El agua

Introducción

El "agua "Uno de los compuestos más importantes
para la vida del planeta y del universo, el cual, podemos
encontrar en diferentes estados como liquido, solido y gaseoso.
Este compuesto es una sustancia líquida formada por la
combinación de dos volúmenes de hidrógeno y
un volumen de oxígeno, que constituye el componente
más  abundante en la superficie terrestre. Hasta el
siglo XVIII se creyó que el agua era un elemento. Fue el
químico ingles Cavendish quien 
sintetizó agua a partir de una combustión de aire e
hidrógeno.  Sin embargo los resultados de este
experimento no fueron interpretados hasta años más
tarde, cuando Lavoisier propuso que el agua  no era
un elemento sino un compuesto formado por oxígeno y por
hidrógeno, siendo su fórmula H2O. Este
compuesto es uno de los más abundantes en nuestro planeta,
el cual cubre el 71% de la superficie de la terrestre formando
los océanos, lagos, lagunas, glaciares, ríos, napas
subterráneas, riachuelos, canales, etc. La escasez vital
del agua dulce hace llamar la atención de
científicos, técnicos, políticos y en
general, de muchos de los habitantes del planeta. Ya que solo el
3% es agua dulce y el 97% agua salada preveniente de los
océanos. Además el agua tal como se encuentra en
la naturaleza, para ser utilizada sin riesgo para
el consumo humano requiere ser tratada, para eliminar las
partículas y organismos que pueden ser dañinos para
la salud. Y finalmente debe ser distribuida a través
de tuberías hasta tu casa, para consumirla sin
ningún problema ni riesgo alguno. Este fundamental
compuesto, permite la existencia de vida en la tierra ya que los
seres vivos están constituidos por el porcentaje
importante de agua.

El origen del
agua

El agua constituye uno de los componentes distintivos de
nuestro planeta, su molécula está formada por dos
átomos de hidrógeno y uno de oxígeno y su
formula química es H2O. Alrededor del 70% de la superficie
de la Tierra está ocupada por agua. Es indispensable para
todas las formas de vida, sin ella, el fenómeno de la vida
no hubiera ocurrido. Agua y vida establecen una relación
indisoluble; esta fuerte y total dependencia hacia el agua se
refleja en el hecho de que los seres vivos están,
mayoritariamente, formados por agua.

Durante la formación de la Tierra, la
energía liberada por el choque de los planetesimales,
y su posterior contracción por efecto del incremento de la
fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y
fusión de los materiales del joven planeta. Este proceso
de acreción y diferenciación hizo que los
diferentes elementos químicos se reestructurasen en
función de su densidad. El resultado fue la
desgasificación del magma y la liberación
de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas
más externas del planeta, que originaron la
protoatmósfera terrestre. Los elementos más
ligeros, como el hidrógeno molecular, escaparon de regreso
al espacio exterior. Sin embargo, otros gases más pesados
fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre
ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura
terrestre disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que es
un gas menos volátil que el CO2 o el N2 comenzó a
condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con
un agua ácida y caliente (entre 30°C y 60
°C).31 Esta agua ácida era un eficaz disolvente
que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la
superficie, y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad.
El volumen del agua liberada a la atmósfera por este
proceso y que precipitó a la superficie fue
aproximadamente de 1,37 x 109 km³, si bien hay
científicos que sostienen que parte del agua del planeta
proviene del choque de cometas contra la prototierra en las fases
finales del proceso de acreción. En este sentido hay
cálculos que parecen indicar que si únicamente el
10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el
proceso de acreción final hubiesen sido cometas, toda el
agua planetaria podría ser de origen cometario, aunque
estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los
especialistas.

Estados del
agua

El agua es un recurso vital y fundamental para el
desarrollo de la vida en la tierra, este compuesto lo podemos
encontrar en diferentes estados:

ESTADO LÍQUIDO

•  El agua en estado
  líquido es la que bebemos, la que encontramos
  en los ríos,  en los mares y océanos, en
  los  lagos, en las fuentes, en los acuíferos
   (aguas subterráneas), la que sale del 
  grifo, punteras, etc.

