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El agua

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Es la sustancia química más abundante en la<br />

materia viva. <strong>El</strong> <strong>agua</strong> se encuentra en la materia<br />

viva en tres formas:<br />

Agua circulante (sangre, savia).<br />

Agua intersticial (entre las células, tejido<br />

<br />

conjuntivo).<br />

Agua intracelular (citosol e interior de los<br />

orgánulos celulares).<br />

La cantidad de <strong>agua</strong> presente en los seres vivos<br />

depende de tres factores:<br />

Especie: los organismos acuáticos contienen un<br />

porcentaje muy elevado de <strong>agua</strong> mientras que las<br />

especies que viven en zonas desérticas tienen un<br />

porcentaje muy bajo.<br />

Edad del individuo: las estructuras biológicas de<br />

los organismos jóvenes presentan una proporción<br />

de <strong>agua</strong> mayor que las de los individuos de más<br />

edad.<br />

Tipo de tejido u órgano: dado que las reacciones<br />

biológicas se llevan a cabo en un medio acuoso, los<br />

tejidos con una gran actividad bioquímica<br />

contienen una proporción de <strong>agua</strong> mayor que los<br />

más pasivos.<br />

ESTRUCTURA QUÍMICA DEL AGUA<br />

La molécula de <strong>agua</strong> está formada por la unión de<br />

un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno mediante<br />

enlaces covalentes (cada átomo de H de una<br />

molécula comparte un par de electrones con el<br />

átomo de O).<br />

La electronegatividad del O es mayor que la del H<br />

por lo que los electrones compartidos se desplazan<br />

hacia el átomo de O.<br />

<strong>El</strong> O posee cuatro electrones más sin compartir, lo<br />

que tiene dos consecuencias:<br />

<br />

<br />

La geometría triangular de la molécula.<br />

La presencia de una carga negativa débil en la<br />

zona donde se sitúan los electrones no<br />

compartidos.<br />

que la zona de los electrones no compartidos del O<br />

es negativa y la zona donde se sitúan los H es<br />

positiva. Por eso, la molécula de <strong>agua</strong> tiene<br />

carácter dipolar.<br />

Esta polaridad favorece la interacción entre las<br />

moléculas de <strong>agua</strong> (la zona con carga eléctrica<br />

parcial negativa de una de ellas es atraída por la<br />

zona con carga parcial positiva de otra),<br />

estableciéndose entre ambas un puente de<br />

hidrógeno.<br />

Estos puentes de hidrógeno se dan entre el H y<br />

átomos electronegativos (O y N). Son enlaces más<br />

débiles que los covalentes, se forman y se rompen<br />

constantemente (en el <strong>agua</strong> líquida cada enlace<br />

dura 10 a 11 segundos). Presentan una gran<br />

cohesión molecular y una gran estabilidad<br />

molecular.<br />

PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA<br />

1. Poder disolvente<br />

Debido a la polaridad de su<br />

molécula, el <strong>agua</strong> se puede<br />

interponer entre los iones de las<br />

redes cristalinas de los compuestos<br />

iónicos.<br />

2. Puede formar puentes<br />

de hidrógeno con otras<br />

moléculas no iónicas<br />

Una forma de medir la<br />

capacidad de una<br />

sustancia para disolver<br />

compuestos iónicos<br />

consiste en calcular el<br />

valor de su constante dieléctrica. Esto da lugar a<br />

un proceso de disolución en el que la molécula de<br />

<strong>agua</strong> se dispone alrededor de los<br />

grupos polares del soluto,<br />

llegando a desdoblarlos en<br />

aniones y cationes, que<br />

quedan así rodeados por<br />

moléculas de <strong>agua</strong>. Esto se<br />

denomina solvatación iónica.<br />

Debido a la existencia de<br />

puentes de hidrógeno.<br />

Esto último junto con la menor electronegatividad<br />

de los átomos de H, crea una asimetría eléctrica en<br />

la molécula de <strong>agua</strong> que provoca la aparición de<br />

cargas eléctricas parciales opuestas, de manera


3. Estado líquido del<br />

<strong>agua</strong> a temperatura<br />

ambiente<br />

Gracias a esto el <strong>agua</strong><br />

actúa como medio de<br />

transporte de las<br />

sustancias, como función<br />

de amortiguación<br />

mecánica y como líquido<br />

lubricante.<br />

4. Líquido incompresible<br />

Esta propiedad controla las<br />

deformaciones<br />

citoplasmáticas y permite<br />

que el <strong>agua</strong> actúe como<br />

esqueleto hidrostático en<br />

las células vegetales.<br />

5. Capilaridad o<br />

fuerzas de adhesión<br />

Es la capacidad de unirse a<br />

moléculas de otras<br />

sustancias. Esto permite<br />

que el <strong>agua</strong> ascienda por<br />

conductos estrechos<br />

(acción capilar) y la<br />

penetración en algunas<br />

sustancias como las<br />

semillas (imbibición).<br />

6. <strong>El</strong>evada tensión<br />

superficial<br />

Esto quiere decir que la<br />

superficie ofrece<br />

resistencia a romperse y<br />

actúa como una<br />

membrana elástica.<br />

7. <strong>El</strong>evado calor específico<br />

Cuando se aplica calor al <strong>agua</strong>,<br />

parte de la energía comunicada<br />

se emplea en romper los puentes<br />

de hidrógeno.<br />

<strong>El</strong> <strong>agua</strong> tiene una función<br />

termorreguladora, es decir,<br />

mantiene estable la temperatura<br />

corporal.<br />

9. Densidad<br />

<strong>El</strong> <strong>agua</strong> alcanza un volumen<br />

mínimo y la máxima densidad<br />

a los 4ºC.<br />

Cuando el hielo tiene una<br />

temperatura de 0ºC se forma<br />

un retículo molecular muy<br />

estable que tiene mayor<br />

volumen que el <strong>agua</strong> líquida,<br />

por lo que el hielo es menos<br />

denso que el <strong>agua</strong> líquida a<br />

una temperatura menor de<br />

4ºC y flota sobre ella. Esto<br />

produce un aislamiento<br />

térmico que permite la vida<br />

acuática.<br />

Ionización del <strong>agua</strong><br />

Algunas moléculas de <strong>agua</strong><br />

sufren un proceso de ionización<br />

cuando un átomo de H de una de<br />

ellas se une, mediante un<br />

enlace covalente, al átomo de O<br />

de otra molécula: (H 2 O + H 2 O =<br />

H 3 O+ (ión hidronio) + OH- (ión<br />

hidróxido)).<br />

La concentración de moléculas ionizadas en el <strong>agua</strong><br />

pura es muy baja: a 25ºC es de 10-14 mol / l, y, por<br />

tanto, H3O+ = OH- = 10 -7 (Neutralidad).<br />

H+ = 10 -7 neutra pH = 7<br />

H+ > 10 -7 ácida pH < 7<br />

H+ < 10 -7 básica pH > 7<br />

Intervienen los sistemas tampón, buffer o<br />

amortiguadores que actúan como aceptores o<br />

dadores de H+ para compensar el exceso o el déficit<br />

de estos iones en el medio y mantener constante su<br />

pH. Los más comunes son el tampón fosfato, el<br />

tampón bicarbonato y las proteínas.<br />

PROPIEDADES BIOLÓGICAS DEL AGUA <strong>El</strong> <strong>agua</strong> es<br />

