1INTRODUCCI

Aigua, nom com que se aplica al estat liquid del compost d'hidrogen i oxigen H2O.Els antius filosolfsconsideraben l'aigua com l'element basic que representaba a totes les substancies liquides.Els cientifics no vandescartar aquesta ide hasta l'ltima mitat del segle XVIII.En 1781 el quimic britanic Henry Cavendishsintetitz aigua detonant una mescla d'hidrogen i aire.En canvi els resultats d'aquest experiment no van serinterpetrats clarament hasta dos anys ms tras,quan el quimic francs Antonie Laurent de Lavoisier proposque l'aigua no era un element sino un compost del Alem Alexander von Humboldt demostran conjuntamentque l'aigua consistia en dos volumens d'hidrogen i uno d'oxigen, tal com s'expressa en la forma actualH2O.Quasi tot l'hidrogen de l'aigua que t,e una massa atmica de1.El quimic estadounidense Harlod ClaytonUrey decubr en 1932 la presencia en l'aigua d'una petita cantitat(1part per 6000)del que se denomin aiguapesdada u xid de deutori(D2O);el deuteri es el isotopo del hidrogen amb massa atmica 2.En 1951 el quimicestadounidense Aristid Grosse descobr que l'aigua existent en la naturaletza cont tamb cuantitats minimesd'xid de trito(T2O);el trito s el istopo del hidrogen amb massa atmica 3.Vease tom.

2PROPIETATS

L'aigua pura s un liquid inodor o inspidi.T un matiz blau,que soles pot detectarse en capes de granprofunditat.A la pressi atmosferica (760 mm de mercurio),el punto de congelaci de l'aigua es de 0C i supunto d'ebullici de100C.L'aigua alcanza su densitat mxima a una temperatura de 4C i s'expan alcongelarse.Com molts altres liquids,l'aigua pot existir en estat sobreenfriat,es a dir,que pot permaneixer enestat liquid pero la seua temperatura estiga per baixdel seu punt de congelaci;s pot enfriar fcilment a uns25C sin que s congele.L'aigua sobreenfriada se pot congelar agitanla, descendent ms la seva temperaturao anyadint un cristal u otra particula de hiel.Les seues propietats fisiques s'utilitzen com patrons per definir,per exemple,escales de temperatura.

L'aigua s una de les agents inoizants ms coneguts(vase Inoizaci).Puesto que totes les substancies snalguna manera soluble en aigua, se le conei frecuentment com el dissolvent universal.L'aigua combina ambcertes sales per formar hidrats, reaccina amb els xids dels metalls format cids(vase cids i bases) i actacom catalizador en moltes reaccons quimiques importants.

3ESTAT NATURAL

L'aigua es l'nica substancia que existeix a temperatures ordinaries en els tres estats de la materia, o siga,slid, liquid y gas.Como slid o hiel se troba en els glaiars i els casquets polars,aixi com en les superficiesd'aigua en hivern;tamb en forma de neu,grani i escarcha,i en els nubolos formats per cristalls dehiel.Existeix en estat liquid en els nubols de plutja formades per gotes d'aigua, i en forma de roco en lavegetaci.Tamb,cobreix les tres cuartes parts de la superficie terrestre en forma de pantans, llags, rius, mars ioceans.Com gas, o vapor d'aigua, existeix en forma de boira, vapor i nubols.El vapor atmosferic es medeix entermins d'humitat relativa, que es la relaci de la cantitat de vapor d'aigua en l'aire a una temperatura donadarespecte a la mxima que pot contindre a eixa temperatura.Vase Atmsfera.L'aigua est present tamb en laporci superior del terra,en on se adhire,por accin capilar, a les particulars del mismo.En este estat,se ledenomin aigua ligada i te unes carateristiques diferents

del aigua lliure(vase terra;Acondicionamiento del terra).Per influencia de la gravetat,l'aigua s'acumula en elsinteticios de les roques debaix de la superficie terrestre formant deposits d'aigua subterrnea que abasteixen apous i manantials,i mantenen el flujo d'algunes valls durant els periodes de sequa.