ESTADO SOLIDO

• El agua en estado líquido, cuando se
  enfría y llega a los 0º C  de
  temperatura, pasa a estado sólido. El agua
  en estado sólido la encontramos en forma
  de hielo y nieve en las altas
  montañas, en el Polo Norte y en el Polo Sur, en
  el frigorífico en forma de cubitos de hielo, en las
  tormentas de granizo en forma de bolas de hielo,
  etc.  

ESTADO GASEOSO

•  El agua en estado líquido, al
  calentarse y llegar a los 100ºc, se
  evapora y pasa a estado gaseoso, o sea, se
  transforma en vapor de agua. Las nubes,  la
  niebla y el rocío son fenómenos
  meteorológicos que nos hacen visible  el vapor de
  agua que hay  en la atmósfera cuando éste
  se enfría y pasa a estado líquido. Los
  más claros ejemplos que podemos dar son el vapor de
  agua, las nubes, la niebla, etc.

El ciclo del
agua

El ciclo del agua o también llamado el ciclo
hidrológico. Da a interpretar los diferentes cambios que
sufre el agua, es decir cómo cambia sus
estados.

El ciclo del agua es como el agua se recicla. El ciclo
incluye la precipitación, la evaporación, la
condensación y la transpiración. El agua de la
tierra continua cambiando de estado liquido a gaseoso y
viceversa. Este ciclo sucede a causa del calor del sol y la
gravedad.

¿Cómo trabaja el ciclo
del agua?

Las moléculas del agua de los lagos, ríos,
las corrientes, los depósitos y el océano se
calientan con el sol y se transforman en vapor que sube en el
aire (Evaporación). Las plantas son calentadas por el sol
y mandan sus moléculas de agua en el aires este proceso es
llamado (Transpiración). Estas moléculas de agua
forman las nubes. Cuando el aire y el agua refrescan, ellas
forman gotas de aguas que caen hacia la tierra en forma de
lluvia. Si ellos son congelados estas moléculas llegan a
ser las aguas nieves o la nieve y pasa a estado de
(condensación). Una vez que el agua alcanza el suelo,
puede fluir a través de la tierra hasta que alcance los
ríos, lagos, las corrientes, o el océano. Estas
aguas superficiales también se pueden hundirse por la
gravedad y ocupar los espacios en las capas inferiores de la
tierra creando las napas subterráneas.

Este proceso es representado en el
siguiente esquema:

Propiedades del
agua

1. PROPIEDADES FÍSICAS

El agua es un líquido inodoro e insípido.
Tiene un cierto color azul cuando se concentra en grandes masas.
A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el
punto de fusión del agua pura es de 0ºC y el punto de
ebullición es de 100ºC, cristaliza en el sistema
hexagonal, llamándose nieve o hielo según se
presente de forma esponjosa o compacta, se expande al congelarse,
es decir aumenta de volumen, de ahí que la densidad del
hielo sea menor que la del agua y por ello el hielo
flota en el agua líquida. El agua alcanza su densidad
máxima a una temperatura de 4ºC, que es de
1g/cc. 

Su capacidad calorífica es superior a  la de
cualquier otro líquido o sólido, siendo su calor
específico de 1 cal/g, esto significa que una masa de
agua  puede absorber o desprender grandes cantidades de
calor, sin experimentar apenas cambios de temperatura, lo que
tiene gran influencia en el clima (las grandes masas de agua de
los océanos tardan más tiempo en calentarse y
enfriarse que el suelo terrestre). Sus calores  latentes de
vaporización y de fusión (540 y 80 cal/g,
respectivamente) son también excepcionalmente
elevados.

2. PROPIEDADES
QUÍMICAS    El agua es el
compuesto químico más familiar para nosotros, el
más abundante y el de mayor significación para
nuestra vida. Su excepcional importancia, desde el punto de vista
químico, reside en que casi la totalidad de los procesos
químicos que ocurren en la naturaleza, no solo en
organismos vivos, sino también en la superficie no
organizada de la tierra, así como los que se llevan a cabo
en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre
sustancias disueltas en agua, esto es en disolución.
Normalmente se dice que el agua es el disolvente universal,
puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en
ella.

