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Agua- Propiedades físicas y químicas, Usos industriales, Potabilización



Agua

Propiedades físicas y químicas.-

Es una molécula de agua compuesta por 2 atomos de hidrogeno y uno de oxigeno, es insípida e inodora en condiciones normales de presión y temperatura, el color del agua varía según su estado, si es líquido parece incolora aunque usando un espectrógrafo tiene color azul-verdoso, el hielo es azul y en estado gaseoso es incoloro. La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de gravedad; la unión que tienen las moléculas de agua se le conoce como enlace por puente de hidrógeno, el punto de ebullición se relaciona con la presión atmosférica y es a 100º.

Es un disolvente potente al que se le cataloga disolvente universal, hay varias sustancias que se disuelven sin problema en agua como sales, azucares, acidos y gases como oxigeno o dióxido de carbono y otros como lípidos y grasas que no son solubles debido a que son sustancias hidrofóbicas.



El agua pura tiene conductividad eléctrica relativamente baja, pero el valor se incrementa con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, tiene el segundo índice mas alto de capacidad calorífica especifica, el agua es miscible con el etanol y con los aceites es inmiscible, debido a que forma capa de densidad sobre la superficie del agua y puede descomponerse en partículas de hidrogeno y oxigeno mediante la electrolisis.

Usos industriales.-

La industria hace uso del agua para múltiples aplicaciones, calentar, enfriar, producir vapor o como disolvente, materia prima o para limpiar, generación de energía eléctrica,en procesos industriales como turbinas de vapor, intercambio de calor, disolvente químico. En cuestión de contaminantes causada por descargas de soluto y descargas de refrigerante, se usa el agua a presión para evitar recalentamiento de maquinara.

Potabilización.-
Cloración: Procedimiento para desinfectar el agua, donde se usa cloro o derivados como los hipocloritos de sodio o de calcio.
Radiación Ultravioleta: Por medio de una lampara de cuarzo llena de vapor de mercurio, se pueden producir rayos ultravioleta. Estos rayos matan a las bacterias, desintegrandolas.
Ozonización: El ozono en contacto con sustancias oxidables se descompone rapidamente en oxígeno naciente y oxígeno diatómico inactivo.



permanentes.

pretérmicos.

Calorímetros comúnmente usados

• dry load calorimeter.


microcalorímetro.

calorímetro de flujo.

calorímetro adiabatico.

calorímetro de cambio de estado.

El tipo de calorímetro de uso mas extendido consiste en un envase cerrado y perfectamente aislado con agua, un dispositivo para agitar y un termómetro. Se coloca una fuente de calor en el calorímetro, se agita el agua hasta lograr el equilibrio, y el aumento de temperatura se comprueba con el termómetro. Si se conoce la capacidad calorífica del calorímetro (que también puede medirse utilizando una fuente corriente de calor), la cantidad de energía liberada puede calcularse facilmente. Cuando la fuente de calor es un objeto caliente de temperatura conocida, el calor específico y el calor latente pueden ir midiéndose según se va enfriando el objeto. El calor latente, que no esta relacionado con un cambio de temperatura, es la energía térmica desprendida o absorbida por una sustancia al cambiar de un estado a otro, como en el caso delíquido a sólido o viceversa. Cuando la fuente de calor es una reacción química, como sucede al quemar un combustible, las sustancias reactivas se colocan en un envase de acero pesado llamado bomba. Esta bomba se introduce en el calorímetro y la reacción se provoca por ignición, con ayuda de una chispa eléctrica.

Los calorímetros suelen incluir su equivalente, para facilitar calculos. El equivalente en agua del calorímetro es la masa de agua que se comportaría igual que el calorímetro y que perdería igual calor en las mismas circunstancias. De esta forma, sólo hay que sumar al agua la cantidad de equivalentes.

TIPOS

Calorímetro “Dry load”

En comparación con los instrumentos posteriores la precisión era muy modesta con una incertidumbre de 2% para la versión coaxial y 1 a 2,5% para las versiones de guía de ondas. No obstante, estos diseños establecieron la dirección general para los siguientes instrumentos.

Nueva precisión en cargas y conectores desarrollados en los años 60 llevaron a una nueva generación de calorímetros coaxiales con mejor rendimiento e incertidumbre debajo de 0 % para frecuencias mayores de los 8 GHz.

Los calorímetros operan a niveles de potencia entre 100 mW y 10 W respectivamente.

La carga de un calorímetro es un elemento crítico. Es deseable que ésta pueda ser acoplada eléctricamente y que tenga un muy pequeño error de equivalencia, que es igual a la rf disipada y a la potencia dc que pueden producir la misma lectura de temperatura.

Componentes esenciales la carga donde la potencia es disipada.

línea de transmisión aislada isotérmicamente la cual conecta la entrada a la carga.

un sensor de temperatura.

Funcionamiento basico

Muchos calorímetros utilizan el principio de carga dual, en el cual una absorbe mientras que la segunda actúa como temperatura de referencia.

El sensor de temperatura registra la diferencia entre las temperaturas de las dos cargas.

En teoría los efectos de las fluctuaciones de la temperatura externa se cancelan debido a la simetría, sin embargo si los alrededores no tienen una temperatura uniforme el gradiente de temperatura puede causar error.

El elemento de absorción de la carga es usualmente un thin film resistor, aunque dieléctricos de bajas pérdidas son usados para las versiones d Filtros de carbón activado: Empleado como material filtrante elimina olor, sabor y color del agua.
Desinfección La desinfección es un proceso en el cual se destruyen organismos infecciosos como son las bacterias patógenas, virus, productores de enfermedades. Sus métodos de desinfección son: por agentes químicos: cloro, bromo, yodo y ozono; agentes físicos: calor, luz ultravioleta, radiación; medios mecanicos: tratamiento de aguas, como coagulación, sedimentación, filtración, entre otros.
Dureza Es la concentración de los compuestos minerales a la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en particular sales de magnesio y calcio. Son éstas las causantes de la dureza del agua, y el grado de dureza es directamente proporcional a la concentración de sales alcalinas.

Nutrientes Proteínas, hidratos de carbono, vitaminas, minerales.




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