4L'AIGUA EN LA VIDA

1

L'aigua es el component principal de la materia viva.Constitueix del 50 al 90% de la massa dels organismesvius.El protoplasma, que es la materia bsica de les cellules vives,consisteix en una dissoluci de grases,carbohidrats, proteines, sals i altres compostostos quimics similars en aigua.L'aigua acta com dissolventtransportant, combinant i descomponent qumicament eixes substancies.La sang dels animals i les savies deles plantes contenen una gran cantitat d'aigua, que serveix per transportar els aliments i desfer els aliments queno serveixen.L'aigua desempenya tamb un paper important en la descomposici metablica de molcules tanesencials com les com les proteines i els carbohidrats.Aquest procs, cridat hidrlisis, es produeixcontinuament en les cellules vives.

5CICLE NATURAL DE L'AIGUA

L'hidrogia es la ciencia que estudia la distribici de l'aigua en la Terra, les seues reaccins fisiques iquimiques amb altres substancies existents en la naturaletza, i la seua relaci amb la vida en el planeta.Elmoviment continu de l'aigua entre la Terra i l'atmsfera se coneix com cicle hidrologic.s produeix vapord'aigua per evaporaci de la superficie terrestre i en les masses d'aigua,i per transpiraci dels essersvius.Aquest vapor circula per l'atmosfera i precipita en forma de plutja o neu.Al aplegar a la superficieterrestre, l'aigua segueix dues trayectories.En cantitats determinades per l'intensitat de la plutja, aixina com perla porositat, pearmibilitat, grossor i humitat previa al terra, una part de l'aigua s tira directament en elsriatxols i arrolls, de on passa a els oceans i les masses d'aigua continentals; el restat s'infiltra en el terra.Unapart de l'aigua infiltrada constitueix l'humitat del terra, i pot evaporarse directament o penetrar en les arrelsde les plantes per a ser transpirada per fulles.La porci d'aigua que supera les fores de cohesi i adhesi delterra, s filtra per a baix i s'acumula en cridada zona de saturaci per a formar un deposit d'aigua subterrnea, ila superficie se coneix com nivell fretic.En condicins normals, el nivell fretic creix de forma intermitentsegn se va replenant o recargant, i desprs declina com consecuencia del dreanje continu en desaigesnaturals com sn els manantials.

6COMPOSICI

Debut a la seua capacitat de dissoldre numeroses substancies en grans cuantitats, l'aigua pura casi no existeixen la naturaletza.Durant la condensaci i precipitaci, la plutja o la neu absorbeixen de l'atmsfera cuantitatsvariables de dixid de carb i altres gassos,aix com petites cuantitats de material orgnic e inrganic.Tamb,les precipitacins deposita plutja radiactiva en la superficie de la Terra.En la seua circulaci per damunt i atravs de la cortetza terrestre,l'aigua reaccina amb els minerals del terra i de les roques.Els principalscomponents dissolts en l'aigua superficial i subterranea son els sulfats, les clouros,les bicarbonats de sodi ipotassi, i els xids de calci i magnessi.Les aiges de la superficie solen contindre tamb residus domestics eindustrials.Les aiges subterrnies poc profundes poden contindre grans quantitats de compostos de nitrogen ide clorurs, derivats de les desfetes humanes i animals. Generalment, les aiges dels pous molt profunds solscontenen minerals en dissoluci. Quasi tots els suministres d'aigua potable natural contenen fluorurs enquantitats variables. S'ha demostrat que una proporci adequada de fluorurs a l'aigua potable redueix la cariesa les dents.L'aigua del mar cont, a ms de grans quantitats de clorur de sodi (sal), molts altres compostosdissolts, degut a que els ocens reben les impureses procedents de rius i torrents. Al mateix temps,com

l'aigua pura s'evapora continuament el percentatge d'impureses augmenta, el que proporciona a l'oce el seucarcter sal.

