Elemente Chimice - Apa[H2O]
Apa este un factor indispensabil organismului uman. Inca din cele mai vechi timpuri asezarile umane au fost de-a lungul raurilor sau pe malul marilor.Necesarul zilnic de apa al omului este aproximativ de 1.5-2 litri consumata ca atare ,dar pentru curatenia corporala omul foloseste zilnic aproximativ 40litri de apa.Organizatia Mondiala a Sanatatii considera ca optim pentru acoperirea acestor nevoi ,o cantitate de 100 litri in 24 ore.
Apa folosita de om trebuie sa intruneasca anumite proprietati organoleptice fizice si chimice.Aceste proprietati pot fi determinate cu ajutorul analizei fizico-chimice a apei.In acest sens , unele determinari se fac la locul de recoltare ,astfel:
- determinarile organoleptice (gust,miros ),determinarea temperaturii, fixarea oxigenului dizolvat si a hidrogenuluisulfurat ,determinarea clorului rezidual,a bioxidului de carbon liber si agresiv,determinarea de Ph.
- determinarea turbiditatii, a suspensiilor,determinarea reziduului,determinarea fosfatilor a oxidabilitatii a formelor de azot,determinarea fierului, a durabilitatii temporare ,a manganului.
- Determinarea alcalinitatii si aciditatii,determinarea duritatii totale a calciului si magneziului,determinarea fluorului.
Proprietatile organoleptice ale apei sunt reprezentate de acele caracteristici care impresioneaza organele noastre de simt.,adica gustul si mirosul apei.
Gustul apei este dat de continutul in substante chimice si in preimul rand de sarurile minerale si de gazele dizolvate (oxigenul si bioxidul de carbon).Excesul sau carenta unora dintre aceste componente poate imprima apei un gust neplacut(fad ,salciu,amar,dulceag).
Mirosul apei este legat de asemenea de prezenta in exces a unor elemente naturale sau provenite prin purificarea apei,ca si din unele transformari la care sunt supuse in apa anumite substante chimice mai ales poluante.
Atat gustul cat si mirosul apei, desi au ca principala caracteristica un mare grad de subiectivitate ,totusi au din punct de vedere sanitar,o valoare deosebita.In primul rand influienta lor asupra utilizarii apei este hotaratoare ,poate duce la excluderea folosirii apei respective.Gustul si mirosul apei pot servi si ca indicatori de poluare a apei.
Apa potabila nu trebuie sa aiba miros caracteristic si trebuie sa aiba un gust placut.In caz contrar apa poate prezenta subtante poluante care sunt daunatoare sanatatii.Prezenta substantelor poluante in apa poat fi evidentiate prin culoare apei.Chiar si temperatura apei poate fi un indicator indirect de poluare ,mai ales pentru apele subterane ,unde se stie ca temperatura este constanta.Varitia acestei temperaturi insa ,paralel cu variatia temperaturii aerului ,indica existenta unei comunicari cu exteriorul si deci posibilitatea de patrundere in sursa de apa a poluantilor din afara.
Astazi exista o preocupare continua la nivel national si mondial de inbunatatire continua a calitatii apei potabile.In unele tari din vestul Europei se urmaresc 45 de indicatori referitor la calitatea apei ,iar normele Comisiei Economice Europene (C.E.C.)aprobate in 1980,recomanda urmarirea continua a 62 de caracteristici ale apei potabile.
Planul mondial de supraveghere a calitatii apelor face parte din “Sistemul mondial de supraveghere a mediului inconjurator (G.E.M.S.)"initiat prin Prgramul Natiunilor Unite, prevede urmarirea calitatii apelor prin trei categorii de parametri:
a)parametri de baza-temperatura
-pH
-conductibilitate
-oxigen dizolvat
-colibacili
b)parametri indicatori ai poluarii persistente:
-cadmiu
-mercur
-compusi organo-halogenati
-compusi organo –metalici
-uleiuri minerale
c)parametri obtionali:
-carbon organic total
-consum biochimic de oxigen
-metale grele
-arsenic
-bor
-sodiu
-cianuri
-uleiuri
-streptococi
In toate tarile dezvoltate controlul poluarii apelor constituie o preocupare permanenta,deoarece calitatea apei contribuie la sanatatea natiunilor.
In tara noastra ca in toate tarile lumii ,exista legi speciale in lupta impotriva poluarii apelor .La Stokholm in anul 1972 a fost prima conferinta mondiala pentru protectia mediului inconjurator iar ONU a lansat “Programul Natiunilor Unite pentru Mediul Inconjurator",prin care s-au initiat o serie de actiuni pentru ameliorarea situatiei existente si promovarea calitatii apei inclusiv a celei din mari si oceane.
Contradictia dintre tarile bogate si cele sarace se reflecta in acest element vital alvietii si dezvoltarii care este apa ,aducand decalajul si asa enorm intre bogati si saraci.Dupa statistici recente in tarile sarace 3 din 5 persoane au acces la apa potabila ,75%dintre locuitori nedispunand de instalatii sanitare cu minim de igiena. Astfel s-a constatat ca datorita consumului de apa nepotabila ,in tarile sarace mor anual circa 15 milioane de copii in varsta de pana la 5 ani.De aceea O.N.U. conchide ca principala preocupare a societatii in prezent si in viitor va trebui sa fie reprezentata de evitarea sau limitarea poluarii apei ca prima actiune de mentinere a actualelor surse naturale ale omenirii.
PH-ului apei
PH-ul apelor variaza putin fata de ph-ul neutru datorita prezentei CO2 ,bicarbonatilor si carbonatilor.apele dure au ph-ul mai ridicat comparativ cu apele moi.ph-ul apelor rezidualepoate fi acid sau alcalin si constituie o cauza a perturbarii echilibrului biologic al bazinului receptor, impiedicand desfasurarea normala a procesului de autopurificare. Pentru determinarea ph-ului apei se folosesc metode colorimetrice sielectrorimetice.
Duritatea apei
Duritatea apei este data de prezenta tuturor cationilor din apa in afara de cationii metalelor alcaline. Deoarece ionii de calciu si magneziu se gasesc in apa in cantitate mult mai mare fata de ceilalti cationi, determinarea duritatii va consta din determinarea concentratiei acestor ioni. Apele dure sunt neplacute la gust; la fierberea apei sarurile in exces se depun pe vase, cazane, conducte si/sau impiedica o buna fierbere a legumelor; cu sapunul dau saruri insolubile fiind neeconomice. Apele moi sunt incriminate de producerea unor afectiuni cardio-vasculare.
Duritatea apei este de doua feluri: duritate temporara sau carbonata, data de bicarbonatii de calciu si magneziu prezenti in apa si duritatea permanenta sau necarbonata data de celelalte saruri de calciu si magneziu (azotati, sulfati, cloruri, fosfati etc).
Suma celor doua duritati formeaza duritatea totala . Duritatea excesiva a apei are implicatii de ordin economic.
Conventional , duritatea se exprima in grade de duritate care pot fi grade germane (1 grad = 10 mg CaO) sau grade franceze (1 grad = 10 mg CaCO3). La noi in tara,exprimarea duritatii se face in grade germane.
Deficitul de oxigen din apa
Deficitul de oxigen este diferenta dintre cantitatea de oxigen dizolvata in apa in conditii de saturatie si cantitatea de oxigen gasita in proba de apa analizata. El are mare importantai n caractizareas anitara a unei ape; cu cat deficitul de oxigen este mai mare cu atat nivelul poluarii apei este mai crescut si pericolul pentru sanatatea consumatorilor mai ridicat.
Metode de laborator utilizate in dezinfectia apei:
Poluarea microbiana a apei are drept consecinte transmiterea hidrica a unei mare numar de boli infectioase , de cele mai multe ori cu caracter epidemic.
