afirmaba: si el hidrógeno arde es porque reacciona con el oxígeno del aire formando el agua. las propiedades del agua son distintas a las de los gases hidrógeno y oxígeno (ambos elementos), el agua no es una mezcla: es un compuesto (sustancias formadas por distintas clases de átomos). En la actualidad, a través de un proceso llamado hidrólisis es posible demostrar que los elementos constitutivos de agua son el H y O. El procedimiento consiste en descomponer el agua, aplicando corriente eléctrica para obtener hidrógeno y oxígeno gaseoso.

COMPOSICIÓN QUIMICA DEL AGUA

ESTRUCTURA DE LA MOLECULA DEL AGUA 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno se unen a través de un enlace covalente polar, dando como resultado una molécula de geometría angular, es decir, los átomos de hidrógeno están separados por un ángulo de 105º.

Esto significa que la molécula de agua tiene carga positiva hacia el extremo donde se encuentran los átomos de hidrógeno y carga negativa hacia el extremo contrario donde se ubica el átomo de oxígeno.

ENLACE POR PUENTE DE HIDROGENO Dadas las características de polaridad de la molécula de agua, la unión se establece por medio de una fuerza de atracción intermolecular llamada enlace por puente de hidrógeno.

El agua potable debe tener propiedades específicas que mantengan su calidad natural (ser transparente, inodora, insípida...), si bien presenta disueltas una serie de sales en cantidades determinadas que la hacen más o menos apreciada para su uso y consumo. Para poder utilizar el AGUA NATURAL, los humanos debemos someterla a un conjunto de tratamientos específicos para hacerla potable. Así, el agua potable no debe contener microorganismos patógenos de ningún tipo, ni sustancias tóxicas, no debe tener sabor, ni olor, ni color, ni turbidez desagradable. Agua potable es aquella que por sus características es apta para el consumo humano. Agua no potable es aquella que, por causas naturales o, más frecuentemente, humanas, no es apta para el consumo por estar contaminada por sustancias de cualquier naturaleza.

Organismos controladores En la Unión Europea la normativa 98/83/EU establece valores máximos y mínimos para el contenido en: Minerales Diferentes iones como cloruros, nitratos, nitritos, amonio, calcio, magnesio, fosfato, arsénico, etc., Gérmenes patógenos. El pH del agua potable entre 6,5 y 8,5. Los controles sobre el agua potable más severos que los controles sobre las aguas minerales embotelladas.

Estándares Requerimientos de potabilidad del agua, que pueden variar dependiendo de múltiples factores, son los siguientes: –     Que posea menos de 10 bacterias intestinales por litro. –     Que no contenga impurezas químicas. –     Que no presente sabor, olor ni color o turbiedad objetables. –     Que no provenga de manantiales sujetos a contaminación por aguas negras.

FUENTES Naturales DE AGUA ¿De donde viene? De los ríos subterráneos: Se las extrae por medio de bombas, molinos, etc. Se le debe analizar periódicamente. De la lluvia: No debe tener contacto previo con casas, techos, animales, etc. Del deshielo: Se deberá filtrar, ya que puede arrastrar impurezas. De los ríos: No debe estar contaminada.

PRODUCCIÓN Proceso de conversión de agua común en agua potable se le denomina potabilización. Consiste en un stripping de compuestos volátiles seguido de la precipitación de impurezas con floculantes, filtración y desinfección con cloro u ozono. En zonas con pocas precipitaciones y disponibilidad de aguas marinas se puede producir agua potable por desalinación. Este se lleva a cabo a menudo por ósmosis inversa o destilación. En algunos países se añaden pequeñas cantidades de fluoruro al agua potable para mejorar la salud dental.

FORMAS DE CONSEGUIR EL AGUA POTABLE Aprovechar la humedad del aire Aprovechar el agua de lluvia. Hervir el agua de los ríos o charcos Decantar el agua dejándola reposar Hervir el agua y obtener por condensación el agua destilada, y aunque no contiene impurezas, tampoco contiene sales y minerales esenciales para la vida, que el agua potable debe contener en determinadas cantidades. Su consumo permanente le quitaría al cuerpo humano esos nutrientes. Pastillas potabilizadoras: con ellas es posible obtener agua limpia y segura. Deben aplicarse en cantidades exactas y dejar reposar lo suficiente antes de consumir el agua.

Potabilización del agua en laboratorio

Esquema de purificación simple

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE Se denomina estación de tratamiento de agua potable (frecuentemente abreviado como ETAP) al conjunto de estructuras en las que se trata el agua de manera que se vuelva apta para el consumo humano. Existen diferentes tecnologías para potabilizar el agua, pero todas deben cumplir los mismos principios: Combinación de barreras múltiples (diferentes etapas del proceso de potabilización) Tratamiento integrado para producir el efecto esperado, Tratamiento por objetivo (cada etapa del tratamiento tiene una meta específica relacionada con algún tipo de contaminante).

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA ETAP TOMA DEL RIO. Punto de captación de las aguas REJA. Impide la penetración de elementos de gran tamaño (ramas, troncos, peces, etc.). DESARENADOR. Sedimenta arenas que van suspendidas para evitar dañar las bombas. BOMBEO DE BAJA (Bombas también llamadas de baja presión). Toman el agua directamente de un río, lago o embalse, enviando el agua cruda a la cámara de mezcla.

1ra etapa: succión desde el lecho del río pasando por rejas de diversos tamaños con el fin de retener sólidos y pescados

A continuación se le agrega el coagulante (aluminio férrico o sulfato de aluminio). 1ra etapa: succión desde el lecho del río pasando por rejas de diversos tamaños con el fin de retener sólidos y pescados

Piletas de decantación en una planta de tratamiento de agua potable. 2ºda. Etapa: decantación.- asentamiento de agua en decantadores Piletas de decantación en una planta de tratamiento de agua potable.

3ºra. Etapa: alcalinización 3ºra. Etapa: alcalinización.- tratamiento con cal (hidróxido de calcio) 4ºta. Etapa: desinfección.- Tratamiento con cloro

5ºta. Etapa: filtración.- Pasando por filtros rápidos con capas de canto rodados y arena. distinta granulometría

6ºta. Etapa: amoniación.- Tratamiento con amoníaco para eliminar el exceso de cloro

CONTROL FINAL. Antes de llegar al consumo, el agua es severamente controlada por químicos expertos, que analizan muestras tomadas en distintos lugares del sistema

Calidad del agua para uso potable REFERENCIA Amoníaco Arsénico Bario Cadmio Cianuro Cinc Cloruros pH EXPRESADO COMO N As Ba Cd CN- Zn Cl- Unidades VALOR (*) 1,0 0,05 0,01 0,2 15,0 250,0 6,5 - 8,5 REFERENCIA Cobre Color Compuestos Fenólicos Merc urio Nitratos Difenil Policlorados Nitritos Plata EXPRESADO COMO Cu Color real Fenol Hg N Concentración de Agente activo Ag VALOR (*) 1,0 20 Unid de Pt - Co 0,002 10,0 No detectable 0,05 REFERENCIA Plomo Selenio Cromo Sulfatos Tensoactivos Coliformes Totales Turbiedad EXPRESADO COMO Pb Se Cr6 SO4= Sustancias activas al azul de metileno NMP UJT VALOR (*) 0,05 0,01 0,05+ 400,0 0,5 2.000 microorg./ 100 ml 10 Unid. Jackson de Turb.

Ahorra el agua potable, Es un recurso limitado