22
Apa - deuteriul, tritiul Apa I Introducere Apa este denumirea comuna aplicata pentru starea lichida a combinatiei hidrogen-oxigen H 2 0. Filosofii antici considerau apa ca un element de baza, reprezentativ pentru toate substantele lichide. Oamenii de stiinta nu au renuntat la aceasta conceptie decit in a doua parte a secolului al XVIII-lea. In 1781 chimistul englez Henry Cavendish a obtinut apa prin detonarea unui amestec de hidrogen si aer. Rezultatele experientei sale au fost explicate in intregime abia dupa doi ani, cand chimistul francez Antoine Laurent Lavoisier a dovedit ca apa nu era un element ci o combinatie de oxigen si hidrogen. Intr-o lucrare stiintifica ,prezentata in 1804, chimistul francez Joseph Lovis Gay-Lussac si naturalistul Alexander von Humboldt , au demonstrat ca apa consta din doua unitati de volum de hidrogen si una de oxigen , asa cum reiese si din formula utilizata azi , H 2 O. Aproape tot hidrogenul din apa are masa atomica 1. Chimistul american Harold Clayton Urey a descoperit in 1932 prezenta in apa a unei cantitati foarte mici ( de 1 la 6000 ) de asa numita apa grea sau oxid de deuteriu (D 2 O). Deuteriul este un izotop al hidrogenului cu masa atomica 2. In 1951 , chimistul american Aristid Grosse a descoperit ca apa din natura contine deasemenea oxid de tritiu (T 2 O) ,tritiul este izotopul hidrogenului cu masa atomica 3. A Deuteriul 56673ctv75bbq3i Deuteriul , este un izotop stabil , neradioactiv al hidrogenului , cu masa atomica 2,01363 si simbolul D sau 2H. In mod obisnuit se numeste hidrogen greu , deoarece masa sa atomica este dubla fata de hidrogen , dar are proprietati chimice identice. Deuteriul are masa dubla deoarece atomul lui contine un proton si un neutron , in loc de numai de un proton. Hidrogenul din natura contine aproximativ 0,02 % deuteriu. Punctul de fierbere al deuteriului este mai inalt decat al hidrogenului obisnuit.Apa grea (D 2 O) fierbe la 101,42 0 C,fata de 100 0 C a apei obisnuite. Ea ingheata la 3,81 0 C fata de 0 o C pentru apa obisnuita. Densitatea apei grele la temperatura camerei este cu 10,79% mai mare decat a apei obisnuite. Deuteriul care a fost descoperit de chimistul american Harold Urey in 1932, a fost primul izotop separat in formula pura dintr-un element . S-au dezvoltat mai multe metode pemtru separarea izotopului din hidrogenul natural. Cel mai des utilizate doua metode sunt distilarea fractionala , si un proces de schimb catalitic intre hidrogen si apa. In ultima metoda , in care apa si hidrogenul sunt unite in 1

Purificarea apei prin inghetare

  • Upload
    colt400

  • View
    3.475

  • Download
    13

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Purificarea apei prin inghetare

Apa - deuteriul, tritiul

ApaI Introducere

Apa este denumirea comuna aplicata pentru starea lichida a combinatiei hidrogen-oxigen H20. Filosofii antici considerau apa ca un element de baza, reprezentativ pentru toate substantele lichide. Oamenii de stiinta nu au renuntat la aceasta conceptie decit in a doua parte a secolului al XVIII-lea. In 1781 chimistul englez Henry Cavendish a obtinut apa prin detonarea unui amestec de hidrogen si aer. Rezultatele experientei sale au fost explicate in intregime abia dupa doi ani, cand chimistul francez Antoine Laurent Lavoisier a dovedit ca apa nu era un element ci o combinatie de oxigen si hidrogen. Intr-o lucrare stiintifica ,prezentata in 1804, chimistul francez Joseph Lovis Gay-Lussac si naturalistul Alexander von Humboldt , au demonstrat ca apa consta din doua unitati de volum de hidrogen si una de oxigen , asa cum reiese si din formula utilizata azi , H2O.

Aproape tot hidrogenul din apa are masa atomica 1. Chimistul american Harold Clayton Urey a descoperit in 1932 prezenta in apa a unei cantitati foarte mici ( de 1 la 6000 ) de asa numita apa grea sau oxid de deuteriu (D2O). Deuteriul este un izotop al hidrogenului cu masa atomica 2. In 1951 , chimistul american Aristid Grosse a descoperit ca apa din natura contine deasemenea oxid de tritiu (T2O) ,tritiul este izotopul hidrogenului cu masa atomica 3. A Deuteriul 56673ctv75bbq3i

Deuteriul , este un izotop stabil , neradioactiv al hidrogenului , cu masa atomica 2,01363 si simbolul D sau 2H. In mod obisnuit se numeste hidrogen greu , deoarece masa sa atomica este dubla fata de hidrogen , dar are proprietati chimice identice. Deuteriul are masa dubla deoarece atomul lui contine un proton si un neutron , in loc de numai de un proton.

Hidrogenul din natura contine aproximativ 0,02 % deuteriu. Punctul de fierbere al deuteriului este mai inalt decat al hidrogenului obisnuit.Apa grea (D2O) fierbe la 101,420 C,fata de 1000 C a apei obisnuite. Ea ingheata la 3,810 C fata de 0o C pentru apa obisnuita. Densitatea apei grele la temperatura camerei este cu 10,79% mai mare decat a apei obisnuite.

Deuteriul care a fost descoperit de chimistul american Harold Urey in 1932, a fost primul izotop separat in formula pura dintr-un element . S-au dezvoltat mai multe metode pemtru separarea izotopului din hidrogenul natural. Cel mai des utilizate doua metode sunt distilarea fractionala , si un proces de schimb catalitic intre hidrogen si apa. In ultima metoda , in care apa si hidrogenul sunt unite in

1

Page 2: Purificarea apei prin inghetare

prezenta unui catalizator corespunzator , in apa se formeaza de trei ori mai mult deuteriu decat in hidrogen. tb673c6575bbbq Apa grea urmeaza sa fie utilizata in centrale atomo electrice in timpul celui de-al doilea razboi mondial , dar in Statele Unite a fost inlocuita cu electozi de grafit. B Tritiul

Tritiul este un izotop radioactiv al hidrogenului cu masa 3 si simbolul 1H3 sau T. Nucleul tritiului contine un proton si doi neutoni si are masa atomica de 3,016049. Emite radiatii beta si se transforma intr-un nucleu de heliu cu masa 3. Are perioada de injumatatire de 12,26 ani.Tritiul se produce prin mai multe metode incluzind bombardarea deuteriului cu particule de inalta energie si absorbtie de neutroni de catre izotopul de litiu. Atat deuteriul cat si tritiul constituie componente principale in fabricarea armelor atomice , ca bomba de hidrogen. II Proprietati

Apa pura este un lichid fara miros si gust are o nuanta albastruie care poate fi observata numai la straturi de o adancime considerabila. La presiunea atmosferica standard (760 mm coloana de mercur sau 760 torr) temperatura de inghetare este de 0oC (32oF), iar punctul de fierbere de 100o C (212 o F). Apa atinge densitatea maxima la 4o C (39 o F) si se extinde la inghetare. Ca majoritatea lichidelor , apa poate exista intr-o stare supraracita , adica poate ramane in stare lichida sub punctul sau de inghet. Apa poate fi usor racita la circa –25o C (-13o F) fara a ingheta , in conditii de laborator sau chiar in atmosfera. Apa supraracita va ingheta daca este agitata , daca se coboara temperatura mai mult , sau daca se adauga un cristal de gheata sau o alta particula. Proprietatile fizice ale apei sunt folosite ca standard pentru a defini , caloria , caldura specifica si latenta , precum si pentru definirea originala a unitati de masa , gramul. Apa este unul dintre cei mai cunoscuti agenti de ionizare. Deoarece majoritatea substantelor sunt intr-o oarecare masura solubile in apa , adesea apa este considerata ca solventul universal. Apa se combina cu anumite saruri pentru a forma hidrati. Reactioneaza cu oxizi de metal pentru a forma acizi. Joaca rol de catalizator in multe importante reactii chimice. III Apa in natura

Apa este singura substanta care se intalneste la temperaturi obisnuite in toate cele trei stari , adica solida , gazoasa si lichida. In stare solida sau gheata, se gaseste in ghetari sau calote glaciare , la suprafata apelor iarna ca zapada , grindina si chicura , si in norii formati din cristale de gheata. In stare lichida se intalneste in norii de ploaie , roua de pe plante , deasemenea acopera trei patrimi din suprafata pamantului sub forma de lacuri , rauri , oceane , mlastini.

2

Page 3: Purificarea apei prin inghetare

Ca gaz , sau vapori de apa , apare ca ceata , aburi si nori. Umiditatea atmosferica se masoara in unitati relative , care este raportul cantitatii de vapori efectivi prezenti la o temperatura data.Apa apare ca amestec in partea superioara a solului , unde adera la particulele de sol prin efect capilar. In aceasta stare se numeste apa „legata” si are proprietati diferite fata de apa „libera”. Sub influenta fortei de gravitatie , apa se acumuleaza in spatiile dintre roci , formand un imens rezervor subteran care alimenteaza izvoare si mentinand cursul anumitor rauri in perioade de seceta. IV Apa si materia vie

Apa este principala componenta a materiei vii. Intre 50% si 90 % din greutatea organismelor vii este apa. Protoplasma , materia de baza a celulelor vii , consta dintr-o solutie de apa cu grasimi , hidrocarburi , proteine , saruri , si alte substante chimice.