In vederea inlaturarii acestui pericol, s-au elaborat diferite metode de reducere a germenilor ca, sedimentarea simpla sau dupa prealabila coagulare, filtrare prin nisip, pamant cu infuzorii, antracit, microstrecurare etc., toate insa cu eficienta limitata .
Dezinfectia apei se poate realiza atat prin mijloace fizice ca utilizarea radiatiilor ultraviolete, a ultrasunetelor, a radiatiilor ionizate, fierberea distilarea, filtrarea apei etc. ,cat si prin mijloace chimice, ca folosirea clorului si a compusilor sai (substante clorigene ), ozonului, argintului, bromului, iodului, permanganatului si alte asemenea substante.
Mijloacele chimice de dezinfectare a apei trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditi pentru a fi corespunzatoare:
-sa fie eficiente, adica sa aduca apa la conditiile de potabilitate;
-sa nu modifice calitatile apei si in primul rind cele organoleptice;
-sa nu lase in apa substante cu actiune nociva asupra consumatorilor;
-sa fie usor de manipulat, sa nu prezinte pericol pentru cei care le manipuleaza;
-sa fie cat mai economice.
Cea mai utilizata metoda este folosirea clorului cunoscuta sub numele de clorurare(clorinare sau clorizare). Mecanismul de actiune se bazeaza pe proprietatea oxidanta a clorului , care in contact cu apa formeaza acidul hipocloros care in functie de ph se descompune in oxigen atomic sau ion hipoclorit :
Cl2+H2O -------> HOCl+HCl
HOCl ----------> O+HCl sau HOCl --------> ClO‾ + H
Mecanismul biologic consta in blocarea unor enzime bacteriene cu precadere cele sulfhidrice, si distrugerea germenilor. In general bacteriile care au echipament enzimatic mai dezvoltat sunt mai sensibile decat virusurile.
Eficienta dezinfectiei nu depinde numai de numarul si felul germenilor din apa ci si de alte conditii dintre care unele tin de clor iar altele de calitatea apei. Apa este un compus cu rol primordial in natura, industrie, agricultura, constructii etc. In natura apa are o importanta biologica deosebita reprezentind baza structurala si functionala a fiintelor vii.
Proprietatile apei
Apa potabila : ca si aerul este vitala pentru om. Un om consuma in medie 2litei de apa pe zi. Fara apa, omul nu poate supravietui mai mult de cateva zile. In apa potabila se gasesc dizolvate pana la 0,5 g/l saruri minerale si mici cantitati de aer.
Apa minerala : contine saruri minerale si dioxid de carbon. Ea este recomandata mai ales in timpul verii, cand prin transpiratie omul pierde o mare cantitate saruri minerale.
Anomalia apei : Toate substantele se contracta atunci cand temperatura lor scade, ceea ce duce la micsorarea volumului pe care il ocupa in spatiu. Daca introducem o substanta aflata in stare solida intr-un vas in care aceeasi substanta se gaseste in stare lichida, vom observa ca cea solida se scufunda in cea lichida. Apa este singura substanta intalnita in natura care face exceptie la aceasta regula. Daca temperatura apei scade pana la 4 grade C, aceasta se comporta la fel ca celelalte substante : isi micsoreaza volumul in timp ce densitatea sa creste. Anomalia se petrece la temperaturi mai mici de 4 grade C: volumul incepe sa-i creasca, densitatea sa scada, iar la 0 grad C, apa ingheata; insa pana in acest moment, densitatea ei este suficient de mica si volumul suficient de mare pentru a fce ca gheata sa pluteasca pe apa si sa nu se scufunde.
Apa ca solvent: multe din substantele compuse ce sunt necesare vietii pot fi dizolvate in apa. In timpul formarii si deplasarii in atmosfera a picaturilor de ploaie, hidrogenul, oxigenul si dioxidul de carbon sunt gaze ce se dizolva in aceste picaturi. De asemenea, toate plantele isi extrag substantele hranitoare din apa in care acestea sunt dizolvate.
SURSA 02
Apa, substantiv feminin (o apa, doua ape, atunci cand nu este folosit defectiv de plural), lichid inodor, insipid si incolor, de cele mai multe ori, sau usor albastrui sau chiar verzui in straturi groase. Apa este o substanta absolut indispensabila vietii, indiferent de forma acesteia, fiind unul dintre cei mai universali solventi. Apa este un compus chimic al hidrogenului si al oxigenului, avand formula chimica bruta H2O (vedeti Apa (molecula)). Apa este una din substantele cele mai raspandite pe planeta Pamant, formand unul din invelisurile acesteia, hidrosfera.
În diferite limbi, cuvantul apa este echivalent cu aqua in latina, acqua in italiana, agua in spaniola, aigua in catalona, Wasser in germana, water in engleza si neerlandeza, vand in daneza, ur in basca, s.a.m.d..
Pe Pamant, apa exista in multe forme, in cele mai variate locuri. Sub forma de apa sarata exista in oceane si mari. Sub forma de apa dulce in stare solida, apa se gaseste in calotele polare, ghetari, aisberguri, zapada, dar si ca precipitatii solide, sau ninsoare. Sub forma de apa dulce lichida, apa se gaseste in ape curgatoare, statatoare, precipitatii lichide, ploi, si ape freatice sau subterane. În atmosfera, apa se gaseste sub forma gazoasa alcatuind norii sau fin difuzata in aer determinand umiditatea acestuia. Considerand intreaga planeta, apa se gaseste continuu in miscare si transformare, evaporarea si condensarea, respectiv solidificarea si topirea alternand mereu. Aceasta perpetua miscare a apei se numeste ciclul apei si constituie obiectul de studiu al meteorologiei si al hidrologiei.
Apa care este potrivita consumului uman se numeste apa potabila. Conform standardului din tara noastra, pentru ca apa sa fie potabila sestonul nu trebuie sa depaseasca 1ml/m³. Pe masura cresterii populatiei umane, de-a lungul timpului, si a folosirii intensive si extensive a resurselor de apa susceptibile de a furniza apa potabila, problema apei utilizabile a devenit o problema vitala a omenirii.
Proprietati moleculare
Forme de apa
Apa se gaseseste sub diverse forme in natura: vapori de apa si nori in atmosfera, valuri si aisberguri in oceane, ghetari la latitudini mici sau altitudini mari, acvifere sub pamant, rauri sau lacuri. Circuitul apei in natura este fenomenul prin care apa este transferata dintr-o forma intr-alta, prin evaporare, precipitatii si scurgeri de suprafata.
Datorita importantei pe care o are (in agricultura, dar si pentru omenire in general), apei i s-au dat diverse nume in functie de formele pe care le ia. Ploaia e cunoscuta in majoritatea tarilor, pe cand alte forme sunt mai putin intalnite, si pot fi surprinzatoare cand sunt vazute prima data. Exemple sunt: grindina, zapada, ceata, roua sau chiciura. Un fenomen conex este curcubeul, intalnit atunci cand lumina se refracta prin particulele de apa din atmosfera.
Apa de la suprafata globului joaca roluri importante in evolutia umana; raurile si irigatiile asigura aportul de apa pentru agricultura, sunt suport pentru transportul maritim sau fluvial, fie comercial sau de agrement. O apa cu insuficienti nutrienti se numeste oligotrofa. Scurgerea apei pe suprafata terestra este mecanismul prin care eroziunea sculpteaza mediul natural, duce la crearea vailor si deltelor cu suprafete fertile favorabile dezvoltarii de centre umane. De asemenea, apa se infiltreaza in sol, ajungand in panza de apa freatica. Aceasta apa freatica ajunge din nou la suprafata sub forma izvoarelor, sau a izvoarelor termale si gheizerilor. Apa freatica este de asemenea extrasa artificial prin puturi si fantani. Deoarece apa poate contine numeroase substante diferite, poate avea gusturi sau mirosuri foarte diferite. De fapt, oamenii si alte animale si-au format simturile pentru a putea evalua calitatea apei: de obicei, animalele evita apa cu gust sarat (apa de mare) sau putred de mlastina preferand apa unui izvor montan sau apa freatica.