esencial para todos los tipos de vida, por lo menos<br />

tal y como la entendemos. Las propiedades del<br />

<strong>agua</strong> permiten aprovechar esta molécula para<br />

algunas funciones para los seres vivos. Estas<br />

funciones son las siguientes:<br />

8. <strong>El</strong>evado calor de<br />

vaporización<br />

Para pasar del estado líquido<br />

al gaseoso es necesario que<br />

los puentes de hidrógeno se<br />

rompan.<br />

La extensión de una película<br />

de <strong>agua</strong> sobre una superficie<br />

biológica provoca su refrigeración, ya que al<br />

evaporarse tomando energía térmica del medio<br />

provoca el enfriamiento del conjunto.<br />

<br />

Disolvente polar universal: Es un excelente<br />

disolvente, de sustancias tóxicas y compuesto<br />

bipolares. <strong>El</strong> <strong>agua</strong>, debido a su elevada<br />

constante dieléctrica, es el mejor disolvente


para todas aquellas moléculas polares. Sin<br />

embargo, moléculas apolares no se disuelven<br />

en el <strong>agua</strong>. Incluso moléculas biológicas no<br />

solubles por ejemplo los lípidos forman con el<br />

<strong>agua</strong>, dispersiones coloidales.<br />

Participa como agente químico reactivo, en las<br />

reacciones de hidratación, hidrólisis y<br />

oxidación- reducción.<br />

Función de transporte: Por ser un buen<br />

disolvente, debido a su elevada constante<br />

dieléctrica, y por poder ascender por las<br />

paredes de un capilar, gracias a la elevada<br />

cohesión entre sus moléculas, los seres vivos<br />

utilizan el <strong>agua</strong> como medio de transporte por<br />

su interior. Permite la difusión, es decir, el<br />

movimiento en su interior de partículas<br />

sueltas, constituyendo el principal transporte<br />

de muchas sustancias nutritivas.<br />

Función termorreguladora: Al tener un alto<br />

calor específico y un alto calor de vaporización<br />

el <strong>agua</strong> es un material idóneo para mantener<br />

constante la temperatura, absorbiendo el<br />

exceso de calor o cediendo energía si es<br />

necesario. Constituye un excelente<br />

termorregulador (calor específico),<br />

permitiendo la vida de organismos en una<br />

amplia variedad de ambientes térmicos. Ayuda<br />

a regular el calor de los animales. Tiene un<br />

importante papel como absorbente de<br />

radiación infrarroja, crucial en el efecto<br />

invernadero.<br />

Interviene (plantas) en el mantenimiento de la<br />

estructura celular.<br />

Proporciona flexibilidad a los tejidos.<br />

Lugar donde se realizan reacciones<br />

químicas: debido a ser un buen disolvente, por<br />

su elevada constante dieléctrica, y debido a su<br />

bajo grado de ionización.<br />

Función estructural: por su elevada cohesión<br />

molecular, el <strong>agua</strong> confiere estructura, volumen<br />

y resistencia.<br />

Función amortiguadora: debido a su elevada<br />

cohesión molecular, el <strong>agua</strong> sirve como<br />

lubricante entre estructuras que friccionan y<br />

<br />

evita el rozamiento.<br />

Actúa como vehículo de transporte en el<br />

interior de un ser vivo y como medio lubricante<br />

en sus articulaciones.<br />

La vida en la Tierra ha evolucionado gracias a las<br />

importantes características del <strong>agua</strong>. La existencia<br />

de esta abundante sustancia en sus formas líquida,<br />

gaseosa y sólida ha sido sin duda un importante<br />

factor en la abundante colonización de los<br />

diferentes ambientes de la Tierra por formas de<br />

vida adaptadas a estas variantes y a veces extremas<br />

condiciones.<br />

CAMBIOS DE ESTADO EN EL AGUA<br />

Estado sólido del <strong>agua</strong><br />

Al estar el <strong>agua</strong> en estado sólido, todas las<br />

moléculas se encuentran unidas mediante un<br />

enlace de hidrógeno, que es un enlace<br />

intermolecular y forma una estructura parecida a<br />