Apa actioneaza ca un solvent , transportand , combinand si descompunand chimic aceste substante. Sangele animalelor si seva plantelor consta in mare parte din apa si serveste la transportul hranei si indepartarea substantelor nefolosibile. Apa are deasemenea un rol chimic in metabolismul unor molecule esentiale ca proteine si hidrocarburi. Acest proces numit hidroliza , se desfasoara in continu in celulele vii. V Ciclul apei in natura Hidrologia este stiinta care se ocupa cu studierea distribuirii apei pe pamant , cu reactiile chimice si fizice cu alte substante din natura si cu relatia sa cu viata pe pamant. Miscarea continua a apei intre pamant si atmosfera este cunoscuta sub denumirea de ciclu hidrologic. Datorita diferitor influente , printre care caldura este predominanta , apa se evapora atat de pe suprafata pamantului cat si a apei si transpira din celulele vii. Acesti vapori circula prin atmosfera si se precipita sub forma de ploaie si zapada.

Atingand suprafata pamantului , apa urmeaza doua cai : o parte determinata de intensitatea ploii , de porozitatea , permeabilitatea , si umiditatea anterioara a solului , se scurge pe suprafata solluli direct in rauri , lacuri si oceane. Cealalta parte se ifiltreaza in sol. O parte a apei infiltrate da umiditatea solului , sau poate fi absorbit de plante si evaporat prin frunze. O parte a apei patrunde in adancime , in asa numita zona de acumulare a apei subterane. Marimea acestui rezervor subteran este in continua modificare in functie de cantitatea de apa ce se adauga sau se scurge in izvoare sau rauri.

VI Compozitia apei Apa pura se gaseste foarte rar in natura datorita capacitatii sale mari de a dizolva numeroase substante. In timpul condensarii si a precipitarii , ploaia si zapada absoarbe din atmosfera o mare cantitate de bioxid de carbon si alte gaze , precum si substante organice si anorganice. Pe langa acestea , precipitatiile transporta pe pamant urme de substante radioactive.

3

Page 4: Purificarea apei prin inghetare

In timpul trecerii apei pe suprafata si prin pamant , ea reactioneaza cu mineralele din sol si roci. Prncipalele substante dizolvate de apa de suprafata si adancime , sunt sulfati , cloruri si carbonati de sodiu si potasiu , precum si oxizii de calciu si magneziu. Apele de suprafata pot contine deasemenea resturi menajere si reziduuri industriale. Apele de izvoare de mica adancime pot contine mari cantitati de compusi de nitrogen si cloruri proveniti de la oameni si animale. Apele din sursele de mare adancime contin in general numai minerale in solutie . Aproape toate sursele de apa potabila contin fluor in diferite cantitati. Proportia corecta de fluor in apa de baut s-a stabilit pentru a reduce degradarea dintilor. Apa de mare , contine pe langa cantitati mari de cloruri de sodiu,sau sare , numerosi alti componenti solubili , proveniti din apele impure ale raurilor care alimenteaza in continuu oceanele. In acelasi timp , apa pura este supusa in continuu evaporarii , din care cauza impuritatile care dau caracterul sarat al oceanelor cresc.— VII Purificarea apei Inpuritatile in suspensie si dizolvate prezente in apa din mediul natural , fac 1apa necorespunzatoare pentru o serie de scopuri. Materiale anorganice si organice nedorite sunt indepartate prin metode ca sedimentarea , pentru a separa materialele aflate in suspensie , tratarea cu carbon activ pentru eliminarea gustului si mirosului , clorinare pentru distrugerea microorganismelor. Prin aerisire sau prin saturarea apei cu aer , apa este adusa in contact cu aerul astfel incat sa se produca o patrundere maxima a aerului , de exemplu cu ajutorul fantanilor arteziene. Acest procedeu inlatura mirosul si gustul rezultat din descompunerea materiei organice si industriale , ca fenoli si cloruri. Deasemenea transforma manganul si fierul dizolvat in apa , in oxizi insolubili, care sunt apoi indepartati usor. Duritatea apei naturale este determinata in mare masura de sarurile de calciu si magneziu si intr-o mica masura de fier , aluminiu si alte metale. Duritatea rezultata din hidrocarbonatii si carbonatii de magneziu si calciu , se numeste duritatea temporara si se poate indeparta prin fierbere , cea ce duce si la sterilizarea apei. Duritatea ramasa , se numeste duritate permanenta. Metodele de scadere a duritatii permanente constau in adaugarea de carbonat de sodiu si var si prin filtrare prin filtre naturale care absorb ionii metalici , care produc duritatea si elibereaza ioni de sodiu in apa. In detergenti pentru spalarea rufelor sunt inclusi agenti care dezactiveaza substantele care dau duritatea apei. Fierul , care da un gust neplacut apei de baut , poate fi inlaturat prin aerare sau sedimentare , sau trecerea apei prin filtre speciale ce indeparteaza fierul. Deasemenea fierul poate fi stabilizat prin adaugarea de saruri , ca de exemplu polifosfati. Pentru utilizare de laborator , apa este destilata sau demineralizata prin trecerea prin filtre ce absorb ionii.

4

Page 5: Purificarea apei prin inghetare

VIII Desalinizarea apei Pentru a satisface cerinta tot mai mare de apa proaspata , mai ales in zonele secetoase si aride, multi cercetatori s-au preocupat de metode de a indeparta sarea din apa de mare. S-au dezvoltat mai multe procedee pentru a produce apa proaspata. Trei dintre aceste procese presupun evaporare , urmat de condensarea aburului rezultat. Aceste metode se numesc evaporare multi-efect , compresia distilarea vaporilor si evaporarea fortata ( rapida ). Ultima metoda , cea mai utilizata , presupune incalzirea apei de mare si pomparea lui in rezervoare de joasa presiune , unde apa se evapora brusc si se transforma in abur. Aburul apoi condenseaza si este extras ca apa pura. In 1967 in orasul Key West , din Florida s-a deschis o fabrica care produce necesarul de apa al orasului , din apa de mare , prin aceasta metoda de desalinizare.

Inghetarea apei este o alta metoda bazata pe temperaturile de inghet ale apei pure si ale apei sarate. Cristalele de gheata sunt separate de rest, curatate de sare si apoi topite , dand apa pura. Intr-un alt proces , numit osmoza inversa , apa proaspata este fortata cu ajutorul presiunii sa treaca printr-o membrana subtire care nu permite trecerea mineralelor. Aceasta metoda este impusa la inbunatatiri si la ora actuala. Electrodializa se utilizeaza la desalinizarea apei putin sarate. In momentul in care sarea se dizolva in apa , ea se imparte in ioni pozitivi si ioni negativi , care apoi sunt eliminati prin membrane anionice si cationice , cu ajutorul curentului electric.

Desi si aceasta metoda este in dezvoltare , exista deja un numar de fabrici care functioneza conform ei. Din 1962 orasul Buckeye din Arizona a devenit primul oras american care produce intregul sau necesar de apa potabila prin metoda electrodializei din apa sarata , ceea ce inseamna cam 2460 m3 apa pe zi , la un cost de circa 1$ pentru 6,3 m3. Una dintre cele mai importante probleme ale proiectelor de desalinizare este costul producerii apei proaspete. Folosind combustibil conventional , fabricile cu o capacitate de 3,8 milioane litri de apa pe zi (sau mai putin) produce apa la un cost de 1$ sau mai mult pentru 3800 litri. Functioneaza mai mult de 500 de astfel de fabrici in SUA ,dar costurile lor ridicate limiteaza aria lor de activitate la zone cu mare deficit de apa. Apa din sursele conventionale (izvoare) este vanduta la mai putin de 30 de centi/ 3800 l , transportati la consumator. Apa utilizata la irigatii este stabilita de obicei la mai putin de 5 centi / 3800 l. (La noi in oras consumatorul casnic plateste aproximativ 64 centi/3800 l.) Centralele cu scop dublu aflate acum in proiect vor produce energie atomica si vor desaliniza apa la un cost intre 20-30 centi /3800 litri.

Majoritatea expertilor asteapta rezultate in viitorul apropiat de la metodele de desalinizare a apei slab sarate care contine intre 1000-4500 parti sare la un milion , fata de apa de mare care contine 35000 parti sare la un milion. Deoarece apa este potabila daca contine mai putin de 500 parti sare la un milion , desalinizarea apei slab sarate este mult mai putin costisitoare decat cea a apei de mare.

5

Page 6: Purificarea apei prin inghetare

Intocmit Stefanescu Dan REFERAT LA CHIMIE

Ce fel de apa bem? Apa constituie compusul de baza al structurii noastre somatice, alcatuind 70 la suta din greutatea corpului omenesc. Consumul zilnic al unei ape poluate ar putea afecta aproape 70 la suta din corpul nostru, iar daca avem in vedere ca toate celulele, cu exceptia celui osos, contin apa, putem spune ca nevatamate ne ramin doar scheletele. In ultimul timp, apa asa-zis potabila este responsabila in mare masura de cresterea incidentei bolilor cardiovasculare, dereglarilor metabolice, afectiunilor singelui si limfei, chiar si a cancerului. Apa pe care o consumam zilnic a devenit tot mai poluata. Cu toate ca este filtrata si dezinfectata, este necesar ca apa, mai ales cea care circula prin conducte, sa mai parcurga si alte etape de epurare. Pentru purificarea ei se pot folosi diverse metode, de la aparate sofisticate pina la cele mai simple trucuri, cum ar fi purificarea cu argila (despre care am mai scris). In gospodarie, alte doua metode simple pot fi aplicate cu succes: fierberea si inghetarea. Fierberea contribuie la distrugerea microorganismelor care au rezistat procesului de tratare in statii.