Apa in biologie si civilizatia umana
Din punct de vedere biologic, apa are numeroase proprietati indispensabile proliferarii vietii, care o deosebesc de celelalte substante. Apa isi indeplineste acest rol, permitand compusilor organici sa reactioneze in moduri care sa permita in cele din urma replicarea. Este un bun solvent si are o tensiune superficiala ridicata, permitand astfel miscarea compusilor organici si a organismelor vii. Apa proaspata are densitatea maxima la 4°C, aceasta densitate scazand pe masura ce apa se raceste, se incalzeste sau ingheata. Fiind o molecula polara stabila dominanta in atmosfera, joaca un rol important in absorbtia radiatiei infrarosii, cruciala in cadrul efectului de sera, fara de care temperatura medie la suprafata Terrei ar fi de -18° Celsius. Apa are de asemenea o caldura specifica neobisnuit de mare, care joaca mai multe roluri in reglarea climatului global si regional, precum Curentul Golfului, permitand existenta vietii. Deoarece absoarbe foarte mult infrarosiile, are o foarte usoara nuanta albastra, datorita eliminarii unei mici cantitati de lumina rosie care o traverseaza. Culoarea albastra poate fi observata numai cand apa este in cantitate mare, de exemplu in lacuri, mari sau oceane. ELY
Apa este un foarte bun solvent, similar din punct de vedere chimic cu amoniacul, si dizolva multe tipuri de substante, precum diferite saruri si zaharul, si faciliteaza reactiile chimice ale acestora, lucru care permite metabolismele complexe.
Unele substante insa nu se amesteca cu apa, cum e de exemplu petrolul, si alte substante hidrofobe. Membranele celulare, compuse din lipide si proteine, profita de aceasta proprietate, controland interactiunea dintre ele si mediul extern. Acest lucru este usurat de tensiunea superficiala a apei.
Picaturile de apa sunt stabile datorita tensiunii superficiale mari datorata puternicelor forte intermoleculare numite forte de coeziune. Acest lucru este evident atunci cand mici cantitati de apa ajung pe o suprafata insolubila, precum polietena: apa ramane sub forma de picaturi. Totusi, pe sticla extrem de curata apa formeaza o pelicula subtire deoarece fortele dintre moleculele de apa si de sticla (fortele de adeziune) sunt mai mari decat fortele de coeziune. Acest lucru este foarte important in cadrul transpiratiei plantelor.
În celulele si organismele biologice, apa se afla in contact cu suprafetele membranoase proteice care sunt hidrofile, adica prezinta o puternica atractie pentru apa. Langmuir a observat o puternica forta de respingere intre suprafetele hidrofile. Pentru a deshidrata suprafetele hidrofile este necesar un efort deosebit pentru invingerea acestor forte, numite forte de hidratie. Aceste forte sunt foarte puternice, dar valoarea lor scade rapid pe distante mai mici de un nanometru. Importanta lor in biologie a fost studiata de Parsegian. Prezinta importanta in special atunci cand celulele sunt deshidratate prin expunerea la atmosfera uscata sau la inghet extracelular.
O proprietate simpla, dar unica si extrem de importanta pentru mediu, este ca in forma sa solida, de gheata, pluteste pe lichid. Forma solida a apei are o densitate mai mica decat a apei lichide, datorita geometriei puntilor de hidrogen care se formeaza doar la temperaturi mai joase. Pentru aproape toate substantele si pentru toate celelalte 11 stari neobisnuite ale apei, cu exceptia ghetii-XI, starea solida este mai densa decat cea lichida. Apa proaspata este cel mai densa la 4°C, si se va scufunda prin convectie pe masura ce se raceste la acea temperatura, iar daca se raceste in continuare se va ridica. Datorita aceste proprietati, apa de adancime va fi mai calda decat apa inghetata, de suprafata, astfel incat gheata se va forma incepand de la suprafata si se va extinde in jos, iar cea mai mare parte a apei de dedesubt va ramane constanta la 4°C. Astfel, fundul unui lac, mare sau ocean este practic izolat de frig, permitand supravietuirea speciilor de animale.
Desi acest comportament poate parea banal, trebuie subliniat ca aproape toate celelalte substante chimice sunt mai dense in stare solida si ingheata de la fund spre suprafata.
Viata pe Pamant a evoluat si s-a adaptat acestor proprietati ale apei. Existenta formelor solida, lichida si gazoasa ale apei pe Pamant a reprezentat un factor important pentru colonizarea diferitelor medii ale planetei de catre forme de viata adaptate variatelor, si adesea extremelor, conditii de viata.
În istorie, civilizatiile s-au dezvoltat cu precadere pe malurile raurilor sau marilor; Mesopotamia, asa-numitul leagan al civilizatiei este situata intre doua rauri, Egiptul antic a inflorit pe malurile Nilului, iar marile metropole, precum Londra, Paris, New York si Tokio isi datoreaza succesul in parte accesibilitatii oferite de situarea langa o apa, si inflorirea comerciala rezultata. Insulele cu porturi sigure, precum Singapore si Hong Kong, s-au dezvoltat tocmai din acest motiv. În locuri precum Africa de Nord si Orientul Mijlociu, unde apa nu se gaseste in abundenta, accesul la apa potabila a fost si este o mare problema in dezvoltarea comunitatilor umane.
O greseala des intalnita este aceea ca apa este un bun conductor de electricitate. Toate proprietatile electrice ale ape se datoreaza ionilor sarurilor minerale dizolvate in ea si dioxidului de carbon dizolvat in ea. Apa prezinta auto-ionizare (doua molecule de apa se transforma intr-un anion de hidroxid si un cation de hidroniu) insa doar la un nivel aproape imperceptibil.
Pozitiile astronomice ale Pamantului si influenta lor asupra maselor mari de apa
Caderea unei picaturi de apa.
Coexistenta starilor solida, lichida si gazoasa a apei pe Pamant este vitala pentru originea, evolutia si continuarea existentei vietii pe Terra. Totusi, daca s-ar schimba pozitia planetei fata de Soare, chiar cu o distanta relativ mica (1 000 000 km), conditiile care permit existenta simultana a celor trei stari nu ar mai avea loc cu atata usurinta.
Masa Pamantului permite atractiei gravitationale sa pastreze o atmosfera in jurul planetei. Vaporii de apa si dioxidul de carbon din atmosfera creeaza un efect de sera care asigura o temperatura de suprafata relativ constanta. Daca Pamantul ar avea dimensiuni mai mici, o atmosfera mai subtire ar duce la temperaturi extreme care sa nu permita acumularea apei decat in calotele glaciare din jurul polilor (asa cum se intampla pe planeta Marte).
Distanta dintre Pamant si Soare si combinatia dintre radiatia solara primita si efectul de sera al atmosferei asigura ca suprafata sa sa nu fie nici prea rece si nici prea fierbinte pentru apa lichida. Daca Pamantul ar fi mai departat, apa ar ingheta, iar daca ar fi mai apropiat de Soare, temperatura de suprafata mai ridicata ar impiedica formarea calotelor glaciare, sau ar cauza existenta apei doar sub forma de vapori. În primul caz, Pamantul ar absorbi mai multa energie solara din cauza albedoului redus al oceanelor, iar in al doilea ar rezulta un efect de sera scapat de sub control si conditii neospitaliere similare celor de pe planeta Venus.
S-a propus ca insasi viata pastreaza conditiile care i-au permis existenta. Temperatura de suprafata a Pamantului a fost relativ constanta de-a lungul erelor geologice in ciuda variatiilor radiatiei solare, lucru care ar indica existenta unui proces dinamic ce guverneaza temperatura Terrei printr-o combinatie de efect de sera si albedou atmosferic si de suprafata. Aceasta propunere poarta numele de Ipoteza Gaia.