un panal de abejas, lo que explica que el <strong>agua</strong> sea<br />

menos densa en estado sólido que en el estado<br />

líquido. La energía cinética de las moléculas es muy<br />

baja, es decir que las moléculas están casi<br />

inmóviles.<br />

<strong>El</strong> <strong>agua</strong> glacial<br />

sometida a extremas<br />

temperaturas y<br />

presiones criogénicas,<br />

adquiere una alta<br />

capacidad subliminal,<br />

al pasar de sólida a<br />

vapor por la acción<br />

energética de los<br />

elementos que la integran —oxígeno e hidrógeno—<br />

y del calor atrapado durante su proceso de<br />

congelación-expansión. Es decir, por su situación<br />

de confinamiento a grandes profundidades se<br />

deshiela parcialmente, lo cual genera vapor a una<br />

temperatura ligeramente superior del helado<br />

entorno, suficiente para socavar y formar cavernas<br />

en el interior de los densos glaciales. Estas grutas,<br />

que además contienen <strong>agua</strong> proveniente de<br />

sistemas subglaciales, involucran a las tres fases<br />

actuales del <strong>agua</strong>, donde al interactuar en un<br />

congelado ambiente subterráneo y sin la acción del<br />

viento se transforman en el cuarto estado del <strong>agua</strong>:<br />

plasma semilíquido o gelatinoso.<br />

Estado líquido del <strong>agua</strong><br />

Cuando el <strong>agua</strong> está en<br />

estado líquido, al tener<br />

más temperatura, aumenta<br />

la energía cinética de las<br />

moléculas, por lo tanto el<br />

movimiento de las<br />

moléculas es mayor,<br />

produciendo quiebres en<br />

los enlaces de hidrógeno,<br />

quedando algunas moléculas sueltas, y la mayoría<br />

unidas.


Estado gaseoso del <strong>agua</strong><br />

Cuando el <strong>agua</strong> es<br />

gaseosa, la energía<br />

cinética es tal que se<br />

rompen todos los enlaces<br />

de hidrógeno quedando<br />

todas las moléculas libres.<br />

<strong>El</strong> vapor de <strong>agua</strong> es tan invisible como el aire; el<br />

vapor que se observa sobre el <strong>agua</strong> en ebullición o<br />

en el aliento emitido en aire muy frío, está formado<br />

por gotas microscópicas de <strong>agua</strong> líquida en<br />

suspensión, lo mismo que las nubes.<br />

PURIFICACIÓN DEL AGUA<br />

1. Purificación por Sedimentación<br />

La sedimentación consiste en dejar el <strong>agua</strong> de un<br />

contenedor en reposo, para que los sólidos que<br />

posee se separen y se dirijan al fondo. La mayor<br />

parte de las técnicas de sedimentación se<br />

fundamentan en la acción de la gravedad.<br />

La sedimentación puede ser simple o secundaria.<br />

La sedimentación simple se emplea para eliminar<br />

los sólidos más pesados sin necesidad de otro<br />

tratamiento especial; mientras mayor sea el<br />

tiempo de reposo mayor será el asentamiento y<br />

consecuentemente la turbidez será menor,<br />

haciendo el <strong>agua</strong> más transparente.<br />

<strong>El</strong> reposo natural prolongado también ayuda a<br />

mejorar la calidad del <strong>agua</strong>, pues provee<br />

oportunidad de la acción directa del aire y los rayos<br />

solares, lo cual mejora el sabor y elimina algunas<br />

sustancias nocivas del <strong>agua</strong>.<br />

La sedimentación secundaria ocurre cuando se<br />

aplica un coagulante para producir el asiento de la<br />

materia sólida contenida en el <strong>agua</strong>.<br />

perjudicial para la salud. Se puede realizar por<br />

medio de ebullición que consiste en hervir el <strong>agua</strong><br />

durante 1 minuto y para mejorarle el sabor se pasa<br />

de un envase a otro varias veces, proceso conocido<br />

como aireación, después se deja reposar por varias<br />

horas y se le agrega una pizca de sal por cada litro<br />

de <strong>agua</strong>. Cuando no se puede hervir el <strong>agua</strong> se<br />