Inghetarea apei duce la eliminarea a mare parte din substantele chimice

nocive cu care a fost infestata. S-a observat ca oamenii care traiesc in apropierea celor doua cercuri polare, obligati sa consume tot timpul anului apa obtinuta din gheata, sint mult mai sanatosi decit noi, cei din zonele mai calde. Pentru purificare prin inghet, se toarna apa care in prealabil a stat la temperatura camerei aproximativ 24 de ore (pentru eliminarea clorului si decantarea impuritatilor) intr-un vas pe care il lasam 2-3 ore la congelator (pina cind se formeaza deasupra o pojghita de gheata de 1-2 mm). Este bine ca deasupra vasului sa se puna o bucatica de carton. Se sparge apoi gheata, se strecoara apa prin tifon si se pune din nou la congelator, in acelasi vas, dupa ce, in prealabil, am aruncat pojghita de gheata de la suprafata sa si de pe peretii interiori. Studii de specialitate au confirmat ca aceasta gheata nu este altceva decit apa grea (deuteriu) congelata, vatamatoare pentru organism. Ea are punctul de inghetare superior apei obisnuite (in jur de +3 grade C). Cercetatorii spun ca in apa potabila din reteaua publica, deuteriul se gaseste in proportie de 150 mg la litru. Prin inghetare se elimina 70-80 la suta din cantitatea lui. Apa rezultata in urma strecurarii se lasa 4-5 ore la congelator, pina cind ingheata 2/3 din volumul ei. Apa care nu a inghetat se arunca, deoarece contine impuritati: azotati, fenoli, pesticide etc. Ele coboara punctul de inghetare la circa -3 grade C. Lasam apoi vasul la temperatura camerei, pina cind gheata se topeste, iar apa rezultata este pura, avind efecte curative.

Actiunea terapeutica a apei purificate se bazeaza pe proprietatile ei fluidifiante ale singelui si limfei, stimulente ale metabolismului, antitoxice, usor diuretice. Este indicata

6

Page 7: Purificarea apei prin inghetare

indeosebi in afectiuni cardiovasculare si hepatobiliare, precum si in toxemii si boli renale. Atentie! Ambalarea apei in sticle de plastic este total daunatoare din cauza compusilor chimici folositi la fabricarea granulelor de plastic ce se injecteaza in procesul de productie.

În industria cosmetică este folosită apa bi- sau tridistilată sau mai nou apa purificată osmotic. De ce oare? Pentru că paradoxal, dar prin distilare nu se obţine apă pură ci o apă la fel de toxică, de contaminată!. Motivul?

Plumbul sau pesticidele – dar nu numai, au punct de fierbere sub cel al apei şi se regăsesc în acea “apă” obţinută prin distilare. În cazul apei Nobel purificate prin osmoză inversă lucrurile sunt complet diferite: membrana osmotică Nobel –similară membranelor celulare nu lasă să treacă prin ea decât molecula de apă reţinând şi plumbul, şi clorul şi pesticidele şi microorganismele în proporţie de 99,99%.

Apa - H2O

Chimia moleculei de apa ...Sumar Introducere

Structura apeiStarile de agregare ale apeiProprietãti fiziceProprietãti chimiceApa ca solventApa duraApa greaApa potabilaPolywater sau "apa anormala"

Autoare: Ioana I. Introducere

Fig.1: Peisaj de "argint"

Fenomene fizice

Apa este considerata cea care a favorizat miracolele si pe cel mai minunat din toate: viata! Apa

este un mediu in care traiesc organismele acvatice si care mijloceste incorporarea in plante a sarurilor minerale. Totodata, apa este si materia primara pe care o folosesc toate vietuitoarele in sinteza substantelor organice care le asigura nutritia si cresterea. Numai unele organisme inferioare si

7

Page 8: Purificarea apei prin inghetare

superioare (semintele) pot trai intr-un mediu aparent uscat, putandu-si relua functiile in prezensa apei si a unei temperaturi propice.

La majoritatea celulelor ocupa in jur de 60% din masa celulara. Ea este principalul solvent si mediul de dispersie al diferitelor substante. Apa ajuta la transportul substantelor in celula si la numeroase reactii chimice. Continutul in apa al diferitelor celule variaza mult. Apa este prezenta in corpul uman in procent de 60% deoarece majoritatea tesuturilor contin apa (94% din plasma sangelui, 80% din tesutul muscular, 60% din celulele rosii ale sangelui, peste jumatate din alte tesuturi), iar consumul zilnic al unui om este de 2,5 l (alimente si lichide). II. Structura apei

Apa a fost initial considerata un element asemeni celor din Sistemul Periodic, insa descoperirea fizicianului englez H. Cavendish in 1781 evidentia ca apa ia nastere cu ajutorul scanteii electrice, printr-o explozie a unui amestec de hidrogen si oxigen. In 1783, Lavoisier a repetat experienta lui Cavendish, realizand pentru prima oarã sinteza cantitativã a apei si anume 16 grame oxigen se combinã cu 2 grame de hidrogen pentru a da 18 grame de apã. Humboldt si Gay-Lussac au aratat in 1805 cã apa este formatã din douã volume de hidrogen si un volum de oxigen. Insa formula pe care o cunoastem astazi H2O (2 atomi de hidrogen sunt legati de un atom de oxigen) a fost stabilita de italianul Stanislau Cannizzarro.

Fig.2: Molecula de apa

In stare lichida fiecare molecula de apa este asociata cu alte doua molecule de apa prin legaturi de

hidrogen. Intre atomii de H si O prezenti in molecula de apa este un unghi de 104,5o. Legatura dintre acestia este covalenta si prezinta o miscare continua sub forma de vibratii.

Molecula are o forma asimetrica datorita tendintei celor patru perechi de electroni din invelisul electronic al oxigenului de a se aranja simetric sub forma unui tetraedru (la varfurile acestuia) in jurul nucleului de oxigen. Acesta dispunere duce la o molecula polara sub forma de "V". Atomii de hidrogen sunt mai usori decat atomul de oxigen. Configuratia electronica a moleculei de apa prezinta 4 perechi hibride sp3- aproximativ tetraedrice. De asemeni are doua dublete de electroni neparticipante. Cele doua legaturi O-H sunt legaturi covalente polare. Aceasta au o marime de 0.096 nm (nanometri). Legatura covalenta realizata pe baza unui dublet de electroni pus in comun numai de unul dintre partenerii de legatura se numeste legatura covalenta coordinativa (donor-acceptor). In ionul H3O+, protonul (H+) este acceptor.

8

Page 9: Purificarea apei prin inghetare

Fig.3: Polaritatea moleculei de apa

Molecula de apa este polara. Polaritatea este data de combinatia de un atom de oxigen in varful

moleculei cu incarcatura negativa si doi atomi de hidrogen incarcati pozitiv. Incarcatura electronica diferita duce si la atragerea altor atomi aflati in apropiere, atomii de oxigen unindu-se cu doi atomi de hidrogen ai unei alte molecule. Legaturile de hidrogen astfel realizate nu sunt la fel de puternice precum cele covalente, dar explica starea de agregare lichida a apei la temperatura normala. Aceste legaturi explica si caldura specifica ridicata. Fiecare atom de oxigen tinde sa aiba in jur patru atomi de hidrogen. Dispunerea are forma de tetraedru. Inelele hexagonale ale atomilor de oxigen se formeaza si formeaza o structura tridimensionala. Polaritatea influenteaza procesul de dizolvare a substantelor in apa, de aceea aceasta este un bun solvent. In urma acestui proces se formeaza un amestec omogen intre apa si moleculele substantei care se dizolva in ea. Substantele insolubile in apa sunt hidroxizi amfoteri precum beriliul, aluminiul, zincul, plumbul. In figura alaturata este evidentiata polaritatea apei. La nivel microscopic moleculele apei se amesteca cu o substanta solubila, iar fiecare atrage particulele cu semn opus. Legatiturile de hidrogen genereaza, de asemeni, proprietati precum vaporizarea, tensiunea de suprafata(fenomen superficial) puternica, caldura specifica, dar au rol si in formarea membranei celulare prin punerea la un loc sau gruparea substantelor care contin carbon si hidrogen - efect hidrofob. Un efect asemanator se intalneste la sapun, acsta fiind modul in care dizolva muraria si curata suprafetele murdare. III. Starile de agregare ale apei Starea lichida

Moleculele din apa in stare lichida prezinta mobilitate datorita spatiilor dintre ele, pot schimba locurile, aceasta explicand proprietatea de a curge si de a-si schimba forma. Nu pot fi comprimate deoarece spatiul dintre molecule este relativ mic. Sunt prezente forte de atractie intre molecule, dar nu atat de puternice ca in stare solida. Apa in stare lichida contine mai putine legaturi de hidrogen si mai multe de oxigen cand temperatura este foarte ridicata, la o temperatura medie contine mai multe legaturi de hidrogen, iar la 14oC sau mai putin incep sa se formeze grupari de molecule. Acest lucru explica tendinta apei de a ingheta intr-un interval mai scurt daca a fost racita (repede) de la o temperatura relativ ridicata.