       No posee
propiedades ácidas ni básicas, combina con ciertas
sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de
metales formando ácidos y actúa como catalizador en
muchas reacciones químicas.

Distribución del agua en la
Tierra

Estas gráficas de barras muestran en dónde
se localiza el agua de la tierra y en qué forma
ésta existe. La barra de la izquierda muestra en
dónde se encuentra el agua; casi un 97 por ciento de toda
el agua se encuentra en los océanos. La barra de en medio
representa el 3 por ciento de la "otra" parte de la barra del
lado izquierdo (la porción de toda el agua de la Tierra
que NO se encuentra en los océanos). La mayoría, un
77 por ciento, se encuentra en glaciares y capas de hielo,
principalmente en Groenlandia y la Antártica y en los
mares salados que se localizan en partes interiores de los
países. Veinte y dos por ciento de esta porción del
agua es agua subterránea.

La barra del lado derecho muestra la distribución
de la "otra" porción de la barra de en medio (el remanente
uno por ciento). Nótese que los ríos comprenden
menos de la 4/10ava. Del uno por ciento de esta agua remanente
sin embargo, de este remanente es de donde la gente se surte la
mayor parte del agua para su uso diario.

Representación gráfica de la
distribución de agua terrestre:

EL AGUA EN NUESTRO
PLANETA

    El agua es el principal y más
importante componente de nuestro planeta. Sirvió de base
para la evolución de la vida y hoy es esencial
prácticamente para la evolución humana. Bien
podría decirse que es el recurso más precioso que
la tierra provee a la humanidad. Sin embargo, la gente no ha
respondido inteligentemente con respecto al uso y cuidado de este
vital líquido. De hecho el futuro de la especie humana y
otras muchas, puede estar en riesgo si no se logran mejoras
significativas en la administración del agua.EL AGUA EN
CHILE

En Chile, el agua cada vez se visibiliza como un recurso
más escaso y por ende más costoso de acceder y
proveer. En términos generales el consumo doméstico
de agua corresponde al 14% del total de la demanda
general de Chile, el cual aumentará
drásticamente en los próximos años, sino se
cambian los hábitos y tecnologías para hacer un uso
más eficiente de ella.

Solo basta a ver visto las noticias en el verano, el
cual indicaban un déficit del Lago Peñuelas en la V
Región, lago artificial cuya función es proveer de
agua potable a las parte alta de la quinta Región y que
por déficit en el régimen de lluvias se ha visto
gravemente afectado en su capacidad, llegando a tener solo
un 15 %. O en la Región de la Araucanía
en donde casi gran parte de sus comunas presentan escasez de agua
para el consumo humano…para darnos cuenta que la crisis
del agua ya está presente.

El Gobierno ya reconoce problemas de
desabastecimiento en 4 zonas del país:

• Valle de Azapa

• Copiapó

• La Serena – Coquimbo

• Región Metropolitana

Consumo promedio de los chilenos:

-En duchas, nos gastamos promedio 22 lts/
min ( 100 lts una ducha de 5 minutos)

-En la descarga del WC, 10-15 lts por
descarga

-En la lavadora, 30 lts por lavado (a
lo menos se hace dos lavados a la semana)…

-En el lavaplatos, 27 lts por
lavado

-En riego jardines, 18 lts

-En lavar y cocinar alimentos

-Otros usos (como beber, lavarse las manos) 10
lts

En total promedio, se estima que el consumo diario
doméstico de agua potable por persona llega a ser del
orden de 190,8 lts/ día, valor que se llega a
duplicar en caso de viviendas con jardín y exteriores, el
cual corresponde a un 5% del consumo total de una
vivienda de 4 personas.