puede hacer por medio de un tratamiento químico<br />

comúnmente con cloro o yodo.<br />

4. Purificación por Cloración<br />

Cloración es el procedimiento para desinfectar el<br />

<strong>agua</strong> utilizando el cloro o alguno de sus derivados,<br />

como el hipoclorito de sodio o de calcio. En las<br />

plantas de tratamiento de <strong>agua</strong> de gran capacidad,<br />

el cloro se aplica después de la filtración. Para<br />

obtener una desinfección adecuada, el cloro<br />

deberá estar en contacto con el <strong>agua</strong> por lo menos<br />

durante veinte minutos; transcurrido ese tiempo<br />

podrá considerarse el <strong>agua</strong> como sanitariamente<br />

segura. Para desinfectar el <strong>agua</strong> para consumo<br />

humano generalmente se utiliza hipoclorito de<br />

sodio al 5.1%. Se agrega una gota por cada litro a<br />

desinfectar.<br />

2. Purificación por Filtración<br />

La filtración es el<br />

proceso de separar un<br />

sólido del líquido en el<br />

que está suspendido al<br />

hacerlos pasar a través<br />

de un medio poroso<br />

(filtro) que retiene al<br />

sólido y por el cual el<br />

líquido puede pasar<br />

fácilmente.<br />

Se emplea para obtener<br />

una<br />

mayor<br />

clarificación, generalmente se aplica después de la<br />

sedimentación para eliminar las sustancias que no<br />

salieron del <strong>agua</strong> durante su decantación.<br />

3. Purificación por Desinfección<br />

Se refiere a la destrucción de los microorganismos<br />

patógenos del <strong>agua</strong> ya que su desarrollo es<br />

5. Purificación por Ozono<br />

Es el desinfectante más<br />

potente que se conoce, el<br />

único que responde<br />

realmente ante los casos<br />

difíciles (presencia de<br />

amebas, etc.). No comunica<br />

ni sabor ni olor al <strong>agua</strong>; la<br />

inversión inicial de una<br />

instalación para tratamiento por ozono es superior<br />

a la de cloración pero posee la ventaja que no deja<br />

ningún residuo.<br />

6. Purificación por Rayos ultravioletas<br />

La desinfección por ultravioleta usa la luz como<br />

fuente encerrada en un estuche protector,<br />

montado de manera que, cuando pasa el flujo de<br />

<strong>agua</strong> a través del estuche, los rayos ultravioleta son<br />

emitidos y absorbidos dentro del compartimiento.<br />

Cuando la energía ultravioleta es absorbida por el<br />

mecanismo reproductor de las bacterias y virus, el<br />

material genético (ADN/ARN) es modificado, de<br />

manera que no puede reproducirse. Los


microorganismos se consideran muertos y el riesgo<br />

de contraer una enfermedad, es eliminado.<br />

POTABILIZACIÓN DEL AGUA<br />

<strong>El</strong> proceso de potabilización del <strong>agua</strong> se puede<br />

resumir en lo siguientes pasos:<br />

Captación<br />

La captación de <strong>agua</strong>s superficiales se realiza por<br />

medio de tomas de <strong>agua</strong> que se hacen en los ríos,<br />

lagos, lagunas o diques. <strong>El</strong> <strong>agua</strong> proveniente de<br />