Starea solida (gheata)

Apa in stare solida are forte de atractie mari si spatiul intre molecule este foarte mic putandu-se misca doar in jurul unei pozitii fixe (oscileaza). De aceea atomii nu se pot misca liber si sunt putini in retea. Ei se afla intr-o permanenta vibratie. Isi pastreaza forma compacta si nu poate fi comprimata. Acestea pot avea o anumita ordine substanta numindu-se cristalina. Se pot observa cristalele de apa cu ochiul liber atunci cand aceasta incepe sa inghete. Prin incalzire moleculele vibreza pana cand isi pierd forma aranjata si apa incepe sa se topeasca, alunecand unele peste altele, devenind lichida.

9

Page 10: Purificarea apei prin inghetare

Fig.4: Orientarea tetraedrica a atomului de oxigen in gheata (alaturi este prezentata sub forma compacta)

In stare solida (gheata) are aproape un numar dublu de legaturi de hidrogen decat in stare lichida.

Fiecare atom de oxigen este legat prin legaturi covalente polare de doi atomi de hidrogen ai moleculei proprii si de alti doi atomi de hidrogen proveniti din molecule vecine diferite, prin legaturi de hidrogen. Cei doi atomi de hidrogen din molecula apei formeaza doua legaturi de hidrogen cu atomii de oxigen din doua molecule vecine. Astfel fiecare atom de oxigen este inconjurat tetraedric de alti patru atomi de oxigen, intocmai ca atomii de carbon din diamant. Din cauza acestei asezari gheata are structura afanata (cu goluri), cu geometrie hexagonala. Realizarea numarului dublu de legaturi de hidrogen incepe de la temperatura de +4ºC, volumul apei marindu-se treptat odata cu scaderea temperaturii. De aceea gheata are densitatea mai mica decat a apei de aceea aceasta pluteste. Apa are la +4º C densitatea maxima (1g / cm3). Aceasta structura explica si punctul de topire ridicat al apei (0ºC la presiunea de 1 atm). Structura tetraedrica a ghetii explica densitatea acesteia mai mica decat a apei in stare lichida si cresterea volumului prin solidificare. Moleculele prezente in gheata au patru legaturi de hidrogen doua avand rol de donor si doua de acceptor. In functie de compozitia chimica s-au identificat aproape 8 forme diferite de gheata. Apa care ingheata formeaza un numar maxim de legaturi de hidrogen.

Starea gazoasa

Gazele prezinta distante mari intre molecule si deci acestea sunt foarte mobile, deplasandu-se in toate directiile. Fortele de atractie sunt mici de aceea pot fi comprimate si pot curge. Apa ajunge in stare gazoasa prin fierbere, datorita energiei calorice se produce agitatia moleculelor si in final se transforma in vapori. De asemeni agitatia sau vibratiile produse atunci cand apa este expusa unai surse de caldura pot duce la amestecul omogen cu alte substante. De exemplu zaharul se dizolva in apa atunci cand compozitia este lasata sa fiarba. Pentru a transforma un gaz intr-un lichid trebuie racit pentru a reduce din energie si a incetini agitatia moleculara.

Fig.5: Fortele de atractie dintre molecule de tip Van der Waals influenteaza comportamentul moleculei de apa

Trecerea dintr-o stare de agregare in alta se face prin fierbere (se transforma in vapori),

evaporare si inghet (devine solida).

Fierberea

10

Page 11: Purificarea apei prin inghetare

Este o vaporizare care are loc in toata masa lichidului. Prin incalzirea lichidului, temperatura creste. La un moment dat se va observa aparitia unor bule ce se vor ridica spre suprafata lichidului. Ele sunt bule mici de aer saturate cu vapori ai lichidului. Acestea vor creste pe masura ce temperatura lichidului creste, datorita cresterii vitezei de vaporizare. Presiunea aerului din bule este nesemnificativa fata de presiunea vaporilor saturati. Conditia de existenta a bulelor este ca presiunea inituala in ele sa fie egala cu presiunea mediului, la adancimea la care bula a luat nastere.

Fierberea are loc la o anumita temperatura numita punct de fierbere. Aceasta este temperatura la care persiunea vaporilor saturati este egala cu cea de la suprafata lichidului. Procesul de fierbere poate incepe doar daca este asigurata existenta unor nuclee de fierbere, mici spatii goale in care lichidul sa se poata vaporiza. Daca numarul de astfel de nuclee de fierbere este mic, temperatura poate creste peste temperatura de fierbere, dand nastere starii de supraincalzire.

O aplicatie a supraincalzirii lichidului se regaseste in camera de bule, o incinta folosita la vizualizarea radiatiei ionizante. Radiatia patrunde in camera, care contine hidrogen lichid supraincalzit. Ionizarea produsa de radiatie va determina aparitia unei urme de nulee de fierbere, pe care se formeaza bule foarte mici. Punctul de fierbere este coborat, in cazul unei presiuni scazute si creste odata cu presiunea.

Evaporarea

Evaporarea este o vaporizare ce are loc la suprafata lichidului. In cazul lichidelor care se evapora in atmosfera deschisa viteza de evaporare creste cu cresterea suprafetei - mai multe molecule se afla langa suprafata unde are loc evaporarea; cand exista curenti de aer, moleculele acestuia vor ciocni unele dintre moleculele de vapori, indepartandu-le de suprafata lichid-vapori. In lipsa acestor curenti, la suprafata lichidului, se vor forma vapori saturati; cresterea temperaturii determina cresterea numarului de molecule cu suficienta energie pentru a parasi lichidul.

Lichidul va fi parasit de moleculele cu energie cinetica mare. Initial, acest fapt va duce la o racire a lichidului, in urma evaporarii. Acest proces va continua pana cand temperatura lichidului va fi suficient de scazuta fata de cea a mediului. Cantitatea de caldura pierduta de lichid, prin evaporare, va fi transferata din partea mediului. Scaderea de temperatura are loc pentru ca necesarul de caldura latenta pentru evaporare este luat din lichid.

IV. Proprietati fizice

Este un lichid incolor, inodor si insipid (la temperatura obisnuita). Fara miros, gust, este un lichid transparent, dar care in cantitati mari are culoarea albastru. V. Proprietati chimice Apa (Proprietati) Punctul de topire: 0ºC. Punctul de fierbere: 100ºC. Densitatea maxima: 1g / cm3. Densitatea la 25ºC: 0,99701g / cm3. Tensiunea de suprafata: 72.75 mJ/m2

Temperatura critica: 674K Masa: 18.01g Neelectrolit: apa pura nu conduce curentul electric.

In stare naturala apa nu este un bun conductor al electricitatii, dar mai bun decat alte lichide datorita ionizarii proprii si anume abiliatea de a rectiona si a forma ioni de hidroxid OH- si hidroniu H3O+. Apa la temperatura obisnuita reactioneaza cu: metale cu caracter electropozitiv puternic si formeaza baze plus hidrogen; metale cu caracter electronegativ mai slab rezultand oxizi bazici si hidrogen; oxizi acizi formand oxiacizi si cu oxizi bazici formeaza baze.

Teoria protolitica a acizilor si bazelor

Apa are rol esential. Teoria lui Arrhenius a insemnat un mare pas inainte pe calea intelegerii chimiei acizilor si a bazelor, definindu-i numai in solutie apoasa. In anul 1923, chimistul danez Brönsted si chimistul englez Lowry propun o definitie mai generala a acizilor si bazelor (valabila pentru solutii apoase si neapoase). Ei arata ca in solutie apoasa, ionul de hidrogen se gaseste sub forma de

11

Page 12: Purificarea apei prin inghetare

ion de hidroniu (H3O+), are rol de baza. Acizii si bazele pot fi definite si in absenta apei sau in alt

solvent. Reactii care implica apa: 1) dizolovarea unei baze in apa se stabileste urmatorul echilibru, iar deoarece apa cedeaza un proton, are rol de acid. B + H2O BH+ + HO-

2) acizii care pot ceda un singur proton unei baze (HCl, HNO3, HClO4). HNO3 + H2O H3O

+ + NO3-

3) intr-o reactie de echilibru acida-bazica (Brnsted), in mediul de reactie exista doua specii de acizi si doua specii de baze. HCl (aq) + H2O (l) = H3O H3O

+(aq) + Cl-(aq) HCl pierde un proton si formeaza ionul clorura, Cl-, care este baza sa conjugata. In solutie se formeza cuplul HCl/Cl-. H2O accepta un proton si se formeza astfel ionul hidroniu, H3O

+, care este acidul sau conjugat, se formeaza cuplul H2O/H3O

+. Acestea se numesc cupluri acido-bazice. In functie de mediul de reactie apa poate participa la doua cupluri acido-bazice: H2O/H3O

+ apa cu rol de baza si H2O/HO-

apa cu rol de acid. 4)formarea stalactitelor si stalagmitelor, formatiuni carstice atat de spectaculoase, are la baza reactia CaCO3 + CO2 + H2O CA(HCO3)2 in care este prezent cuplul acid-baza HCO3/CO3

2-.