7PURIFICACI DE L'AIGUA

Les impureses suspeses i dissoltes en l'aigua natural impideixen que aquesta siga bona per numerososfines.Els materials indesetjables, orgnics e inorganics, se extrauen per metodes de criba i sedimentaci queelimina els materials suspesos.Altre metode s el tratament amb certs compostos, com el carb activat, queelimina els sabors i olors desagradables.Tamb se pot purificar l'aigua per filtraci, o per cloraci o irradiacique mata els microorganismes infecciosos.En la ventilaci o saturaci d'aigua amb aire, s fa entrar l'aigua en

2

contacte amb l'aire de forma que s faa la mxima difusi; Aquest se porta al cap normalment en fonts,repartint aigua en l'aire.La ventilaci elimina les olors i els sabors fets per la descomposici de la materiaorgnica, a l'igual que els desfets industrials com fenols, i gasses voltiles com el clor.Tamb converteixen elscompostos de ferro i magnessi dissolts en xids hidrats insolubles que desprs poden ser furtats ambfacilitat.La duresa de les aiges naturals s produeix sobre tot per les sals de calci i magnessi, i en menorproporci per el ferro, l'alumini i altres meteals.La que se deu a els bicarbonats i carbonats de calci i magnessise denomina duretza temporal i pot eliminarse per ebullici, que al mateix temps esterilitza l'aigua.Laduretza residual s coneix com duretza no carbonica o permanent.Les aiges que porten aquesta duretza potablanarse anyadint carbonat de sodi i cal, o filtrantles a travs de ceolites naturals o artificials queabsorbeixen els ions metalics que produeixen la duresa, i alliberen ions de sodi a l'aigua. Els detergentscontenen agents separadors que inactiven les substncies causants de la duresa de l'aigua.

El ferro, que produeix un sabor desagradable a l'aigua potable, pot extreure's per mitj de la ventilaci isedimentaci, o passant l'aigua a travs de filtres ceolits. Tamb es pot establir el ferro afegint algunes sals,com els polisfats. L'aigua que s'utilitza als laboratoris, es destila o es desmineralitza passantla a travs decompostos que absorbeixen els ions.

8DESALINITZACI DE L'AIGUA

Per a satisasfer les crecents demandes d'aigua dola, especialment en les arees desertiques i semidesertiques,s'han portat al cap numeroses investigacins amb el f d'aplegar metots, eficasos per eliminar la sal de l'aiguadel mar i de les aiges salobres.S'han desarrollat uns cuants processos per produtzir aigua dola a baixcost.Tres dels processos porten l'evaporaci seguida de la condensaci del vapor resultant, i s coneixencom:evapraci de mltiple efecte, destilaci per compresi de vapor i evaporaci subita.En aquest ltimmetode,que s el ms utilitzat, s bruscament.Al condensarse el vapor s'obt l'aigua pura.La congelaci s unmetode alternatiu que s bassa en els diferents punts de congelaci de l'aigua dola i de l'aigua salada.Elscristals de hiel s separen de l'aigua salobre, s llaven per extraerlis la sal i se derriteixen, fense en aiguadola.En altre proces, cridat smosis inversa, s'empletja presi per fer passar l'aigua dola atraves d'una finamembrana que impideix el pas de minerals.La smosis inversa segueix desarotllanse de formaintensiva.L'electrolisi s'utilitza per desalinitzar aiges slobres.Cuan la sal se dissol en aigua, s separa en ionspositius i negatius, que s'estrauen passant una corrent elctrica per membranes anioniques i catiniques.Unproblema important en els proyectes de desalinitzaci son els costos per a produir aigua dola.La mayoria delsexperts confien en obtindre mijories sustancials per a purificar aigua lleugerament salobre, que cont entre1.000 i 4.500 parts de minerals per mili, en comparaci a les 35.000 parts per mili de l'aigua del mar. Comque l'aigua que resulta potable cont al menys 500 parts de sal per mili, desalinitzar l'aigua salobre escomparativament ms barata que desalinitzar l'aigua del mar.

3