ríos está expuesta a la incorporación de materiales<br />

y microorganismos requiriendo un proceso más<br />

complejo para su tratamiento. La turbiedad, el<br />

contenido mineral y el grado de contaminación<br />

varían según la época del año (en verano el <strong>agua</strong> de<br />

nuestros ríos es más turbia que en invierno). La<br />

captación de <strong>agua</strong>s subterráneas se efectúa por<br />

medio de pozos de bombeo ó perforaciones.<br />

Conducción<br />

Desde la toma de <strong>agua</strong> del río hasta los<br />

presedimentadores, el <strong>agua</strong> se conduce por medio<br />

de acueductos ó canales abiertos.<br />

Presedimentación<br />

Esta etapa se realiza en piletas preparadas para<br />

retener los sólidos sedimentables (arenas), los<br />

sólidos pesados caen al fondo. En su interior las<br />

piletas pueden contener placas o seditubos para<br />

tener un mayor contacto con estas partículas. <strong>El</strong><br />

<strong>agua</strong> pasa a otra etapa por desborde.<br />

Agregado de productos químicos<br />

<strong>El</strong> agregado de productos químicos (coagulantes) se<br />

realiza para la desestabilización del coloide o<br />

turbiedad del <strong>agua</strong><br />

Floculación<br />

En los floculadores que pueden ser mecánicos o<br />

hidráulicos, se produce la mezcla entre el producto<br />

químico y el coloide que produce la turbiedad,<br />

formando los floc.<br />

Los floculadores mecánicos son paletas de grandes<br />

dimensiones, y velocidad de mezcla baja. Son<br />

hidráulicos con canales en forma de serpentina en<br />

la cual se reduce la velocidad de ingreso del <strong>agua</strong><br />

produciendo la mezcla.<br />

Sedimentación<br />

La sedimentación se realiza en decantadores o<br />

piletas de capacidad variable, según la Planta<br />

Potabilizadora. En ellos se produce la decantación<br />

del floc, que precipitan al fondo del decantador<br />

formando barros. Normalmente la retención de<br />

velocidad del <strong>agua</strong> que se produce en esta zona es<br />

de 40 minutos a una hora. Los decantadores o<br />

sedimentadores es su tramo final poseen<br />

vertederos en los cuales se capta la capa superior<br />

del <strong>agua</strong> que contiene menor turbiedad por medio<br />

de estos vertederos el <strong>agua</strong> pasa a la zona de<br />

filtración.<br />

Filtración<br />

Un filtro está compuesto por un manto sostén:<br />

piedras, granza y arena.<br />

La filtración se realiza ingresando el <strong>agua</strong><br />

sedimentada o decantada por encima del filtro. Por<br />

gravedad el <strong>agua</strong> pasa a través de la arena la cual<br />

retiene las impurezas o turbiedad residual que<br />

queda en la etapa de decantación.<br />

Los filtros rápidos tienen una carrera u horas de<br />

trabajo de aproximadamente 30 horas.<br />

Una vez que el filtro colmató su capacidad de<br />

limpieza, se lava ingresando <strong>agua</strong> limpia desde la<br />

parte inferior del filtro hacia arriba, esto hace que<br />

la suciedad retenida en la arena, se despegue de la<br />

misma.<br />

Desinfección<br />

Una vez que el <strong>agua</strong> fue filtrada, pasa a la reserva,<br />

allí se desinfecta según distintos métodos. <strong>El</strong> más<br />

usado es el agregado de cloro líquido. <strong>El</strong> cloro tiene<br />

la característica química de ser un oxidante, lo cu<br />

al hace que se libere oxígeno matando los agentes<br />

patógenos, por lo general bacterias anaeróbicas.<br />

Otros desinfectantes utilizados son: hipoclorito de<br />

sodio, hipoclorito de calcio (pastillas), ozono, luz<br />

ultravioleta, etc. Durante todo el proceso de<br />

potabilización se realizan controles analíticos de<br />

calidad.<br />

La suma de las etapas para potabilizar el <strong>agua</strong> se<br />

realiza en aproximada ente 4 horas.<br />

TIPOS DE AGUA<br />

<strong>El</strong> <strong>agua</strong> que usamos para tomar proviene de los ríos,<br />

lagos o lagunas pero en una planta especial se le<br />

hace pasar por capas de arena y es purificada por<br />

acción del cloro, eliminándose así todos los<br />

microbios.<br />

Existen diferentes tipos de <strong>agua</strong>, de acuerdo a su<br />

procedencia y uso:


Agua potable: Es <strong>agua</strong> que<br />

puede ser consumida por<br />

personas y animales sin riesgo<br />

de contraer enfermedades.<br />

Agua salada:<br />

Agua en la que la<br />

concentración de<br />

sales es relativamente<br />

alta (más de 10 000<br />

mg/l).<br />

Agua salobre:<br />

Agua que contiene sal<br />

en una proporción<br />

significativamente<br />

menor que el <strong>agua</strong><br />

marina.<br />

La<br />

concentración del<br />

total de sales disueltas está generalmente<br />

comprendida entre 1000 - 10 000 mg/l. Este tipo de<br />

<strong>agua</strong> no está contenida entre las categorías de <strong>agua</strong><br />

salada y <strong>agua</strong> dulce.<br />

Agua dulce:<br />

Agua natural con una<br />

baja concentración de<br />

sales, o generalmente<br />

considerada adecuada,<br />

previo tratamiento,<br />

para producir <strong>agua</strong><br />

potable.<br />

Agua dura:<br />

Agua que contiene un<br />

gran número de iones<br />

positivos. La dureza<br />

está determinada por<br />

el número de átomos<br />

de calcio y magnesio<br />

presentes. <strong>El</strong> jabón<br />

generalmente se<br />

disuelve malamente<br />

en las <strong>agua</strong>s duras.<br />

Agua blanda:<br />

Agua sin dureza significativa.<br />

Aguas domésticas<br />

residuales compuestas<br />

por <strong>agua</strong> de lavar<br />

procedente de la<br />

cocina, cuarto de baño,<br />

<strong>agua</strong>s de los fregaderos,<br />

y lavaderos.<br />

Aguas residuales:<br />

Fluidos residuales en un<br />

sistema de alcantarillado.<br />

<strong>El</strong> gasto o <strong>agua</strong> usada por<br />

una casa, una comunidad,<br />

una granja, o industria<br />

que contiene materia<br />

orgánica disuelta o<br />

suspendida.<br />

Aguas residuales<br />

municipales:<br />

Residuos líquidos,<br />

originados por una<br />

comunidad, formados<br />

posiblemente <strong>agua</strong>s<br />

residuales domésticas o<br />

descargas industriales.<br />

Agua bruta:<br />

Agua que no ha recibido<br />

tratamiento de ningún tipo,<br />

o <strong>agua</strong> que entra en una<br />

planta para su ulterior<br />

tratamiento.<br />

Aguas muertas:<br />

Aguas en estado de<br />

escasa o nula circulación,<br />

generalmente con déficit<br />

de oxígeno.<br />

Agua alcalina:<br />

Agua cuyo pH es superior a 7.<br />

Aguas negras:<br />

Agua de abastecimiento<br />

de una comunidad<br />

después de haber sido<br />

contaminada por<br />

diversos usos. Puede ser<br />

una combinación de<br />

residuos, líquidos o en suspensión, de tipo<br />

doméstico, municipal e industrial, junto con las<br />

<strong>agua</strong>s subterráneas, superficiales y de lluvia que<br />

puedan estar presentes.<br />

Agua capilar:<br />

Agua que se mantiene en el<br />

suelo por encima del nivel<br />

freático debido a la<br />

capilaridad.<br />

Aguas grises:


Agua de adhesión:<br />

Agua retenida en el suelo<br />

por atracción molecular,<br />

formando una película en<br />

las paredes de la roca o<br />

en las partículas del<br />

suelo.<br />

Agua de desborde:<br />

Agua que se inyecta a través de<br />

una fisura en una capa de hielo.<br />

Agua de formación:<br />

Agua retenida en los<br />

intersticios de una roca<br />

sedimentaria en la época en<br />

que ésta se formó.<br />

Agua de gravedad:<br />

Agua en la zona no saturada<br />

que se mueve bajo la<br />

influencia de la fuerza de<br />

gravedad.<br />

Agua de suelo:<br />

Agua que se encuentra en la zona superior del suelo<br />

o en la zona de aireación<br />

cerca de la superficie del<br />

terreno, de forma que<br />

puede ser cedida a la<br />

atmósfera<br />

por<br />

evapotranspiración.<br />

Agua disfórica:<br />

Agua pobre en nutrientes y<br />

que contiene altas<br />

concentraciones de ácido<br />

húmico.<br />

Agua estancada:<br />

Agua inmóvil en<br />

determinadas zonas de un<br />

río, lago, estanque o<br />

acuífero.<br />

Agua fósil:<br />

Agua infiltrada en un<br />

acuífero durante una<br />

antigua época<br />

geológica bajo<br />

condiciones climáticas<br />

y morfológicas<br />

diferentes de las actuales y almacenada desde<br />

entonces.<br />

Agua freática:<br />

Agua subterránea que se<br />

presenta en la zona de<br />

saturación y que tiene<br />

una superficie libre.<br />

Agua funicular:<br />

Agua presente en los<br />

mayores poros que rodea<br />

las partículas del suelo<br />

formando, en los puntos de<br />

contacto con dichas<br />

partículas, anillos que se<br />

fusionan entre ellos.<br />

Agua primitiva:<br />

Agua proveniente del<br />

interior de la tierra, que<br />

no ha existido antes en<br />

forma de <strong>agua</strong><br />

atmosférica<br />

o<br />

superficial.<br />

Agua magmática:<br />

Agua impulsada hasta la<br />

superficie terrestre<br />

desde gran profundidad,<br />

por el movimiento<br />

ascendente de rocas<br />

ígneas intrusivas.<br />

Agua metamórfica:<br />

Agua expulsada de las<br />

rocas durante el proceso<br />

de metamorfismo.<br />

Agua vadosa:<br />

Cualquier <strong>agua</strong> que<br />

aparece en la zona no<br />

saturada.<br />

Agua subterránea:<br />

Agua que puede ser<br />

encontrada en la zona<br />

saturada del suelo,<br />

zona que consiste<br />

principalmente en<br />

<strong>agua</strong>. Se mueve<br />

lentamente desde<br />

lugares con alta elevación y presión hacia lugares<br />

de baja elevación y presión, como los ríos y lagos.


Agua superficial:<br />

Toda <strong>agua</strong> natural<br />

abierta a la atmósfera,<br />

concerniente a ríos,<br />

lagos, reservorios,<br />

charcas, corrientes,<br />

océanos, mares,<br />

estuarios y humedales.<br />

ELECTROLISIS DEL AGUA<br />

La electrólisis es un método de separación de los<br />

elementos que forman un compuesto aplicando<br />

electricidad: se produce en primer lugar la<br />

descomposición en iones, seguido de diversos<br />

efectos o reacciones secundarios según los casos<br />

concretos.<br />

Este término procede de dos radicales, electro =<br />

electricidad y lisis= rotura, separación<br />

Este descubrimiento fue dado 1820 por el físico y<br />

químico inglés Michael Faraday.<br />

<strong>El</strong>ectrólisis del <strong>agua</strong><br />

Se efectúa diluyendo en el <strong>agua</strong>, una gota de ácido<br />

sulfúrico o hidrógeno de sodio, descomponiéndose<br />

al paso de la corriente eléctrica depositándose<br />

oxigeno en el ánodo e hidrógeno en el cátodo.<br />

<strong>El</strong> <strong>agua</strong> esta compuesta por dos elementos<br />

químicos: hidrógeno y oxígeno. La separación de<br />

éstos mediante la utilización de la electricidad se<br />

llama electrólisis del <strong>agua</strong>.<br />

En la electrólisis del H 2 O (<strong>agua</strong>) se forman<br />

hidrógeno (H 2 ) y oxígeno (O 2 ) en estado gaseoso,<br />

según la siguiente reacción:<br />

2 H 2 O -----> 2H 2 + O 2<br />

Esta reacción no se produce espontáneamente.<br />

Para que tenga lugar es necesario aportar energía<br />

eléctrica mediante una pila galvánica o un<br />

generador de corriente continuo. Es por este<br />

motivo que la reacción se lleva a cabo en una celda<br />

electrolítica, que es un sistema electroquímico<br />

generador de sustancias, por la acción de un flujo<br />

de electrones suministrado por la fuente de voltaje<br />

externa. <strong>El</strong> hidrógeno obtenido por electrólisis del<br />

<strong>agua</strong> es muy puro pero también es muy caro debido<br />

al importante gasto eléctrico que comporta.<br />

La electrolisis del <strong>agua</strong> puede considerarse como<br />

una fuente de energía secundaria producida a<br />

partir de la combustión de combustibles fósiles o<br />

biológicos por medio de ciclos térmicos, a partir de<br />

la energía solar por conversión foto-voltaica o a<br />

partir de la energía cinética utilizando la<br />

conversión mecánica.<br />

La electrólisis del <strong>agua</strong> es un proceso muy común<br />

utilizado para pequeñas aplicaciones del<br />

hidrógeno. Sin embargo, si el hidrógeno va a ser<br />

usado para aplicaciones energéticas, la conversión<br />

eléctrica y la eficiencia del transporte, sumadas a<br />

la eficiencia de la conversión de la electrólisis del<br />

<strong>agua</strong>, hacen que se aproveche menos del 30% del<br />

contenido energético de la fuente de energía<br />

primaria.<br />

Usos del <strong>agua</strong>:<br />

<strong>El</strong> <strong>agua</strong> es un recurso indispensable para los seres<br />