Utilizarea apei de catre oameni
Presiunea apei intr-un sprinkler (stropitoare)
Toate formele de viata cunoscute depind de apa. Apa este o parte vitala in multe din procesele metabolismului din interiorul organismului. Cantitati semnificative de apa sunt utilizate de organism in digestia hranei. (Nota: unele bacterii si seminte de plante pot intra intr-o stare criptobiotica pentru o perioada nedeterminata, atunci cand sunt dezhidratate, ca apoi sa revina la viata cand reajung intr-un mediu umed.)
Aproape 72% din masa corpului uman fara grasimi este apa. Pentru o buna functionare, corpul necesita intre doi si sapte litri de apa pe zi pentru a evita dezhidratarea, cantitatea exacta depinzand de nivelul de activitate, temperatura, umiditate si alti factori. Nu este cunoscuta cu exactitate cantitatea de apa necesara a fi consumata de o persoana sanatoasa. Oricum, pentru cei care nu au probleme de rinichi este dificil sa bea prea multa apa, dar periculos sa bea prea putina, mai ales intr-un ambient cald si umed sau in timpul exercitiilor fizice. Se intampla totusi ca oamenii sa consume mult mai multa apa in timpul exercitiilor fizice decat este necesar, expunandu-se astfel riscului de intoxicatie cu apa, care de cele mai multe ori este fatala. "Obligativitatea" consumarii a opt pahare de apa pe zi de o persoana, nu este argumentata stiintific.
Pompa de apa manuala in China.
Dieteticienii si nutritionistii spun ca aceasta este cantitatea de apa recomandata a fi consumata pe zi - in engleza RDI (Recommended Daily Intake). Ultimele rapoarte referitoare la regimul alimentar ale Consiliului National de Cercetare National Research Council recomanda un consum pentru femei de 2,7 litri de apa in total (incluzand si sursele de apa din alimente) si, respectiv, 3,7 litri pentru barbati. Apa se pierde din organism prin urina si fecale, prin transpiratie si prin respiratie (expiratie de vapori). Corpul uman are nevoie de apa care nu contine prea multa sare sau alte impuritati. Printre impuritatile frecvent intalnite se numara chimicalele si/sau bacterii periculoase, cum ar fi crypto sporidium. Unele substante sunt insa acceptabile si chiar necesare ca si prezenta in apa pentru intensificarea gustului si pentru asigurarea necesarului de electroliti.
Apa ca o sursa pretioasa
Oameni stand la coada pentru apa in timpul asediului de la Sarajevo. Foto de Mihail Evstafiev
Datorita cresterii populatiei mondiale si a altor factori, tot mai putini oameni beneficiaza de apa potabila. Problema apei poate fi rezolvata prin cresterea productiei, o distributie mai buna, si nerisipirea resurselor deja existente. Din acest motiv, apa este o resursa strategica pentru multe tari. Au existat de-a lungul timpului mai multe conflicte pentru accesul la apa si controlul acesteia.O cronologie a conflictelor legate de apa Expertii prevad mai multe conflicte viitoare din cauza cresterii populatiei mondiale si cresterii contaminarii prin poluare si incalzire globala.
Un parau de munte
Raportul UNESCO despre dezvoltarea apei (WWDR, 2003) din cadrul Programului de Evaluare a Apei pe Plan Mondial arata ca, in urmatorii 20 de ani, cantitatea de apa potabila disponibila va scadea cu 30%. 40% dintre locuitorii lumii nu au apa curata suficienta pentru o igiena minimala. Peste 2,2 milioane de oameni au murit in 2000 de boli legate de consumul de apa contaminata sau din cauza secetei. În 2004, o organizatie engleza, WaterAid, a raportat ca un copil moare la fiecare 15 secunde din cauza bolilor legate de apa ce ar putea fi usor prevenite.
Se prevede ca apa ar putea deveni pretioasa precum petrolul, lucru care ar face din Canada, ce are aceasta resursa din abundenta, cea mai bogata tara din lume.
În 2005 in SUA preturile mari ale benzinei au provocat ingrijorare si au existat temeri pentru o criza globala, insa consumatorii nu ezitau sa plateasca preturi duble pentru aceeasi cantitate, dar de apa imbuteliata.
Apa potabila este mai valoroasa decat oricand in istoria noastra, fiind folosita extensiv in agricultura si industrie, si primeste din ce in ce mai multa atentie pentru a fi folosita judicios pentru generatiile viitoare.
Regularizarea distributiei apei
Apa potabila este de obicei colectata la izvoare sau este extrasa din puturi artificiale. Construirea mai multor asemenea puturi ar fi o metoda pentru a produce mai multa apa, presupunand ca panza de apa freatica poate sa asigure un debit adecvat. Alte surse de apa sunt ploile si apa din rauri si lacuri. Apa de suprafata trebuie insa purificata inaintea consumului de catre om. Purificarea implica indepartarea substantelor nedizolvate sau dizolvate, precum si a bacteriilor periculoase. Cele mai folosite metode sunt filtrarea cu nisip, pentru indepartarea materiilor nedizolvate, si tratarea cu clor si fierberea pentru uciderea bacteriilor periculoase. Distilarea indeplineste toate cele trei sarcini. Exista si tehnici mai avansate, precum osmoza inversa. Desalinizarea apei sarate din mari si oceane este o solutie mai scumpa utilizata in climatele aride de coasta.
Distributia apei potabile are loc fie printr-un sistem de distributie, fie imbuteliata. În multe tari exista programe de distribuire gratuita a apei in caz de necesitate.
Reducerea risipirii apei, adica utilizarea apei potabile doar pentru consumul uman, ar fi o alta solutie. În unele orase, precum Hong Kong, apa de mare este folosita pe scara larga, de exemplu la toalete, in scopul conservarii resurselor de apa potabila. Poluarea apei ar putea fi cel mai mare consumator inutil de apa, risipind aceasta resursa, indiferent de beneficiile aduse poluatorului. Medicamentele consumate de oameni ajung deseori in canalizare si au efecte negative asupra vietii acvatice daca se acumuleaza si nu sunt biodegradabile.
Impactul apei asupra religiei si filozofiei
Apa este considerata purificatoare in majoritatea religiilor, incluzand hinduismul, crestinismul, islamul, iudaismul si sintoismul. Spre exemplu, botezul in bisericile crestine este facut cu apa. În plus, o baie rituala in apa pura este facuta celor decedati in multe religii, incluzand iudaismul si islamismul. În islamism, cele cinci rugaciuni zilnice, pot fi efectuate doar dupa spalarea corpului cu apa curata (Wudu). Apa este geneza tuturor.
În sintoism, apa este utilizata aproape in toate ritualurile pentru curatirea unei persoane sau a unui loc. Apa este mentionata in biblie de 442 de ori, respectiv de 363 de ori, in versiunile sale engleze internationale (New International Version sau, ca acronim, NIV) si in cea cunoscuta sub numele de Versiunea regelui James (King James Version). În sectiunea 2 Peter 3:5(b) se afirma textual: ... "si pamantul a fost format din apa si de catre apa." (NIV)
Se crede adesea despre apa ca ar avea puteri spirituale. În mitologia celtica, de pilda, Sulis este zeita locala a apelor termale; in hinduism, apa este personificata ca o zeita sub numele de Ganga. De asemenea, diferiti zei pot patrona diferite izvoare, rauri sau lacuri. În mitologiile romana si greaca, Peneus a fost un zeu-fluviu, unul dintre cele 3.000 de oceanide.
Filozoful antic grec Empedocles a elaborat o intreaga doctrina filozofica (un fel de teorie pre-atomista a lumii) bazata pe cele patru concepte fundamentale ale Universului care erau reprezentate in lumea reala, conform teoriei sale, de patru elemente fundamentale, apa, aer, foc si pamant.