Los problemas de
abastecimientos a nivel mundial

Debemos reconocer el alto grado de desigualdad en la
disponibilidad de un recurso tan preciado como el agua. Otra
cuestión que dificulta el abastecimiento del agua es el
crecimiento demográfico, en tanto el aumento del
número de habitantes provoca una mayor demanda. Cuando se
habla de abastecimiento adecuado de agua se hace referencia a la
cantidad de líquido disponible y a su calidad. Por eso, es
importante la implementación de programas de
provisión de agua potable, que implican su
obtención, su purificación y ponerla al alcance de
los usuarios. En general, los núcleos urbanos se formaron
inicialmente asociados a las posibilidades de obtener agua. Una
posibilidad ampliamente difundida es la utilización de
acuíferos subterráneos. Pero, con el crecimiento de
las ciudades, la provisión de agua potable se tornó
problemática. Las fuentes tradicionales de
aprovisionamiento se tornaron inadecuadas tanto en cantidad como
en calidad. Los ríos se contaminan y los acuíferos
subterráneos se agotan o se contaminan también. El
abastecimiento de agua se torna más difícil y
costoso. La explotación de acuíferos
subterráneos se encarece por la necesidad de acceder a
napas más profundas; se debe recurrir a ríos
más lejanos, lo cual también implica el
inconveniente de competir por el recurso, sea con otras
poblaciones o por otros usos. Otra cuestión relaciones con
la problemática del agua en los centros urbanos es la
eliminación de residuos y efluentes. Para ello, las
ciudades de países desarrollados y algunas de
países del Tercer Mundo, como Buenos Aires, disponen de un
sistema de alcantarillado que permite la recolección de
efluentes domésticos e industriales, aunque esto no
siempre alcanza para evitar la disposición de efluentes a
cielo abierto. Una gran cantidad de ciudades, en cambio, no
disponen de infraestructura y los efluentes son directamente
arrojados al suelo. La existencia de infraestructura para el
suministro de agua influye directamente en los niveles de
consumo, ya que los hogares que no están conectados a
sistemas de conducción, tratamiento, almacenamiento y
distribución, suelen consumir mucho menos que aquellos que
si lo están. En resumen, tanto los países pobres
como ricos, el crecimiento urbano genera cambios importantes en
el ciclo natural del agua.

Los múltiples usos del
agua:

El consumo de agua varía según el tipo de
actividad para el cual se emplea. La agricultura de
irrigación es la que demanda mayor cantidad; a ella le
sigue la industria y en último término el consumo
doméstico. En el caso de la agricultura, debemos
considerar que mediante la irrigación artificial se logra
incrementar la producción de alimentos. En el proceso
industrial, el agua también es imprescindible: algunas
industrias usan agua potable para elaborar sus productos,
mientras que la mayoría la utilizan en sus procesos
productivos, como refrigerante o como diluyente de efluentes. En
el caso del consumo doméstico se tiene en cuenta el uso en
la higiene personal, el lavado de utensilios, cocina, bebida,
lavado de autos, riego de jardines, etc. En la actualidad, por
ejemplo, la agricultura representa más del 92% del consumo
global de agua dulce continental; el resto se distribuye entre la
industria y el uso domestico. El problema de la
distribución del agua con respecto a las sociedades que la
consumen ha generado respuestas tecnológicas
variadas.

Conclusión

Tanto como a nivel personal y a nivel mundial se debe
tomar conciencia de este recurso que es vital para la humanidad,
animales y vegetación de nuestro planeta, porque es un
recurso fundamental para el desarrollo de la vida en la tierra,
por ende debemos cuidarlo ya que cada día es más
difícil extraerlo y distribuirlos para la sociedad. Tanto
implica el aumento de la población, el desarrollo de las
industrias y la agricultura que cada día aumenta
más y más el consumo del agua. Hay diferentes
factores han hecho que este recurso es cada día más
difícil su extracción, como la inconsciencia de la
población mundial, la contaminación de ríos,
napas, lagunas etc. o simplemente por el agotamiento de nuestras
napas subterráneas.

Autor:

Rene Conejeros

Luis Streb

Claudio Valenzuela

Paulo Briones

15 de junio

2012