vivos y para los humanos. Su importancia estriba en<br />

los siguientes aspectos:<br />

1. Es fuente de vida:<br />

Sin ella no pueden vivir<br />

ni las plantas, ni los<br />

animales ni el ser<br />

humano.<br />

2. Es indispensable en la vida diaria:<br />

· Uso doméstico: en la casa para lavar, cocinar,<br />

regar, lavar ropa, etc.<br />

· Uso industrial: en la industria para curtir, fabricar<br />

alimentos, limpieza, generar electricidad, etc.<br />

· Uso agrícola: en la agricultura para irrigar los<br />

campos.<br />

· Uso ganadero: en la ganadería para dar de beber<br />

a los animales domésticos.<br />

· En la acuicultura: para criar peces y otras<br />

especies.<br />

· Uso medicinal: en la medicina para curar<br />

enfermedades. Las <strong>agua</strong>s termales y medicinales<br />

son muy abundantes en el Perú. Por ejemplo: los<br />

baños del Inca en Cajamarca; los baños de Churín<br />

en Lima; los baños de Jesús en Arequipa, etc. Las<br />

<strong>agua</strong>s minerales son de consumo para bebida y<br />

contienen sustancias minerales de tipo medicinal.<br />

Las principales son las de San Mateo, Socosani,<br />

Jesús,<br />

etc.<br />

· Uso deportivo: en los deportes como la natación,<br />

tabla hawaiana, esquí acuático, canotaje, etc.<br />

· Uso municipal: en las ciudades para riego<br />

de parques y jardines.


La distribución irregular del <strong>agua</strong> en el Perú ocasiona<br />

diversos conflictos o problemas, destacando los<br />

siguientes:<br />

¿SABÍAS<br />

QUÉ?<br />

En la vertiente del Pacífico se usan al año unos<br />

15,827'452,000 m3, de los que el 82% es para usos<br />

agrícolas, urbanos, industriales, y mineros. <strong>El</strong><br />

resto es de uso energético.<br />

En la vertiente del Atlántico el volumen anual<br />

utilizado está en los 6,288'648,000 m3, con el 64,3%<br />

para fines energéticos (río Mantaro) y el resto para<br />

fines agrícolas, poblacionales, mineros, pecuarios<br />

e<br />

industriales.<br />

En la vertiente del Titicaca el volumen utilizado es<br />

de 106'590,000 m3, siendo el más importante el uso<br />

agrícola.<br />

· Problemas originados por el exceso de <strong>agua</strong> por<br />

escurrimiento y precipitaciones. Inundaciones:<br />

durante los meses de verano se producen las<br />

precipitaciones en el territorio nacional. Por ciertas<br />

circunstancias, cuando estas precipitaciones son<br />

extraordinarias, los ríos salen de su cauce e inundan<br />

zonas de producción agropecuaria y poblados.<br />

Erosión natural: las precipitaciones y la escorrentía<br />

fluvial arrastran la capa fértil de los suelos y los<br />

empobrecen.<br />

· Problemas originados por la escasez del <strong>agua</strong>. Se<br />

refieren a la aridez de una gran parte del territorio<br />

nacional, y a las sequías, que se presentan en ciertas<br />

regiones por las anomalías en las precipitaciones.<br />

· Problemas originados por el mal manejo del <strong>agua</strong>,<br />

a través de acciones negativas por las actividades<br />

humanas y que generan erosión y contaminación. La<br />

contaminación es un problema grave y creciente, y<br />

será tratada aparte. La destrucción de las cuencas y<br />

de la cobertura vegetal influye sobre la<br />

disponibilidad y el flujo del <strong>agua</strong><br />

La escasez de <strong>agua</strong>:<br />

La sequía provoca efectos devastadores en los<br />

países que las sufren. Actualmente, muchos países<br />

tienen menos <strong>agua</strong> de la que necesitan. A principios<br />

del próximo siglo, una tercera parte de las naciones<br />

tendrá escasez de <strong>agua</strong> de modo permanente. La<br />

primavera es cada vez más pobre como<br />

consecuencia de la tala de los bosques y el cambio<br />

climático. Los lagos subterráneos, que datan de<br />

tiempos prehistóricos, se están agotando con<br />

rapidez. <strong>El</strong> ser humano considera al suelo, que<br />

normalmente llama tierra, como algo muerto,<br />

donde puede colocar, acumular o tirar cualquier<br />

producto sólido o liquido que ya no le es de utilidad<br />

o que sabe que es tóxico. La humanidad obtiene la<br />

mayor cantidad de <strong>agua</strong> de los ríos, pero casi todos<br />

se encuentran inservibles a causa<br />

de la contaminación. <strong>El</strong> <strong>agua</strong> de mar desalinizada<br />