Ionizarea apeiApa se comporta fata de o baza ca un acid, deoarece cedeaza protoni si ca o baza fata de un acid,

deoarece accepta protoni. In apa pura din 500 milioane de molecule ionizeaza o singura molecula. Reactia de ionizare a apei este o reactie de echilibru si se numeste reactie de autoprotoliza. In apa pura, la 25oC, concentratia ionilor H3O

+ este egala cu cea a ionilor HO- . Rolul deosebit pe care il au ionii H3O

+ intr-o solutie apoasa l-a condus pe chimistul danez Sörensen sa introduca in 1909 notiunea de pH. Autoionizarea apei: HOH (l) + HOH (l) = H3O

+ + OH-

pH-ul Este logaritmul cu semn schimbat al concentratiei ionilor de hidrogen(H3O

+). In functie de acesta apa poate fi acida (pH mai mic decat 7), bazica/alcalina (pH mai mare decat 7) sau neutra (pH=7). pH-ul creste cand concentratia (H3O

+) scade. Ph-ul este o marime adimensionala. La 25oC produsul intre concentratia ionilor [H3O

+] si [HO-] este 10-14 = Kw si se numeste produsul ionic al apei. Alcalinitatea: este proprietatea apei de a mentine pH-ul atunci cand se adauga o baza sau un

acid si anume llichidul se prezinta ca un burete care absoarbe substanta bazica adaugata, iar pH-ul se schimba din acid in bazic doar atunci cand aceasta este saturata.

Duritatea: se refera la continutul de ioni de magneziu si calciu. Acesta influenteaza mediul

animalelor marine prin faptul ca unele traiesc doar in apa cu un amunit procent din aceste minerale. De asemeni este echivalenta cu catitatea de CaCO3continuta. In natura se intalneste duritate medie (140-210 parti pe milion, foarte dura (210-320 ppm).

Salinitatea: se refera la cantitatea de sodiu/sare pe care o contine apa. Acest lucru influenteaza

supravietuire vietuitoarelor, mai ales a celor care traiesc in apa sarata precum Marea Neagra. Altele nu pot trai in apa sarata. Aceasta se masoara cu ajutorul hidrometrului. VI. Apa ca solvent

Apa este cel mai bun solvent utilizat in tehnica, cu alte cuvinte are capacitate mare de dizolvare. Apa dizolva substante anorganice si organice care contin atomii capabili de a forma legaturi de hidrogen cu moleculele de apa. Ea poate dizolva electroliti (acizi, baze, saruri) formand solutii in care acesti compusi sunt ionizati si poate reactiona cu unele gaze aflate in atmosfera. In atmosfera sunt prezente gaze poluante si anume diaxidul de sulf si oxizii de azot. Acestia in combinatie cu apa dau nastere ploilor acide deoarece reactioneaza cu apa din atmosfera si formeaza acid azotic respectiv acid sulfuric. Efectele ploilor acide sunt observate in zona padurilor dar si in orase unde acestea deterioreaza operele de arta (statui), cladiri si poduri. VII. Apa dura

Contine ioni de magneziu si calciu. Daca acesta are mult carbonat de calciu nu face spuma cu sapunul. Apa dura poate deveni apa de baut prin eliminarea ionilor de magneziu si calciu si inlocuirea lor cu sodiu. Duritatea apei poate fi temporara sau permanenta.

12

Page 13: Purificarea apei prin inghetare

VIII. Apa grea Apa grea (Proprietati) Temperatura de fierbere: 101,420 C. Temperatura de inghet: 3,810 C. Densitatea la temteratura camerei:1,1079 g / cm3.

Apa grea sau (D2O) rezulta din reactia de oxidare a deuterinului (simbolul chimic al acestuia este

D sau 2H). Este mai vascosa ca apa in stare naturala. Este folosita in centralele nucleare si la producerea energiei electrice.

IX. Apa potabila

Fig.6: Apa potabila

Este apa fara impuritati, buna de baut. Trebuie sa corespunda standardelor de calitate

internationale sau specifice zonei de aceea apa este tratata inainte de a fi folosita de populatie cu substante precum clor (0.1 mg Cl/l), hipoclorit de calciu (apa de Javel), cloramina, sa fie incolora, inodora, cu gust placut, limpede, aerata, mineralizata (saruri pana la 0,5 g / l), sa aiba temperatura maxim 12ºC, sa nu fie dura. X.Polywater (apa polimerizata) sau apa anormala

Apa din toate timpurile a bantuit imaginatia oamenilor si a cercetatorilor care ii imprumutau ciudate puteri. Se credea ca i se cunoaste compozitia, natura, functia sa, totusi cu o idee neclara si cu intuitia ca un mister sacru se ascunde in limpezimea sa de cristal miscator.

Descoperirea in anii 1960 a "apei polimerizate" sau polywater a fost un pas inainte pentru mai buna intelegere a structurii apei. Substanta se credea a fi un polimer al apei mai dens, de 15 ori mai

13

Page 14: Purificarea apei prin inghetare

vascos, punctul de fierbere mai mare de 100oC si temperatura de inghet mai mica de 0oC. Se presupune ca a fost descoperita de rusul Boris Valdimirovich Derjaguin prin incalzirea apei si apoi este lasata sa condenseze in capilare de quart.

Aspectul este de solid care, in loc sa se cristalizeze avea aparenta unui bloc de plexiglas. Aceasta apa era analoga cu cea obisnuita, cu aceeasi formula chimica, dar ea nu fierbea decat la 600oC si ingheta la -40oC. Chimistii englezi din echipa Univelor, americanii Ellis Lippincott si Gerald Cessac ii dadeau numele de polywater; dar ea se mai numeste si apa anormala. Ea nu este obtinuta decat in cantitate infinitizecimala; densitatea sa este de 40; aparenta sa este de cea a unui lichid, sirop incolor si vaporii ei se transforma in apa normala. Se obtine polywater incalzind apa distilata timp de 18 ore, in niste tuburi capilare cu presiune redusa, ceea ce aminteste de procedeul alchimistilor. Cantitatile obtinute sunt infime si se crede ca aceasta se gaseste in celulele noastre unde ar juca un rol nestiut, dar de o importanta primordiala la nivelul manifestarii vietii. Se crede a fi apa-mama. Aceasta apa lasa sa se presupuna proprietati fantastic si poate "apa tineretii" sau apele nemuririi, despre care s-a vorbit mult fara ca sa se creada vreodata in asta, sunt tocmai polywater.

Datorita proprietatilor pe care acesti oameni de stiinta spuneau ca le are a atras atentia industriei cinematografice aparand ca potiune miraculoasa care se forma la explozia unei stele sau planete si producea intoxicatii si stari asemanatoare alcoolului in filme SF precun "Star Trek".

Dar, la o analiza mai atenta a oamenilor de stiinta s-a ajuns la concluzia ca apa aceasta continea alte substante precum siliconul, iar in final cei care l-au descoperit au admis ca proprietatile miraculoase nu existau. Inca se mai fac cercetari in legatura cu aceasta substanta unii numind fenomenul "memoria materiei".

XI.Fenomene fizice

Fig.7: Forma sferica a unei picaturi de lichid se explica prin tendinta corpurilor lichide de a-si micsora suprafata libera.

Fenomene superficiale (fenomene legate de suprafata ce delimiteaza sistemul lichid; in cazul in

care mediul inconjurator este gaz, poarta numele de suprafata libera). Din punct de vedere microscopic, un lichid este caracterizat de distante intermoleculare mult mai mici decat in cazul gazelor, distante ce au acelasi ordin de marime cu dimensiunile moleculelor ce compun lichidul.

Acest lucru face ca interactiunile dintre molecule sa fie mai intense, ceea ce determina o anumita ordine locala, prin stabilirea unor zone in care moleculele executa miscari relativ ordonate, in jurul unor pozitii de echilibru. Dimensiunile acestor zone sunt de ordinul a cateva diametre moleculare, ceea ce face ca numarul moleculelor implicate in aceste structuri locale de cateva zeci sau sute. Stabilitatea in timp a cestor zone este foarte mica, de circa 10-9 secunde, dupa care structura respectiva se distinge, aparand in zonele limitrofe alte astfel de structuri. Capacitatea lichidelor de a curge se datoreaza existentei in interiorul sistemului lichid a unor goluri, care permit migrarea moleculelor dintr-o zona in alta. Vezi starea de agregare lichida ↑

Toate lichidele prezinta o anumita tendinta de a-si reduce suprafata libera, care se comporta asemenea unei membrane elastice. Aceasta proprietate se poate explica pe baza fortelor de atractie dintre molecule. Aceste forte scad rapid cu distanta, devenind neglijabile la distante de peste 10-9 m.

14

Page 15: Purificarea apei prin inghetare

Daca urmarim efectul acestor forte in interiorul lichidului si la suprafata lui, se constata ca, pentru moleculele situate la suprafata lichidului, rezultanta fortelor, care actioneaza din partea celorlalte molecule vecine din lichid, nu mai este nula.

O molecula situata in interiorul lichidului va fi solicitata in toate directiile in mod egal, de catre celelalte molecule care o inconjoara, astfel incat prin simetrie, efectele acestor forte sunt compensate. Acest lucru se intampla datorita distributiei uniforme a moleculelor de lichid dupa toate directiile.