În filozofia clasica chineza, apa, ca element al filozofiei clasice, era unul din cele cinci elemente constituente ale naturii, alaturi de pamant, foc, lemn si metal.
sursa:ipedia.ro
Apa folosita de om trebuie sa intruneasca anumite proprietati organoleptice fizice si chimice.Aceste proprietati pot fi determinate cu ajutorul analizei fizico-chimice a apei.In acest sens , unele determinari se fac la locul de recoltare ,astfel:
- determinarile organoleptice (gust,miros ),determinarea temperaturii, fixarea oxigenului dizolvat si a hidrogenuluisulfurat ,determinarea clorului rezidual,a bioxidului de carbon liber si agresiv,determinarea de Ph.
- determinarea turbiditatii, a suspensiilor,determinarea reziduului,determinarea fosfatilor a oxidabilitatii a formelor de azot,determinarea fierului, a durabilitatii temporare ,a manganului.
- Determinarea alcalinitatii si aciditatii,determinarea duritatii totale a calciului si magneziului,determinarea fluorului.
Proprietatile organoleptice ale apei sunt reprezentate de acele caracteristici care impresioneaza organele noastre de simt.,adica gustul si mirosul apei.
Gustul apei este dat de continutul in substante chimice si in preimul rand de sarurile minerale si de gazele dizolvate (oxigenul si bioxidul de carbon).Excesul sau carenta unora dintre aceste componente poate imprima apei un gust neplacut(fad ,salciu,amar,dulceag).
Mirosul apei este legat de asemenea de prezenta in exces a unor elemente naturale sau provenite prin purificarea apei,ca si din unele transformari la care sunt supuse in apa anumite substante chimice mai ales poluante.
Atat gustul cat si mirosul apei, desi au ca principala caracteristica un mare grad de subiectivitate ,totusi au din punct de vedere sanitar,o valoare deosebita.In primul rand influienta lor asupra utilizarii apei este hotaratoare ,poate duce la excluderea folosirii apei respective.Gustul si mirosul apei pot servi si ca indicatori de poluare a apei.
Apa potabila nu trebuie sa aiba miros caracteristic si trebuie sa aiba un gust placut.In caz contrar apa poate prezenta subtante poluante care sunt daunatoare sanatatii.Prezenta substantelor poluante in apa poat fi evidentiate prin culoare apei.Chiar si temperatura apei poate fi un indicator indirect de poluare ,mai ales pentru apele subterane ,unde se stie ca temperatura este constanta.Varitia acestei temperaturi insa ,paralel cu variatia temperaturii aerului ,indica existenta unei comunicari cu exteriorul si deci posibilitatea de patrundere in sursa de apa a poluantilor din afara.
Astazi exista o preocupare continua la nivel national si mondial de inbunatatire continua a calitatii apei potabile.In unele tari din vestul Europei se urmaresc 45 de indicatori referitor la calitatea apei ,iar normele Comisiei Economice Europene (C.E.C.)aprobate in 1980,recomanda urmarirea continua a 62 de caracteristici ale apei potabile.
Planul mondial de supraveghere a calitatii apelor face parte din “Sistemul mondial de supraveghere a mediului inconjurator (G.E.M.S.)"initiat prin Prgramul Natiunilor Unite, prevede urmarirea calitatii apelor prin trei categorii de parametri:
a)parametri de baza-temperatura
-pH
-conductibilitate
-oxigen dizolvat
-colibacili
b)parametri indicatori ai poluarii persistente:
-cadmiu
-mercur
-compusi organo-halogenati
-compusi organo –metalici
-uleiuri minerale
c)parametri obtionali:
-carbon organic total
-consum biochimic de oxigen
-metale grele
-arsenic
-bor
-sodiu
-cianuri
-uleiuri
-streptococi
In toate tarile dezvoltate controlul poluarii apelor constituie o preocupare permanenta,deoarece calitatea apei contribuie la sanatatea natiunilor.
In tara noastra ca in toate tarile lumii ,exista legi speciale in lupta impotriva poluarii apelor .La Stokholm in anul 1972 a fost prima conferinta mondiala pentru protectia mediului inconjurator iar ONU a lansat “Programul Natiunilor Unite pentru Mediul Inconjurator",prin care s-au initiat o serie de actiuni pentru ameliorarea situatiei existente si promovarea calitatii apei inclusiv a celei din mari si oceane.
Contradictia dintre tarile bogate si cele sarace se reflecta in acest element vital alvietii si dezvoltarii care este apa ,aducand decalajul si asa enorm intre bogati si saraci.Dupa statistici recente in tarile sarace 3 din 5 persoane au acces la apa potabila ,75%dintre locuitori nedispunand de instalatii sanitare cu minim de igiena. Astfel s-a constatat ca datorita consumului de apa nepotabila ,in tarile sarace mor anual circa 15 milioane de copii in varsta de pana la 5 ani.De aceea O.N.U. conchide ca principala preocupare a societatii in prezent si in viitor va trebui sa fie reprezentata de evitarea sau limitarea poluarii apei ca prima actiune de mentinere a actualelor surse naturale ale omenirii.
PH-ului apei
PH-ul apelor variaza putin fata de ph-ul neutru datorita prezentei CO2 ,bicarbonatilor si carbonatilor.apele dure au ph-ul mai ridicat comparativ cu apele moi.ph-ul apelor rezidualepoate fi acid sau alcalin si constituie o cauza a perturbarii echilibrului biologic al bazinului receptor, impiedicand desfasurarea normala a procesului de autopurificare. Pentru determinarea ph-ului apei se folosesc metode colorimetrice sielectrorimetice.
Duritatea apei
Duritatea apei este data de prezenta tuturor cationilor din apa in afara de cationii metalelor alcaline. Deoarece ionii de calciu si magneziu se gasesc in apa in cantitate mult mai mare fata de ceilalti cationi, determinarea duritatii va consta din determinarea concentratiei acestor ioni. Apele dure sunt neplacute la gust; la fierberea apei sarurile in exces se depun pe vase, cazane, conducte si/sau impiedica o buna fierbere a legumelor; cu sapunul dau saruri insolubile fiind neeconomice. Apele moi sunt incriminate de producerea unor afectiuni cardio-vasculare.
Duritatea apei este de doua feluri: duritate temporara sau carbonata, data de bicarbonatii de calciu si magneziu prezenti in apa si duritatea permanenta sau necarbonata data de celelalte saruri de calciu si magneziu (azotati, sulfati, cloruri, fosfati etc).
Suma celor doua duritati formeaza duritatea totala . Duritatea excesiva a apei are implicatii de ordin economic.
Conventional , duritatea se exprima in grade de duritate care pot fi grade germane (1 grad = 10 mg CaO) sau grade franceze (1 grad = 10 mg CaCO3). La noi in tara,exprimarea duritatii se face in grade germane.
Deficitul de oxigen din apa
Deficitul de oxigen este diferenta dintre cantitatea de oxigen dizolvata in apa in conditii de saturatie si cantitatea de oxigen gasita in proba de apa analizata. El are mare importantai n caractizareas anitara a unei ape; cu cat deficitul de oxigen este mai mare cu atat nivelul poluarii apei este mai crescut si pericolul pentru sanatatea consumatorilor mai ridicat.
Metode de laborator utilizate in dezinfectia apei:
Poluarea microbiana a apei are drept consecinte transmiterea hidrica a unei mare numar de boli infectioase , de cele mai multe ori cu caracter epidemic.
In vederea inlaturarii acestui pericol, s-au elaborat diferite metode de reducere a germenilor ca, sedimentarea simpla sau dupa prealabila coagulare, filtrare prin nisip, pamant cu infuzorii, antracit, microstrecurare etc., toate insa cu eficienta limitata .