es una fuente potencial, aunque el costo del<br />

proceso es diez veces mayor.<br />

La inercia política agrava la crisis del <strong>agua</strong>. La crisis<br />

mundial del <strong>agua</strong> cobrará en los próximos años<br />

proporciones sin precedentes y aumentará la<br />

creciente penuria por falta de <strong>agua</strong> en las personas<br />

que habitan en muchos países subdesarrollados. Los<br />

recursos hídricos disminuirán continuamente a<br />

causa del crecimiento de la población, de la<br />

contaminación y del cambio climático.<br />

De todas las crisis sociales y naturales que debemos<br />

afrontar los seres humanos, la de los recursos<br />

hídricos es la que más afecta a nuestra propia<br />

supervivencia y a la del planeta. Ninguna región del<br />

mundo podrá evitar las repercusiones de esta crisis<br />

que afecta a todos los aspectos de vida, desde la<br />

salud de los niños hasta la alimentación de los seres<br />

humanos. Los abastecimientos de <strong>agua</strong> disminuyen,<br />

mientras que la demanda crece a un ritmo pasmoso<br />

e insostenible. Se prevé que en los próximos veinte<br />

años el promedio mundial de abastecimiento de<br />

<strong>agua</strong> por habitante disminuirá en un tercio.<br />

La falta de consciencia sobre la magnitud del<br />

problema, la inercia de los dirigentes y las<br />

actitudes y conductas inapropiadas explican el<br />

deterioro progresivo de la situación y la razón de<br />

por qué no se adoptan las medidas que se<br />

necesitan.<br />

A mediados del presente siglo miles de millones de<br />

personas sufrirán de escasez de <strong>agua</strong> en todo el<br />

mundo. Se calcula que un 20% del incremento de la<br />

escasez mundial de <strong>agua</strong> obedecerá al cambio<br />

climático. En las zonas húmedas es probable que<br />

las precipitaciones lluviosas aumenten, mientras<br />

que en muchas zonas propensas a la sequía, e<br />

incluso en algunas regiones tropicales y<br />

subtropicales, disminuirán y serán más irregulares.<br />

La calidad del <strong>agua</strong> empeorará con la elevación de<br />

su temperatura y el aumento de los índices de<br />

contaminación. Ya en los últimos años se ha<br />

evidenciado una importante disminución en su<br />

calidad. Y los más afectados siguen siendo los<br />

pobres, ya que el 50% de la población de los países<br />

subdesarrollados está expuesta al peligro que<br />

representan las fuentes de <strong>agua</strong> contaminadas.


Otros problemas muy importantes que se plantean<br />

son los de la calidad y la buena administración del<br />

<strong>agua</strong>. En el mundo hay más de 2,2 millones de<br />

personas que mueren cada año debido a<br />

enfermedades causadas por el <strong>agua</strong> potable<br />

contaminada y un saneamiento deficiente.<br />

constituyen uno de los entornos más peligrosos para<br />

la vida humana. Muy pocas viviendas en esta Tierra<br />

tienen desagües que vayan a parar al<br />

alcantarillado. La población pobre que vive esa<br />

situación en las ciudades es la primera víctima de<br />

las afecciones causadas por la falta de<br />

saneamientos, las inundaciones e, incluso, por las<br />

enfermedades causadas por el <strong>agua</strong> como la<br />

malaria, que se ha convertido en una de las<br />

principales causas de enfermedad y muerte en<br />

muchas áreas urbanas. Por otro lado, a medida que<br />

la demanda de <strong>agua</strong> aumenta, proliferan también<br />

los rumores sobre las guerras que pueden<br />

avecinarse debido a la falta de los recursos<br />

hídricos.<br />

Una gran proporción de esas muertes se debe a las<br />

enfermedades ocasionadas por el <strong>agua</strong>.<br />

Aproximadamente, un millón de personas muere de<br />

malaria cada año y más de 200 millones se ven<br />

aquejadas de esquistosomiasis, una dolencia<br />

conocida también con el nombre de bilharziosis.<br />

Todas estas terribles desgracias, así como los<br />

sufrimientos y pérdidas que entrañan, se pueden<br />

evitar.<br />

Actualmente la industria utiliza el 22% del <strong>agua</strong><br />

consumida en el mundo. En los países ricos ese<br />

porcentaje asciende a un 59%, mientras que en los<br />

países pobres sólo llega a un 8%. En el año 2.025<br />

esa proporción alcanzará un 24%. Se calcula que<br />

para ese entonces se gastarán 1.170 km³ de <strong>agua</strong><br />

anuales para usos industriales.<br />

También existe el riesgo de privatizar la producción<br />

de <strong>agua</strong> potable, su distribución y fijación del<br />

precio. En esta situación son siempre los pobres<br />

quienes más padecen, pues tienen menos acceso al<br />

abastecimiento de <strong>agua</strong> y deben pagar<br />

proporcionalmente más por él. Por ejemplo, en<br />

Nueva Delhi –India-, el <strong>agua</strong> se vende a los pobres<br />

a razón de 4,89 dólares por metro cúbico, mientras<br />

que las familias que poseen <strong>agua</strong> corriente a<br />

domicilio pagan solamente 0,01 dólares por la<br />

misma cantidad. En Vientiane -República<br />

Democrática Popular Lao-, los vendedores cobran<br />

14,68 dólares por metro cúbico, mientras que la<br />

tarifa municipal es de solamente 0,11 dólares.<br />

Cuando faltan las infraestructuras y los servicios,<br />

las áreas urbanas que careen de instalaciones para<br />

el suministro y el saneamiento de <strong>agua</strong>s

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