La suprafata sau in apropierea ei (in stratul superficial) simetria este distrusa de densitatea mult mai mica de molecule care se gasesc in compartimentul gazos. In acest fel, atractia moleculelor de lichid asupra unei molecule din acest strat va fi mai mare decat cea exercitata de gaz, determinand o rezultanta a fortelor de interactiune orientata spre interiorul lichidului si perpendicular pe patura superficiala. Aceste forte vor determina asupra lichidului o presiune numita presiune interna. Valoarea acestei presiuni este foarte mare, ajungand in cazul apei la circa 109 N/m2. Acest lucru explica incompresabilitatea lichidelor, deja puternic comprimate de stratul superficial. Pentru comprimarea suplimentara a unui lichid, sunt necesare presiuni de acelasi ordin de marime cu cel al presiunii paturii superficiale.

Fig.8: Undele mecanice

Undele mecanice: O picatura de apa ce cade intr-un mediu linistit va determina aparitia unor

unde. Pe suprafata apei se pot observa cercuri concentrice, care se deplaseaza. Daca pe aceasta apa vom pune o barcuta de hartie, vom constata ca ea va salta pe valuri, fara insa a inainta intr-o directie sau alta. De aici rezulta si concluzia ca, desi valul (perturbatia) se deplaseaza dintr-un loc in altul, apa (mediul) ramane pe loc. Cand privim un val de apa, ceea ce vedem este de fapt doar o rearanjare a suprafetei apei. Prezenta apei face vizibila aparitia undelor. Potrivit exemplului anterior, existenta unei unde mecanice necesita: o sursa de perturbatie, un mediu ce poate fi perturbat, conexiuni fizice prin intermediul carora portiuni adiacente ale acelui mediu sa se poata influenta. Propagarea sunetului: Apa este un mediu prielnic de propagare al sunetului. Acesta se prezinta sub forma de unde longitudinale care depinde de vibratia moleculelor. Daca apa are temperatura ridicata (73oC) viteza suntului creste.

Curcubeul: dupa fiecare ploaie putem observa curcubeul. Acesta se formeaza datorita

fenomenului de dispersie (separarea luminii dupa lungimile de unda ale radiatiei componente) sau una dintre proprietatile indicelui de refractie este ca valoarea lui in orice alt mediu, in afara de vid, depinde de lungimea de unda a luminii. Devierea maxima o are raza violeta, iar minima cea rosie. Unghiurile de deviatie pentru cele doua raze de lumina provenite din lumina alba sunt 40o pentru violet si 42o pentru rosu. Aceasta diferenta (2o) permite vizualizarea curcubeului. XII.Bibliogarfie "Cartea trecutului misterios" de Robert Charrox Alamnah Cugetatoriii Magazin, 1996 Reviste Cugetatorii Magazin Atlas Botanic, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti. Autori: Lucia Popovici, Constanta Moruzzi, Ion Toma Manual Geografie, Editura All de Grigore Posea, Nicu Aur, Nadja Dida Manual Chimie, Editura Crepuscul de Elena Alexandrescu si Viorica Zaharia Manual Biologie, Editura All, Autori: Ioana Arinis, Aurora Mihail, Stefan Viorel Costache Manual Chimie, Editura All de Sanda Fatu, Veronica David, Cornelia Grecescu

15

Page 16: Purificarea apei prin inghetare

Manual Fizica, Editura Sigma de Daniel Ovidiu Croncan, Voicu Vlad Grecu, Mircea Corneliu Fronescu Manual Fizica, Editura Sigma de Daniel Ovidiu Croncan "Tablete de stil de viata" de Hans Deihl si Aileen Ludington

APA – ACEASTĂ NECUNOSCUTĂAPA – ACEASTĂ NECUNOSCUTĂ

Are memorie, este influenţată atât de factori geofizici şi cosmici cât şi de psihicul uman:

iată concluziile unor cercetări recente, unele controversate, dedicate apei

Dintotdeauna apa a fost un element natural preţios pentru om, atât ca sursă de sănătate, cât şi ca element de contemplaţie estetică. In toate religiile antice ea era simbolul purificării. Numeroase desene rupestre demonstrează că omul preistoric ştia să vindece răni grave cu ajutorul apei. Cercetătorii indieni susţin că marea lor naţiune îşi datorează supravieţuirea străvechii ştiinţe vedice, care prescria folosirea terapeutică a apei. In Egiptul antic, sacerdoţii preţuiau mult terapia cu apă. Grecii vindecau multe boli cu apă, aşa după cum dovedesc recentele săpături din Corint, Epidaur şi Delfi. In urmă cu 25 de secole, Hipocrate, celebrul fondator al medicinii ştiinţifice, îşi întemeia majoritatea curelor sale pe apă: băi reci, vapori, comprese calde şi umede, cataplasme, etc. Vechiul Testament exaltă şi el puterea curativă a apei, chiar şi Iisus a împlinit diverse minuni cu ajutorul ei. In timpuri mai apropiate de noi, apa şi uzul terapeutic al apei s-au bucurat de o dezvoltare nemaivăzută începând cu secolul al 17-lea, prin Vincenz Priessnitz, fondatorul hidroterapiei, şi elevul său, faimosul preot Kneipp. In zilele noastre, folosirea apei în medicina alternativă e foarte răspândită în toată lumea. Apele termale au o căutare extraordinară, la fel ca hidromasajele, băile aromatice, apele minerale, etc.

In ciuda ubicuităţii sale, apa are o structură ce ridică încă semne de întrebare şi un comportament care, uneori, nu poate fi explicat doar prin cele 41 de anomalii ale proprietăţilor sale fizice. Prezentăm pe scurt câteva atribute remarcabile ale apei

16

Page 17: Purificarea apei prin inghetare

care au fost evidenţiate în urma unor cercetări având la bază ipoteze îndrăzneţe sau chiar revoluţionare. Apă încărcată cu energie benefică sau malefică - Se cunosc multe despre proprietăţile fizice de bază ale apei, dar s-a ştiut foarte puţin, până curând, despre proprietăţile energetice subtile ale apei. Multe dintre dovezile preliminare în favoarea acestor proprietăţi speciale provin din studiile asupra efectelor produse de mâinile vindecătorilor, studii efectuate în anii 1960. Din toată munca de cercetare asupra fenomenului de vindecare, cea mai semnificativă a fost cea întreprinsă de doctorul Bernard GRAD de la Universitatea din Montreal. Grad a vrut să afle dacă vindecătorii paranormali aveau efecte energetice reale asupra pacienţilor, dincolo de ceea ce s-ar fi putut datora credinţei sau "carismei". Pentru a elimina efectul placebo, Grad a creat o serie de experimente în care oamenii au fost înlocuiţi cu plante sau animale. Pentru a crea "o plantă bolnavă", Grad a plasat seminţe în apă sărată despre care se ştie că întârzie creşterea. In loc să acţioneze direct asupra seminţelor, Grad a rugat un vindecător să aplice un tratament prin plasarea mâinilor deasupra unui recipient cu apă sărată care era folosit pentru germinarea seminţelor. In experiment au fost utilizate probele de apă sărată tratată şi netratată. Numai Grad cunoştea adevărata identitate a sticlelor cu apă sărată. După ce s-a calculat procentual germinaţia răsadurilor şi s-a făcut statistic comparaţia celor 2 grupuri, Grad a descoperit că seminţele germinate în apa tratată de vindecători au încolţit într-o proporţie mai mare decât cele care se aflaseră în apa cu sare netratată. Grad a mai descoperit că plantele udate cu apa tratată de vindecători aveau o înălţime mai mare şi un conţinut mai mare de clorofilă. Experimentul a fost reluat de mai multe ori în laborator cu aceleaşi rezultate. După publicarea rezultatelor, alte laboratoare din SUA au efectuat experimentul cu pricina, ajungând la aceleaşi rezultate după ce au folosiţi diferiţi vindecători. Grad s-a mai gândit la un lucru neobişnuit. El a dat unor pacienţi de la psihiatrie să ţină în mâini recipiente cu apă după care a folosit această apă pentru germinarea seminţelor. Rezultatul a fost uluitor, apa energizată de pacienţii cu depresii severe au avut un efect invers, şi anume, a suprimat germinarea seminţelor! Concluzia care se impune în urma acestor investigaţii este că apa poate fi încărcată" informaţional şi că poate "stoca" diferite tipuri de energie subtilă. Intr-adevăr, ea poate depozita energie benefică, dar şi energie malefică, după cum au arătat studiile lui Grad care a folosit vindecători şi pacienţi în stare de depresie. Memoria apei Diferite substanţe dizolvate în apă modifică structura şi calităţile acesteia. Memoria apei se defineşte ca proprietatea acesteia de a păstra, cel puţin parţial, aceste modificări, în ciuda diluţiei progresive a substanţelor dizolvate până la dispariţia fizică, practic, a acestora din soluţie. Această diluţie progresivă este cunoscută ca diluţie homeopatică. Atât memoria apei, cât şi efectul homeopatiei reprezintă teren de dispută între diferite tabere de oameni de ştiinţă. Ceea ce este totuşi evident în legătură cu homeopatia este faptul că:

17

Page 18: Purificarea apei prin inghetare

- fenomenele sunt de natură informatică, implicând transmiterea succesivă a unor informaţii din partea substanţei solvite pe un suport (apă) şi implicit o memorie care poate fi stocată şi reactualizată; - apa este suportul preferenţial pentru transmiterea informaţiei – Apa este capabilă să formeze un număr aproape infinit de configuraţii spaţiale complexe (clatraţi ce formează reţele, structuri reticulare) în funcţie de substanţa solvită şi de condiţiile fizice. Pe de altă parte, molecula de apă este un dipol, ceea ce, în principiu, ar permite stocare de informaţie. Momentul experimentului lui Benveniste din 1988 a fost depăşit, date mai recente par să dovedească faptul că, totuşi, soluţiile ultramoleculare apoase sunt capabile să provoace efecte. Mai multe experimente efectuate cu soluţie ultramoleculară de histamină de către M. Ellis şi de către foşti colaboratori ai lui Benveniste (Belon & colab.) au dovedit că această soluţie a avut efect asupra degranulării mastocitelor astfel că s-a dovedit că există o „memorie a apei”. - sunt fenomene submoleculare, pentru că este vorba de trecerea dincolo de pragul molecular reprezentat de numărul lui Avogadro- sunt fenomene holistice, fiecare picătură de remediu conţine, potenţial, informaţia întregului remediu. In 2003, la Institutul de Probleme Biomedicale de pe lângă Academia Rusă de Ştiinţe, avantul Stanislav Zenin a susţinut o teză despre memoria apei. Zenin a descoperit că vindecătorii sau persoane cu capacităţi paranormale pot modifica drastic electroconductivitatea apei cu puterea gândului. Zenin a numit apa o substanţă structurabilă care permite stocarea informaţiei – un fel de rezervor de informaţii biologice. Zenin a mai descoperit că apa are o memorie de scurtă durată şi una pe termen lung. Memoria primară devine manifestă în urma unei influenţe exterioare singulare când are loc o modificare reversibilă a structurii apei reflectată la nivelul configuraţiei electromagnetice de la suprafaţa clatraţilor. Memoria de lungă durată este o transformare profundă a elementelor care formează matricea de clatraţi în urma unui impact informaţional de durată. Aceasta înseamnă că nu trebuie să posedaţi capacităţi paranormale pentru a crea o anumită structură a apei. Este suficient să transferaţi o anumită stare psihică apei pentru o anumită perioadă. Din nefericire, caracterul multidisciplinar al investigaţiilor dedicate memoriei apei se loveşte de faptul că majoritatea oamenilor de ştiinţă sunt antrenaţi doar într-un singur domeniu, o singură disciplină ceea ce le închide oarecum orizontul şi îi face uneori incapabili să realizeze toate dimensiunile unui anumit fenomen. De aici şi tendinţa de a nega în general fenomenele aflate „la graniţă“ sau de a refuza investigarea acestora. Dr. Emoto şi "sensibilităţile" apei Gândurile şi sentimentele influenţează direct structura materiei fizice – aceasta este concluzia japonezului Masaru EMOTO, în urma cercetărilor sale recente. El a observat că apa înmagazinează toate informaţiile transmise ei sub formă de energie din mediul înconjurător. Se confirmă astfel ceea ce tradiţiile spirituale susţin de milenii: suntem responsabili de raiul sau de infernul în care trăim. Cercetările dr. Emoto l-au condos la definirea conceptului de "hado" modelul vibraţional intrinsec existent la nivelul atomic al materiei. Din 1994, Emoto a început să studieze şi să fotografieze cristale de apă îngheţată. Rezultatele uimitoare au fost prezentate în cartea sa "Messages from Water" (Mesajele apei), în care este subliniat efectul conştiinţei umane (al diferitelor tipuri de energie hado) asupra apei. Fotografiile arată clar în ce mod structura cristalină a apei îngheţate reflectă calitatea ei, precum şi modificările acesteia ca urmare a expunerii la diverşi factori externi: poluare, cuvinte, muzică, fotografii şi chiar rugăciuni.

18

Page 19: Purificarea apei prin inghetare

Formele de hado pozitiv, de exemplu forţa sublim creatoare a artei şi în special a muzicii, au generat forme geometrice, hexagonale, armonioase. Probele de apă expuse unui hado negativ (cuvinte urâte, imagini ale unor fiinţe malefice, poluare, muzică heavy-metal) au cristalizat în forme amorfe, ciudate şi dizarmonioase. Inţelegem din aceasta că apa are un mesaj foarte important pentru noi. Ea este precum o oglindă care ne reflectă întocmai starea noastră interioară. Viaţa umană se află în directă corelaţie cu calitatea apei, atât cea din corpul nostru cât şi cea din jurul nostru. Concluzie: apa preia cu uşurinţă vibraţiile şi energia mediului în care se află. Apa poate vindeca şi transforma în bine viaţa planetei, prin gândurile pe care le alegem să le întreţinem în mentalul nostru şi prin modurile în care aplicăm aceste gânduri. Apa şi cosmosul - Giorgio PICCARDI, directorul Institutului de Chimie Fizică din Florenţa, a observat că viteza reacţiilor chimice în mediu apos variază în anumite perioade fără o explicaţie plauzibilă. Dorind să descifreze acest mister, Piccardi şi colaboratorii au demarat o lungă şi eroică serie de experienţe (peste 200.000 de reacţii chimice) pentru a detecta eventuale corelaţii şi periodicităţi legate de evenimente exterioare. A fost aleasă o reacţie chimică simplă: viteza de formare a precipitatului alb de oxiclorură de bismut în apă. Rezultatele au arătat că variaţiile ratei de floculare a coloidului coincideau cu perioadele cu erupţii solare şi modificări ale câmpului magnetic terestru. Pe termen lung, parametrul urmărit varia în strânsă corelaţie cu ciclul de 11 ani al activităţii solare. Experimentele de control efectuate în condiţii de ecranare electromagnetică nu au fost afectate de aceste influenţe. Experimentele lui Piccardi au fost repetate şi confirmate de cercetători de la Universitatea din Bruxelles şi de rezultatele investigaţiilor întreprinse de echipa de savanţi americani de la Centrul de Cercetări Atmosferice din Colorado care au stabilit în mod independent că apa este sensibilă la câmpurile electromagnetice. In 1980, Udalţova N.V., Kolombeţ V.A. şi Ivanova, N.P. de la Institutul de Biofizică de la Puşcino (lângă Moscova) au evidenţiat existenţa unor fluctuaţii macroscopice în soluţii apoase de proteine sub acţiunea factorilor geofizici şi cosmici, amplitudinea acestor variaţii fiind mai redusă lângă Cercul Polar faţă de cele măsurate în Crimeea. Alte proprietăţi remarcabile – Igor şi Vadim Zelepuhin, doi cercetători din fosta RSS Kazahstan, au descoperit în 1978, că apa fiartă şi răcită imediat după fierbere stimulează procesele vitale şi dezvoltarea la plante şi animale. Astfel, creşterea plantelor de bumbac udate cu această apă a sporit cu 15%, iar recolta de sfeclă de zahăr a crescut cu 40%! Explicaţie: prin fierbere sunt eliminate gazele dizolvate (azot, oxigen, CO2, etc.), iar apa capătă un grad sporit de structurare/ ordonare şi proprietăţi fizico-chimice modificate. Această apă degazată este mai bine asimilată de plante şi animale şi nu necesită un surplus de energie metabolică din partea organismului viu pentru a o transforma în apă legată, biologică. In 1980, la Institutul de gaze Naturale din Taşkent, S. Aliohin, candidat în ştiinţe tehnice a separat apa în câmp electric obţinând 2 varietăţi, una bazică şi alta acidă cu acţiuni specifice asupra organismelor vii. Procedeul şi utilizarile acestor soiuri de apă au fost protejate prin înregistrarea a nu mai puţin de 100 de brevete. Enumerăm câteva dintre domeniile de utilizare: prepararea cimentului, combaterrea dăunătorilor, îmbogăţirea minereurilor, conservarea produselor alimentare, tratarea bolilor plantelor, vindecarea rănilor la om şi animale, etc. Astfel:

19

Page 20: Purificarea apei prin inghetare

apa acidă distruge microorganismele, accelerează cicatrizarea rănilor superficiale. Apa bazică şi-a găsit utilitatea în tratarea acidităţii gastrice, tratarea arsurilor, etc. Cercetătorii de la un Institut de Cercetări Biochimice din Harkov au descoperit că, dacă se acţionează câteva secunde asupra apei cu un câmp magnetic, aproape toate caracteristicile fizico-chimice ale acesteia (tensiunea superficială, vâscozitatea, densitatea, conductivitatea electrică, etc.) se modifică şi persistă până la 36 de ore! Apa rezultată din topirea gheţii conservă parţial structura gheţii din care a provenit. In apa de topire a gheţii plutesc foarte multe microsloiuri (microstructuri cvasicristaline) care nu se destramă nici la +30oC, iar peste +38oC ele dispar cu totul. (Temperatura normală a omului este +37oC!). In zona de topire a gheţii microorganismele se dezvoltă intens. Ouăle şi pupele multor insecte din zonele temperate necesită o răcire puternică fără de care dezvoltarea lor nu este posibilă. Puii de mamifere şi de păsări, cărora li s-a administrat apă din topirea gheţii, cresc mai repede şi se îmbolnăvesc mai rar. Apa destructurată prin fierbere, prin dizolvare de gaze din atmosferă sau încălzită la peste +30oC, o dată ajunsă în organismul vie trebuie să fie restructurată pentru a fi utilizată în structurile celulare. Prin efortul de structurare/ordonare a apei, organismul consumă energie metabolică. Cu cât temperatura apei scade spre punctual de îngheţ, gradul ei de ordonare creşte ceea ce explică influenţa benefică a apei provenită din topirea gheţii. Există naturişti entuziaşti care consumă apă de dezgheţ magnetizată, adică menţinută în vecinătatea unui magnet permanent. Se presupune că, sub acţiunea unui magnet puternic, prin ordonarea în camp magnetic a moleculelor, apa devine mai activă din punct de vedere biologic, stimulând schimbul transmembranar de substanţe. În momentul de faţă, conexiunile dintre memoria apei, acţiunea unor câmpuri de frecvenţă joasă frecvenţă de origine terestră sau cosmică asupra unor procese biologice mediate de apă, anomaliile unor proprietăţi fizice ale apei şi efectele biologice ale unor diluţii homeopatice sunt greu de estimat. Acest lucru nu înseamnă că memoria apei sau modificarea proprietăţilor ei pe căi fizice sau aparent non-fizice sunt fenomene certe sau înţelese, ci doar că ele merită toată atenţia şi efortul în vederea clarificării lor viitoare. Este posibil să aflăm, în viitor, că legătura dintre aceste fenomene este chiar diferită de cea sugerată de teoria domeniilor coerente. Istoria ştiinţei a arătat că legăturile ascunse dintre diferite fenomene devin clare doar când problemele lor teoretice ale sunt elucidate. Se pare că, în momentul de faţă, suntem încă departe de această clarificare.

PURIFICARE Uzina de apă Apă moartă, apă vie - de Daniel BEFU | 03 OCTOMBRIE 2008

La uzina de apă potabilă Roşu, opt biologi şi chimişti ajutaţi de senzori şi computere diagnostichează „apa brută” şi o tratează cu otrăvuri administrate în doze de medicament. Acid sulfuric, sodă caustică, lapte de var, clor, sulfat de aluminiu şi polimeri – substanţele folosite pentru purificarea apei potabile. Decantoarele sunt nişte piscine uriaşe, de 48 de metri în diametru şi cu o adâncime de zece metri Apa potabilă care curge la robinetele bucureştenilor se obţine dintr-un mix de tulbureală de Argeş şi Dâmboviţa în care se picură acid sulfuric, sodă caustică, lapte de var, clor,

20

Page 21: Purificarea apei prin inghetare

sulfat de aluminiu şi polimeri, în cantităţi medicinale. Dozarea în apă a substanţelor toxice se face computerizat în cadrul fabricilor de tratare şi producţie a apei potabile de la Roşu, Arcuda, Crivina-Ogrezeni. La Fabrica Apa Nova de la Roşu, care produce cam o treime din apa Capitalei, într-o zi călduroasă de vară, când apa colcăie de alge ai căror produşi metabolici ridică PH-ul apei periculos de mult, în apă se adaugă cam 1.200 litri de acid sulfuric de concentraţie 96%, ca să-i stingă din bazicitate, coborând PH-ul apei la valori nedăunătoare mucoaselor. Clorul, care omoară tot ce prinde, de la bacterii saprofite până la germenii cei mai viguroşi, se adaugă în doze cuprinse între 300 litri pe zi vara şi 800 litri iarna. Iarna se adaugă mai mult clor, nu fiindcă „apa brută” ar fi mai infestată, ci din cauza temperaturii scăzute a apei captate din râul Argeş, care influenţează negativ solubilitatea chimicalelor introduse în ea. Sulfatul de aluminiu, substanţa chimică care se adaugă în cele mai mari cantităţi (16 tone la 300.000 metri cubi de apă) în procesul de purificare a apei, este adus cu camioanele. Remorcile se deşartă în nişte bazine de dizolvare, de unde soluţia de sulfat de aluminiu e pompată în căminul de amestec, unde paletele unui mixer uriaş asemănătoare cu elicele propulsoare de vapor omogenizează apa brută cu sulfatul. Aceasta e „faza de coagulare”, în care ionii pozitivi de aluminiu se comportă ca nişte mici magneţi, atrăgând în jurul lor impurităţile încărcate negativ din apă (resturi organice, rămăşiţe de microorganisme moarte, mâl) formând „flocoane”, un fel de mici guguloaie ce plutesc sub formă de suspensii în lichid. Când „apa brută” este prea acidă, se stinge cu câteva sute de kilograme de var ca cel folosit în construcţii, dizolvat în apă sub formă de lapte de var. Bomboana de pe tort în domeniul purificării apei sunt „polimerii”. Vin în saci din Franţa şi fac minuni în apă. Dacă sub formă de pulbere polimerii seamănă cu laptele praf, atunci când se dizolvă în apă dau acesteia un aspect gelatinos de glicerină. Din cauza vâscozităţii lor, polimerii fac ca impurităţile să se adune în glomerule cât mai mari. Având o masă ridicată, glomerulele se depun gravitaţional în următoarea fază de tratare a apei. Argeşul, ca un lac de munte Decantoarele sunt nişte piscine uriaşe, de 48 metri în diametru şi cu o adâncime de zece metri, în care amestecul de apă şi chimicale e lăsat să băltească câteva zeci de minute, pentru ca floconii din lichid să aibă timp să se aştearnă gravitaţional pe fundul bazinului. Pe fundul decantorului, grosimea stratului de mâl şi impurităţi ajunge la 40 centimetri. O lamă submersă de cauciuc îl împinge continuu spre nişte fose, de unde nămolul e evacuat prin conducte la trei kilometri distanţă de uzină, unde se află „lagunele” – nişte gropi uriaşe săpate în pământ, în care mâlul e lăsat la uscat. O dată pe an, decantoarele se golesc, pereţii sunt frecaţi cu perii de sârmă de muncitori îmbrăcaţi în echipament steril de unică folosinţă, după care se face o stropire chimică a bazinelor, care ucide orice urmă de germen potenţial contaminant. Ca un indicator al gradului de „sănătate a apei”, acum şase ani, când au golit bazinele de decantare, muncitorii au prins 300 de kilograme de mreană, crap şi caras, pe care i-au fript (şi au făcut festin). Dacă la intrarea în uzina de apă potabilă de la Roşu apa Argeşului are aspect tulburiu de borş, la finalul etapei de decantare, îşi reduce de 20 de ori turbiditatea, devenind transparentă şi cu un aspect verzui, „de lac montan”.

21

Page 22: Purificarea apei prin inghetare

Din lac în puţ Din bazinul de decantare, apa e pompată prin conducte într-o hală întunecată, unde sunt înşiruite 30 de bazine de filtrare. Filtrarea industrială imită procesele din natură, apa fiind obligată să-şi facă loc printr-un filtru cu o grosime de doi metri, format din patru straturi de nisip şi pietriş de diverse sorturi, care opresc majoritatea impurităţilor, lăsând să se strecoare doar moleculele de apă şi o serie de microorganisme foarte mici. La fiecare 30 de ore, filtrele minerale se tasează din cauza apei, motiv pentru care sunt supuse unui proces de afânare şi spălare de impurităţi, prin barbotarea de aer şi apă, care afânează şi curăţă nisipul, pentru o nouă şarjă de apă care aşteaptă să-i vină rândul la filtrat. După această etapă, apa îşi mai reduce turbiditatea de încă 20 de ori, calităţile ei devenind comparabile cu ale apei extrase prin forare din puţurile de mare adâncime. Soda caustică, acidul sulfuric şi clorul curăţă apa de tot. Deşi e curată, prin apă mai colcăie încă câteva vieţuitoare invizibile cu ochiul liber. Pe lângă asta, după atâta poluare şi tratamente chimice la care a fost supusă, apa e cam dezechilibrată din punct de vedere acido-bazic. Fiindcă, la urma urmei, apa e o substanţă chimică care se comportă ca un solvent, computerele îi administrează din nişte tancuri uriaşe o doză de 15-20 de picături de acid sulfuric sau sodă caustică pe fiecare metru cub. În felul acesta, excesul de baze sau de acizi din apă e neutralizat. Ultimul se adaugă clorul, cel care îi ucide până la ultimul chiar şi pe cei mai temerari microbi. Astfel, dacă după faza de decantare din 70.000.000 de alge numărul lor scade la 60.000, iar după filtrare la 12.000, după clorurare orice urmă de viaţă s-a stins. La fel păţesc şi cele 200.000 bacterii care populează fiecare litru de apă, printre care şi coliformii fecali şi enterococii aduşi la vale de undele leneşe ale Argeşului de câmpie, care spală malurile localităţilor de pe parcurs. ([email protected])"

Apa de la robinet contine foarte mult clor, acesta este adaugat cu scopul de a omora diferitii agenti patogeni care o populeaza, si chiar daca pe noi nu ne afecteaza, pentru pestii din acvariu si pentru bacteriile denitrifiante din acvariu poate fi fatal. De aceea inainte de a pune apa in acvariu se recomanda declorinarea acesteia. Declorinarea apei se poate face pe loc, printr-un proces chimic(se adauga substante care se gasesc in comert) sau se poate declorina prin depozitarea ei in vase descoperite cu gura larga (galeti de exemplu) timp de cel putin 24 de ore. Daca nu se poate astepta nici atat apa se mai poate declorina si in 12 ore printr-o aerare puternica. Astfel clorul se evapora si apa este buna de pus la pesti in acvariu. APA NU SE FIERBE - exista teoria gresita ca apa care se pune la pesti trebuie fiarta, intr-adevar prin fierbere se elimina clorul dar odata cu el si sarurile de care au nevoie pestii de acvariu si plantele acvatice.

22