Dezinfectia apei se poate realiza atat prin mijloace fizice ca utilizarea radiatiilor ultraviolete, a ultrasunetelor, a radiatiilor ionizate, fierberea distilarea, filtrarea apei etc. ,cat si prin mijloace chimice, ca folosirea clorului si a compusilor sai (substante clorigene ), ozonului, argintului, bromului, iodului, permanganatului si alte asemenea substante.
Mijloacele chimice de dezinfectare a apei trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditi pentru a fi corespunzatoare:
-sa fie eficiente, adica sa aduca apa la conditiile de potabilitate;
-sa nu modifice calitatile apei si in primul rind cele organoleptice;
-sa nu lase in apa substante cu actiune nociva asupra consumatorilor;
-sa fie usor de manipulat, sa nu prezinte pericol pentru cei care le manipuleaza;
-sa fie cat mai economice.
Cea mai utilizata metoda este folosirea clorului cunoscuta sub numele de clorurare(clorinare sau clorizare). Mecanismul de actiune se bazeaza pe proprietatea oxidanta a clorului , care in contact cu apa formeaza acidul hipocloros care in functie de ph se descompune in oxigen atomic sau ion hipoclorit :
Cl2+H2O -------> HOCl+HCl
HOCl ----------> O+HCl sau HOCl --------> ClO‾ + H
Mecanismul biologic consta in blocarea unor enzime bacteriene cu precadere cele sulfhidrice, si distrugerea germenilor. In general bacteriile care au echipament enzimatic mai dezvoltat sunt mai sensibile decat virusurile.
Eficienta dezinfectiei nu depinde numai de numarul si felul germenilor din apa ci si de alte conditii dintre care unele tin de clor iar altele de calitatea apei. Apa este un compus cu rol primordial in natura, industrie, agricultura, constructii etc. In natura apa are o importanta biologica deosebita reprezentind baza structurala si functionala a fiintelor vii.
Proprietatile apei
Apa potabila : ca si aerul este vitala pentru om. Un om consuma in medie 2litei de apa pe zi. Fara apa, omul nu poate supravietui mai mult de cateva zile. In apa potabila se gasesc dizolvate pana la 0,5 g/l saruri minerale si mici cantitati de aer.
Apa minerala : contine saruri minerale si dioxid de carbon. Ea este recomandata mai ales in timpul verii, cand prin transpiratie omul pierde o mare cantitate saruri minerale.
Anomalia apei : Toate substantele se contracta atunci cand temperatura lor scade, ceea ce duce la micsorarea volumului pe care il ocupa in spatiu. Daca introducem o substanta aflata in stare solida intr-un vas in care aceeasi substanta se gaseste in stare lichida, vom observa ca cea solida se scufunda in cea lichida. Apa este singura substanta intalnita in natura care face exceptie la aceasta regula. Daca temperatura apei scade pana la 4 grade C, aceasta se comporta la fel ca celelalte substante : isi micsoreaza volumul in timp ce densitatea sa creste. Anomalia se petrece la temperaturi mai mici de 4 grade C: volumul incepe sa-i creasca, densitatea sa scada, iar la 0 grad C, apa ingheata; insa pana in acest moment, densitatea ei este suficient de mica si volumul suficient de mare pentru a fce ca gheata sa pluteasca pe apa si sa nu se scufunde.
Apa ca solvent: multe din substantele compuse ce sunt necesare vietii pot fi dizolvate in apa. In timpul formarii si deplasarii in atmosfera a picaturilor de ploaie, hidrogenul, oxigenul si dioxidul de carbon sunt gaze ce se dizolva in aceste picaturi. De asemenea, toate plantele isi extrag substantele hranitoare din apa in care acestea sunt dizolvate.
SURSA 02
Apa, substantiv feminin (o apa, doua ape, atunci cand nu este folosit defectiv de plural), lichid inodor, insipid si incolor, de cele mai multe ori, sau usor albastrui sau chiar verzui in straturi groase. Apa este o substanta absolut indispensabila vietii, indiferent de forma acesteia, fiind unul dintre cei mai universali solventi. Apa este un compus chimic al hidrogenului si al oxigenului, avand formula chimica bruta H2O (vedeti Apa (molecula)). Apa este una din substantele cele mai raspandite pe planeta Pamant, formand unul din invelisurile acesteia, hidrosfera.
În diferite limbi, cuvantul apa este echivalent cu aqua in latina, acqua in italiana, agua in spaniola, aigua in catalona, Wasser in germana, water in engleza si neerlandeza, vand in daneza, ur in basca, s.a.m.d..
Pe Pamant, apa exista in multe forme, in cele mai variate locuri. Sub forma de apa sarata exista in oceane si mari. Sub forma de apa dulce in stare solida, apa se gaseste in calotele polare, ghetari, aisberguri, zapada, dar si ca precipitatii solide, sau ninsoare. Sub forma de apa dulce lichida, apa se gaseste in ape curgatoare, statatoare, precipitatii lichide, ploi, si ape freatice sau subterane. În atmosfera, apa se gaseste sub forma gazoasa alcatuind norii sau fin difuzata in aer determinand umiditatea acestuia. Considerand intreaga planeta, apa se gaseste continuu in miscare si transformare, evaporarea si condensarea, respectiv solidificarea si topirea alternand mereu. Aceasta perpetua miscare a apei se numeste ciclul apei si constituie obiectul de studiu al meteorologiei si al hidrologiei.
Apa care este potrivita consumului uman se numeste apa potabila. Conform standardului din tara noastra, pentru ca apa sa fie potabila sestonul nu trebuie sa depaseasca 1ml/m³. Pe masura cresterii populatiei umane, de-a lungul timpului, si a folosirii intensive si extensive a resurselor de apa susceptibile de a furniza apa potabila, problema apei utilizabile a devenit o problema vitala a omenirii.
Proprietati moleculare
Forme de apa
Apa se gaseseste sub diverse forme in natura: vapori de apa si nori in atmosfera, valuri si aisberguri in oceane, ghetari la latitudini mici sau altitudini mari, acvifere sub pamant, rauri sau lacuri. Circuitul apei in natura este fenomenul prin care apa este transferata dintr-o forma intr-alta, prin evaporare, precipitatii si scurgeri de suprafata.
Datorita importantei pe care o are (in agricultura, dar si pentru omenire in general), apei i s-au dat diverse nume in functie de formele pe care le ia. Ploaia e cunoscuta in majoritatea tarilor, pe cand alte forme sunt mai putin intalnite, si pot fi surprinzatoare cand sunt vazute prima data. Exemple sunt: grindina, zapada, ceata, roua sau chiciura. Un fenomen conex este curcubeul, intalnit atunci cand lumina se refracta prin particulele de apa din atmosfera.
Apa de la suprafata globului joaca roluri importante in evolutia umana; raurile si irigatiile asigura aportul de apa pentru agricultura, sunt suport pentru transportul maritim sau fluvial, fie comercial sau de agrement. O apa cu insuficienti nutrienti se numeste oligotrofa. Scurgerea apei pe suprafata terestra este mecanismul prin care eroziunea sculpteaza mediul natural, duce la crearea vailor si deltelor cu suprafete fertile favorabile dezvoltarii de centre umane. De asemenea, apa se infiltreaza in sol, ajungand in panza de apa freatica. Aceasta apa freatica ajunge din nou la suprafata sub forma izvoarelor, sau a izvoarelor termale si gheizerilor. Apa freatica este de asemenea extrasa artificial prin puturi si fantani. Deoarece apa poate contine numeroase substante diferite, poate avea gusturi sau mirosuri foarte diferite. De fapt, oamenii si alte animale si-au format simturile pentru a putea evalua calitatea apei: de obicei, animalele evita apa cu gust sarat (apa de mare) sau putred de mlastina preferand apa unui izvor montan sau apa freatica.
Apa in biologie si civilizatia umana
Din punct de vedere biologic, apa are numeroase proprietati indispensabile proliferarii vietii, care o deosebesc de celelalte substante. Apa isi indeplineste acest rol, permitand compusilor organici sa reactioneze in moduri care sa permita in cele din urma replicarea. Este un bun solvent si are o tensiune superficiala ridicata, permitand astfel miscarea compusilor organici si a organismelor vii. Apa proaspata are densitatea maxima la 4°C, aceasta densitate scazand pe masura ce apa se raceste, se incalzeste sau ingheata. Fiind o molecula polara stabila dominanta in atmosfera, joaca un rol important in absorbtia radiatiei infrarosii, cruciala in cadrul efectului de sera, fara de care temperatura medie la suprafata Terrei ar fi de -18° Celsius. Apa are de asemenea o caldura specifica neobisnuit de mare, care joaca mai multe roluri in reglarea climatului global si regional, precum Curentul Golfului, permitand existenta vietii. Deoarece absoarbe foarte mult infrarosiile, are o foarte usoara nuanta albastra, datorita eliminarii unei mici cantitati de lumina rosie care o traverseaza. Culoarea albastra poate fi observata numai cand apa este in cantitate mare, de exemplu in lacuri, mari sau oceane. ELY
Apa este un foarte bun solvent, similar din punct de vedere chimic cu amoniacul, si dizolva multe tipuri de substante, precum diferite saruri si zaharul, si faciliteaza reactiile chimice ale acestora, lucru care permite metabolismele complexe.
Unele substante insa nu se amesteca cu apa, cum e de exemplu petrolul, si alte substante hidrofobe. Membranele celulare, compuse din lipide si proteine, profita de aceasta proprietate, controland interactiunea dintre ele si mediul extern. Acest lucru este usurat de tensiunea superficiala a apei.
Picaturile de apa sunt stabile datorita tensiunii superficiale mari datorata puternicelor forte intermoleculare numite forte de coeziune. Acest lucru este evident atunci cand mici cantitati de apa ajung pe o suprafata insolubila, precum polietena: apa ramane sub forma de picaturi. Totusi, pe sticla extrem de curata apa formeaza o pelicula subtire deoarece fortele dintre moleculele de apa si de sticla (fortele de adeziune) sunt mai mari decat fortele de coeziune. Acest lucru este foarte important in cadrul transpiratiei plantelor.
În celulele si organismele biologice, apa se afla in contact cu suprafetele membranoase proteice care sunt hidrofile, adica prezinta o puternica atractie pentru apa. Langmuir a observat o puternica forta de respingere intre suprafetele hidrofile. Pentru a deshidrata suprafetele hidrofile este necesar un efort deosebit pentru invingerea acestor forte, numite forte de hidratie. Aceste forte sunt foarte puternice, dar valoarea lor scade rapid pe distante mai mici de un nanometru. Importanta lor in biologie a fost studiata de Parsegian. Prezinta importanta in special atunci cand celulele sunt deshidratate prin expunerea la atmosfera uscata sau la inghet extracelular.
O proprietate simpla, dar unica si extrem de importanta pentru mediu, este ca in forma sa solida, de gheata, pluteste pe lichid. Forma solida a apei are o densitate mai mica decat a apei lichide, datorita geometriei puntilor de hidrogen care se formeaza doar la temperaturi mai joase. Pentru aproape toate substantele si pentru toate celelalte 11 stari neobisnuite ale apei, cu exceptia ghetii-XI, starea solida este mai densa decat cea lichida. Apa proaspata este cel mai densa la 4°C, si se va scufunda prin convectie pe masura ce se raceste la acea temperatura, iar daca se raceste in continuare se va ridica. Datorita aceste proprietati, apa de adancime va fi mai calda decat apa inghetata, de suprafata, astfel incat gheata se va forma incepand de la suprafata si se va extinde in jos, iar cea mai mare parte a apei de dedesubt va ramane constanta la 4°C. Astfel, fundul unui lac, mare sau ocean este practic izolat de frig, permitand supravietuirea speciilor de animale.
Desi acest comportament poate parea banal, trebuie subliniat ca aproape toate celelalte substante chimice sunt mai dense in stare solida si ingheata de la fund spre suprafata.
Viata pe Pamant a evoluat si s-a adaptat acestor proprietati ale apei. Existenta formelor solida, lichida si gazoasa ale apei pe Pamant a reprezentat un factor important pentru colonizarea diferitelor medii ale planetei de catre forme de viata adaptate variatelor, si adesea extremelor, conditii de viata.
În istorie, civilizatiile s-au dezvoltat cu precadere pe malurile raurilor sau marilor; Mesopotamia, asa-numitul leagan al civilizatiei este situata intre doua rauri, Egiptul antic a inflorit pe malurile Nilului, iar marile metropole, precum Londra, Paris, New York si Tokio isi datoreaza succesul in parte accesibilitatii oferite de situarea langa o apa, si inflorirea comerciala rezultata. Insulele cu porturi sigure, precum Singapore si Hong Kong, s-au dezvoltat tocmai din acest motiv. În locuri precum Africa de Nord si Orientul Mijlociu, unde apa nu se gaseste in abundenta, accesul la apa potabila a fost si este o mare problema in dezvoltarea comunitatilor umane.
O greseala des intalnita este aceea ca apa este un bun conductor de electricitate. Toate proprietatile electrice ale ape se datoreaza ionilor sarurilor minerale dizolvate in ea si dioxidului de carbon dizolvat in ea. Apa prezinta auto-ionizare (doua molecule de apa se transforma intr-un anion de hidroxid si un cation de hidroniu) insa doar la un nivel aproape imperceptibil.
Pozitiile astronomice ale Pamantului si influenta lor asupra maselor mari de apa
Caderea unei picaturi de apa.
Coexistenta starilor solida, lichida si gazoasa a apei pe Pamant este vitala pentru originea, evolutia si continuarea existentei vietii pe Terra. Totusi, daca s-ar schimba pozitia planetei fata de Soare, chiar cu o distanta relativ mica (1 000 000 km), conditiile care permit existenta simultana a celor trei stari nu ar mai avea loc cu atata usurinta.
Masa Pamantului permite atractiei gravitationale sa pastreze o atmosfera in jurul planetei. Vaporii de apa si dioxidul de carbon din atmosfera creeaza un efect de sera care asigura o temperatura de suprafata relativ constanta. Daca Pamantul ar avea dimensiuni mai mici, o atmosfera mai subtire ar duce la temperaturi extreme care sa nu permita acumularea apei decat in calotele glaciare din jurul polilor (asa cum se intampla pe planeta Marte).
Distanta dintre Pamant si Soare si combinatia dintre radiatia solara primita si efectul de sera al atmosferei asigura ca suprafata sa sa nu fie nici prea rece si nici prea fierbinte pentru apa lichida. Daca Pamantul ar fi mai departat, apa ar ingheta, iar daca ar fi mai apropiat de Soare, temperatura de suprafata mai ridicata ar impiedica formarea calotelor glaciare, sau ar cauza existenta apei doar sub forma de vapori. În primul caz, Pamantul ar absorbi mai multa energie solara din cauza albedoului redus al oceanelor, iar in al doilea ar rezulta un efect de sera scapat de sub control si conditii neospitaliere similare celor de pe planeta Venus.
S-a propus ca insasi viata pastreaza conditiile care i-au permis existenta. Temperatura de suprafata a Pamantului a fost relativ constanta de-a lungul erelor geologice in ciuda variatiilor radiatiei solare, lucru care ar indica existenta unui proces dinamic ce guverneaza temperatura Terrei printr-o combinatie de efect de sera si albedou atmosferic si de suprafata. Aceasta propunere poarta numele de Ipoteza Gaia.
Utilizarea apei de catre oameni
Presiunea apei intr-un sprinkler (stropitoare)
Toate formele de viata cunoscute depind de apa. Apa este o parte vitala in multe din procesele metabolismului din interiorul organismului. Cantitati semnificative de apa sunt utilizate de organism in digestia hranei. (Nota: unele bacterii si seminte de plante pot intra intr-o stare criptobiotica pentru o perioada nedeterminata, atunci cand sunt dezhidratate, ca apoi sa revina la viata cand reajung intr-un mediu umed.)
Aproape 72% din masa corpului uman fara grasimi este apa. Pentru o buna functionare, corpul necesita intre doi si sapte litri de apa pe zi pentru a evita dezhidratarea, cantitatea exacta depinzand de nivelul de activitate, temperatura, umiditate si alti factori. Nu este cunoscuta cu exactitate cantitatea de apa necesara a fi consumata de o persoana sanatoasa. Oricum, pentru cei care nu au probleme de rinichi este dificil sa bea prea multa apa, dar periculos sa bea prea putina, mai ales intr-un ambient cald si umed sau in timpul exercitiilor fizice. Se intampla totusi ca oamenii sa consume mult mai multa apa in timpul exercitiilor fizice decat este necesar, expunandu-se astfel riscului de intoxicatie cu apa, care de cele mai multe ori este fatala. "Obligativitatea" consumarii a opt pahare de apa pe zi de o persoana, nu este argumentata stiintific.
Pompa de apa manuala in China.
Dieteticienii si nutritionistii spun ca aceasta este cantitatea de apa recomandata a fi consumata pe zi - in engleza RDI (Recommended Daily Intake). Ultimele rapoarte referitoare la regimul alimentar ale Consiliului National de Cercetare National Research Council recomanda un consum pentru femei de 2,7 litri de apa in total (incluzand si sursele de apa din alimente) si, respectiv, 3,7 litri pentru barbati. Apa se pierde din organism prin urina si fecale, prin transpiratie si prin respiratie (expiratie de vapori). Corpul uman are nevoie de apa care nu contine prea multa sare sau alte impuritati. Printre impuritatile frecvent intalnite se numara chimicalele si/sau bacterii periculoase, cum ar fi crypto sporidium. Unele substante sunt insa acceptabile si chiar necesare ca si prezenta in apa pentru intensificarea gustului si pentru asigurarea necesarului de electroliti.
Apa ca o sursa pretioasa
Oameni stand la coada pentru apa in timpul asediului de la Sarajevo. Foto de Mihail Evstafiev
Datorita cresterii populatiei mondiale si a altor factori, tot mai putini oameni beneficiaza de apa potabila. Problema apei poate fi rezolvata prin cresterea productiei, o distributie mai buna, si nerisipirea resurselor deja existente. Din acest motiv, apa este o resursa strategica pentru multe tari. Au existat de-a lungul timpului mai multe conflicte pentru accesul la apa si controlul acesteia.O cronologie a conflictelor legate de apa Expertii prevad mai multe conflicte viitoare din cauza cresterii populatiei mondiale si cresterii contaminarii prin poluare si incalzire globala.
Un parau de munte
Raportul UNESCO despre dezvoltarea apei (WWDR, 2003) din cadrul Programului de Evaluare a Apei pe Plan Mondial arata ca, in urmatorii 20 de ani, cantitatea de apa potabila disponibila va scadea cu 30%. 40% dintre locuitorii lumii nu au apa curata suficienta pentru o igiena minimala. Peste 2,2 milioane de oameni au murit in 2000 de boli legate de consumul de apa contaminata sau din cauza secetei. În 2004, o organizatie engleza, WaterAid, a raportat ca un copil moare la fiecare 15 secunde din cauza bolilor legate de apa ce ar putea fi usor prevenite.
Se prevede ca apa ar putea deveni pretioasa precum petrolul, lucru care ar face din Canada, ce are aceasta resursa din abundenta, cea mai bogata tara din lume.
În 2005 in SUA preturile mari ale benzinei au provocat ingrijorare si au existat temeri pentru o criza globala, insa consumatorii nu ezitau sa plateasca preturi duble pentru aceeasi cantitate, dar de apa imbuteliata.
Apa potabila este mai valoroasa decat oricand in istoria noastra, fiind folosita extensiv in agricultura si industrie, si primeste din ce in ce mai multa atentie pentru a fi folosita judicios pentru generatiile viitoare.
Regularizarea distributiei apei
Apa potabila este de obicei colectata la izvoare sau este extrasa din puturi artificiale. Construirea mai multor asemenea puturi ar fi o metoda pentru a produce mai multa apa, presupunand ca panza de apa freatica poate sa asigure un debit adecvat. Alte surse de apa sunt ploile si apa din rauri si lacuri. Apa de suprafata trebuie insa purificata inaintea consumului de catre om. Purificarea implica indepartarea substantelor nedizolvate sau dizolvate, precum si a bacteriilor periculoase. Cele mai folosite metode sunt filtrarea cu nisip, pentru indepartarea materiilor nedizolvate, si tratarea cu clor si fierberea pentru uciderea bacteriilor periculoase. Distilarea indeplineste toate cele trei sarcini. Exista si tehnici mai avansate, precum osmoza inversa. Desalinizarea apei sarate din mari si oceane este o solutie mai scumpa utilizata in climatele aride de coasta.
Distributia apei potabile are loc fie printr-un sistem de distributie, fie imbuteliata. În multe tari exista programe de distribuire gratuita a apei in caz de necesitate.
Reducerea risipirii apei, adica utilizarea apei potabile doar pentru consumul uman, ar fi o alta solutie. În unele orase, precum Hong Kong, apa de mare este folosita pe scara larga, de exemplu la toalete, in scopul conservarii resurselor de apa potabila. Poluarea apei ar putea fi cel mai mare consumator inutil de apa, risipind aceasta resursa, indiferent de beneficiile aduse poluatorului. Medicamentele consumate de oameni ajung deseori in canalizare si au efecte negative asupra vietii acvatice daca se acumuleaza si nu sunt biodegradabile.
Impactul apei asupra religiei si filozofiei
Apa este considerata purificatoare in majoritatea religiilor, incluzand hinduismul, crestinismul, islamul, iudaismul si sintoismul. Spre exemplu, botezul in bisericile crestine este facut cu apa. În plus, o baie rituala in apa pura este facuta celor decedati in multe religii, incluzand iudaismul si islamismul. În islamism, cele cinci rugaciuni zilnice, pot fi efectuate doar dupa spalarea corpului cu apa curata (Wudu). Apa este geneza tuturor.
În sintoism, apa este utilizata aproape in toate ritualurile pentru curatirea unei persoane sau a unui loc. Apa este mentionata in biblie de 442 de ori, respectiv de 363 de ori, in versiunile sale engleze internationale (New International Version sau, ca acronim, NIV) si in cea cunoscuta sub numele de Versiunea regelui James (King James Version). În sectiunea 2 Peter 3:5(b) se afirma textual: ... "si pamantul a fost format din apa si de catre apa." (NIV)
Se crede adesea despre apa ca ar avea puteri spirituale. În mitologia celtica, de pilda, Sulis este zeita locala a apelor termale; in hinduism, apa este personificata ca o zeita sub numele de Ganga. De asemenea, diferiti zei pot patrona diferite izvoare, rauri sau lacuri. În mitologiile romana si greaca, Peneus a fost un zeu-fluviu, unul dintre cele 3.000 de oceanide.
Filozoful antic grec Empedocles a elaborat o intreaga doctrina filozofica (un fel de teorie pre-atomista a lumii) bazata pe cele patru concepte fundamentale ale Universului care erau reprezentate in lumea reala, conform teoriei sale, de patru elemente fundamentale, apa, aer, foc si pamant.
În filozofia clasica chineza, apa, ca element al filozofiei clasice, era unul din cele cinci elemente constituente ale naturii, alaturi de pamant, foc, lemn si metal.
sursa:ipedia.ro
0 comments: