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El agua
Edna Guadalupe López Cortés Matricula 2133064116 Licenciatura en Medicina
Agua
Según la RAE: “Sustancia cuyas moléculas están formadas por la combinación de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, líquida, inodora, insípida e incolora. Es el componente más abundante de la superficie terrestre y, más o menos puro, forma la lluvia, las fuentes, los ríos y los mares; es parte constituyente de todos los organismos vivos y aparece en compuestos naturales”. (RAE, 2014)
Diferentes tipos de agua.
Según las sustancias que tengan disueltas, las aguas de la naturaleza pueden dividirse en dos grandes grupos: “aguas saladas” y “aguas dulces”.
El agua salada se la que podemos encontrar en océanos y mares, donde se desarrolla una abundante población animal y vegetal. Esta agua tiene un contenido salino. En cada litro de ella, hay hasta 35 gramos de sales disueltas. La mayor parte de estas sales, es cloruro de sodio o “sal común”. El agua salada no sirve para el consumo humano ni para regadíos, a no ser que se trate en una “Planta desalinizadora”. Mientras que las aguas dulces son las que se hallan normalmente en los continentes (ríos, lagos, pozos, etc.) y las procedentes de las lluvias. Nunca son aguas químicamente puras. Estas no existen en la naturaleza. Se presentan siempre con sustancias disueltas como sales, materias orgánicas e incluso organismos microscópicos. Pero las cantidades son muy pequeñas. Del orden de miligramos por litro. A veces pueden presentarse turbias. No todas las aguas dulces sirven para el consumo humano. Cuando lo son se les llama “potables”. Las aguas potables deben cumplir unos requisitos en cuanto a las sustancias que contienen. Hay aguas dulces no potables que mediante tratamiento se las puede convertir en potables. (Instituto Geológico y Minero de España, 2013)
También por su origen el agua es clasificada por los Organismos de Salud Ambiental en: natural, potable, residual e industrial (Borbolla-Sala et al, 2013).
El agua no tratada o «agua natural» es la que proviene de los embalses formados a partir de ríos caudalosos, los manantiales y los pozos. Cuanto más profundo es el pozo, mejor calidad física y bacteriológica tiene el agua porque conforme va atravesando las diferentes capas de suelo y del subsuelo se van eliminando las impurezas (Borbolla-Sala et al, 2013).
El agua tratada también denominada «agua depurada o potable», es aquella que ha recibido un tratamiento fisicoquímico, acondicionándola para el consumo humano, sin riesgos de causar alguna enfermedad, por microorganismos patógenos o sustancias químicas en concentraciones toxicas que afecten la salud de la población. Así, La calidad del agua potable debe presentar el límite admisible de 0 colonias de bacterias por 100 mililitros de agua. (Borbolla-Sala et al, 2013).
Propiedades físicas y químicas del agua.
El agua es el líquido universal que cubre las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos, etc.). Constituye del 50% al 90% por peso, de todas las plantas y animales. Su gravedad específica es 1, el calor específico 1, incolora, insípida, inodora, su densidad es 1 g./c.c. a 4°C, a presión atmosférica normal hierve a 100°C y se congela a 0°C; alcanza su densidad máxima a los 4° C (un gramo por cm^3 ). En las propiedades del agua se han basado múltiples medidas físicas, como el peso y el calor específico. Es indispensable para la vida, por las reacciones químicas en las que participa, de las cuales la más importante, es la hidrólisis de los hidratos de carbono, grasas y proteínas; paso esencial en la digestión y asimilación de alimentos. Reacciona con los óxidos ácidos, con los óxidos básicos, reacciona con los metales, Reacciona con los no metales, se une en las sales formando hidratos. El agua químicamente pura es un compuesto de fórmula molecular H2O. Experimentalmente se encontró que el ángulo que forman los 2 enlaces covalentes oxígeno-hidrógeno es de 105º y la longitud de enlace oxígeno-hidrógeno es de 0.96 angstroms y se requiere de 118 kcal/ mol para romper uno de éstos enlaces covalentes de la molécula H2O. (Borbolla-Sala et al, 2013).
Distribución de agua en la naturaleza.
lunares. La luz del Sol derretiría el hielo, y como la Luna no tiene atmosfera, la falta de presión haría que esta agua se transformara en vapor. Finalmente, la baja gravedad de la Luna no podría impedir que el vapor de agua se perdiera al espacio exterior. La idea que podría explicar la presencia de hielo es que en los polos de la Luna hay cráteres con regiones que han estado siempre a la sombra; visto desde los polos de la Luna, el Sol siempre está muy bajo en el horizonte y sus rayos no llega a las partes internas de los cráteres. En estas condiciones el hielo podría conservarse miles de millones de años. (Rodriguez & Gómez, 2001)
Donde es seguro que hay hielo es en los polos de Marte. Se trata de regiones congeladas que están formadas principalmente por dióxido de carbono (lo que llamamos “hielo seco”), pero también por una parte de agua solida. Esto se sabe mediante la combinación de la información que aportan fotografías de esas regiones, obtenidas en varias misiones espaciales, y estudios de la radiación infrarroja que las mismas reflejan. Por otra parte, se sabe que la atmosfera marciana contiene pequeñas cantidades de vapor de agua. Aunque en la actualidad no hay agua líquida en Marte porque este planeta es demasiado frío, la existencia de hondonadas y canales en su superficie sugiere que la hubo en el pasado. (Rodriguez & Gómez, 2001)
También se ha especulado que otros cuerpo del Sistema Solar, como Europa –uno de los satélites de Júpiter -, pueden contener agua líquida bajo su superficie, y hay evidencia de la presencia de agua en los meteoritos. Uno de ellos, que cayó en Texas en 1998, contiene gotas microscópicas de agua líquida que quedó atrapada en los cristales que forman el meteorito. (Rodriguez & Gómez, 2001)
Origen del agua.
En la actualidad se plantean dos teorías sobre el origen del agua en la Tierra: la teoría volcánica y la teoría extraterrestre de los meteoritos transportadores de agua. Ambas teorías siguen en tela de discusión por las escuelas de científicos que toman una u otra posición, aunque actualmente se ha visto que lo más razonable es aceptar ambas teorías6 ya que una complementa en gran manera las falencias y vacíos de la otra y viceversa. (Fontúrbel R. & Molina A., 2004)
La teoría volcánica plantea que el agua se formó en el centro de la Tierra, por reacciones a altas temperaturas (800 ºK) entre átomos de hidrógeno y oxígeno. Las moléculas formadas por esta reacción fueron expelidas a la superficie terrestre en forma de vapor (por la temperatura a la que se encontraban); algo de este vapor de agua pasó a formar parte de la atmósfera primitiva (esta atmósfera primitiva carecía de oxígeno molecular), y otra parte se enfrió y condensó para formar el
agua líquida y sólida de la superficie terrestre. Este proceso tomó millones de años, pero las evidencias experimentales que se tienen actualmente plantean que el agua está presente en la Tierra hace unos 3,8 billones de años. (Fontúrbel R. & Molina A., 2004)
La teoría más reciente atribuye el origen del agua a causas extraterrestres. Numerosos estudios realizados por la NASA apoyan los planteamientos de Tobias, Mojzsis y Scienceweek, quienes afirman que el agua llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos, que al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron los océanos (o al menos parte de ellos). (Fontúrbel R. & Molina A., 2004)
Si bien ambas teorías son muy distintas y tienen poco en común, ambas todavía dejan algunas dudas sobre su validez, ya que ninguna de ellas explica del todo el origen del agua en el planeta. La teoría volcánica habla de una hidrogénesis masiva en el centro de la Tierra, proceso que fue desarrollándose paralelamente a la formación de la atmósfera primitiva,6 por lo que una parte considerable del agua generada por las reacciones químicas tuvo que evaporarse hacia el espacio o reaccionar con otros compuestos de la atmósfera primitiva. (Fontúrbel R. & Molina A., 2004)
Distribución de agua en la tierra.
La cantidad de agua que tenemos en el planeta no varía. Sin embargo, el lugar, la forma y la calidad en que se encuentra sí presentan variaciones. A nivel local no disponemos de una cantidad fija. Hay promedios históricos, pero desgraciadamente cada vez es menos el agua disponible tanto en cantidad como en calidad, debido a la sobreexplotación, el cambio climático, la contaminación y la deforestación que hemos provocado. En la actualidad, más de 80 países –que albergan a 40% de la población mundial– sufren una escasez grave de agua. Las condiciones pueden llegar a empeorar en los próximos 50 años, en la medida que aumente la población y que el cambio climático global perturbe los regímenes de precipitaciones. (CEMDA; FEA; Presencia Ciudadana Mexicana, 2006)
La cantidad de agua que hay en el planeta ocupa el 70% de la superficie terrestre. Si se extendiera sobre toda la Tierra formaría una capa de unos 3000 metros de profundidad. Sin embargo alrededor del 97% de esta agua está en los mares, los océanos y es salada, por lo que no se puede usarse para beber, para la agricultura, ni para la mayor parte de las actividades humanas. El 3% del agua restante es dulce pero casi toda ella está en los hielos de los polos, en los glaciares, en depósitos subterráneos o en otros lugares de difícil utilización. Por todo esto sólo un 0,003% de la masa total de agua del planeta es aprovechable para los usos humanos. Además El agua representa entre el 50 y el 90% de
El ciclo del agua, también conocido como ciclo hidrológico, describe el movimiento continuo y cíclico del agua en el planeta Tierra. El agua puede cambiar su estado entre líquido, vapor y hielo en varias etapas del ciclo, y los procesos pueden ocurrir en cuestión de segundos o en millones de años. (Pérez,
El ciclo del agua incluye la evaporación, transpiración, condensación, precipitación e infiltración de este líquido.
- Evaporación. Esta etapa del ciclo del agua consiste en la conversión del agua líquida a vapor, de esta forma, el agua alcanza la atmósfera. El agua se evapora de los océanos, de las aguas continentales y de las plantas (transpiración). Solo en los océanos hay aproximadamente siete veces más evaporación que desde la superficie terrestre.
- Transpiración. Es otra vía por la cual el agua pasa a la atmósfera, a diferencia de la evaporación, la transpiración es realizada por las plantas y es el proceso por el que las plantas emiten agua por medio de sus estomas pequeños orificios en el anverso de las hojas que están conectados por el tejido vascular. Ocurre principalmente durante la fotosíntesis, cuando las estomas de las hojas están abiertas para la transferencia de dióxido de carbono y oxigeno.
- Condensación. Una vez en la atmósfera, por el decremento de la temperatura, el agua se condensa, es decir, se vuelve líquida nuevamente, esas gotas van formando nubes, cuando una nube está lo suficientemente saturada, precipita.
- Precipitación. Se refiere a cuando el agua, por gravedad, cae de nuevo hacia la superficie terrestre, ya sea en forma líquida o sólida. Las precipitaciones se producen cuando el vapor de agua de la atmosfera se condensa en las nubes y cae en la tierra. Las precipitaciones pueden ser de diversas formas, entre ellas, lluvia, nieve, pedrisco y granizo. Al día caen aproximadamente 300 km3 de agua en forma de precipitaciones.
Al precipitar el agua puede caer en el océano o en el suelo, si se deposita directamente sobre el océano, regresa al ciclo directamente por medio de la evaporación; sin embargo, el agua que se encuentra en el suelo regresa al ciclo de formas diversas:
- Algo de agua puede alojarse en la superficie del suelo y quedar retenida en depresiones a esto se le llama almacenamiento en lagunas o lagunaje. Volviendo una gran parte de nuevo a la atmósfera en forma de vapor.
- Escorrentía. Respecto a la superficie del suelo puede ser: superficial, hipodérmica y subterránea. La escorrentía superficial se da cuando el agua de lluvia se desliza sobre la superficie del terreno hasta alcanzar un océano. La hipodérmica, hace referencia al agua que logra infiltrarse pero que se queda en una profundidad cercana a la superficie y escurre por esta parte y; la subterránea, es el agua que logra llegar hasta la zona saturada y que con el paso del tiempo puede alcanzar un cuerpo de agua superficial.
- Infiltración. Es cuando el agua logra atravesar el suelo y ocupar algunos de los espacios vacíos que existen en el suelo.
- Absorción. Se refiere al agua que las plantas toman del suelo para llevar a cabo sus funciones, este líquido pasa de nuevo a la atmósfera por la transpiración.
Sea cual sea el camino un volumen significativo de la precipitación puede volver a la atmosfera cuando el sol calienta el agua de la superficie se evapora y forma nubes, y de la evapotranspiración desde las superficies vegetales, completando el ciclo que se repite una y otra vez. (Pérez, 2014)
¿Qué es un meteoro?
“Es un fenómeno que tiene lugar en la atmósfera o en la superficie del globo. Este fenómeno puede consistir en una precipitación, suspensión o depósito de partículas líquidas o sólidas, acuosas o no, o puede consistir en una manifestación de naturaleza óptica o eléctrica” (Guardiola, 2013)
Los meteoros, según la OMM, se pueden clasificar en cuatro grupos:
- I^ Hidrometeoros^ o^ meteoros acuosos :
- a) Suspensión de partículas acuosas en la atmósfera:
- b) Precipitación, es decir, caída de hidrometeoros que alcanzan la superficie terrestre.
- c) depósito de partículas.
- d) conjuntos de partículas levantadas por el viento
- e) otros:
- II Litometeoros o meteoros de polvo :
- a) suspensión de partículas en la atmósfera:
- b) conjuntos de partículas levantadas por el viento
▲ El trueno es el sonido de la onda de choque causada cuando un rayo calienta instantáneamente el aire por el que se mueve entre nubes, o de ellas hasta la superficie terrestre, a más de 28. °C. Este aire muy caliente aumenta de volumen y se expande a gran velocidad, pero al mezclarse con el aire frío del entorno baja bruscamente su temperatura y se contrae. Esta rápida expansión y contracción genera ondas de choque que son las responsables del ruido del trueno.
¿Qué es el agua muerta?
En la navegación, extraño fenómeno que ocurre cuando una masa de agua dulce o ligeramente salada circula sobre una masa de agua más salada, mezclándose ligeramente. Son peligrosas para la navegación. (Wikipedia, 2013)
Diferencia entre agua salada y agua dulce
El agua salada, que se encuentra en los océanos y en los mares de la tierra, es muy diferente del agua dulce contenida en los lagos, ríos y arroyos en todo el mundo. Las especies vegetales y animales se han adaptado a vivir en un tipo de agua u otro, pero pocos pueden prosperar en ambos. Las diferencias entre estos dos tipos de agua son salinidad, densidad, punto de congelación y tonicidad (Powell, 2013)
Salinidad. Quizás la mayor diferencia se encuentra en el propio nombre. El agua salada contiene sal, o cloruro de sodio. El agua dulce puede contener pequeñas cantidades de sal, pero no la suficiente como para ser considerada agua salada. El agua del océano tiene una salinidad media del 3,5 por ciento. Esto significa que hay 35 gramos de sal disueltos en cada litro de agua de mar. La salinidad se presta a otras diferencias entre mar y de agua dulce y también plantea un desafío para los organismos que prosperan en agua salada.
Densidad. El agua salada es más densa que el agua dulce debido al cloruro de sodio disuelto en ella..
Punto de congelación. Tanto el punto de congelación como el de ebullición del agua de los océanos difieren de los del agua dulce, pero sólo el punto de congelación es de interés en la naturaleza. El punto de congelación medio del agua de mar es de -2 grados centígrados, aunque puede ser aún más baja que eso si el contenido de sal es más alto o el agua está bajo presión. El punto de congelación típico de agua dulce es de 0 grados Celsius.
Tonicidad. Cuando el agua con diferentes concentraciones de sal, o cualquier soluto, se coloca a través de una membrana semipermeable, el agua fluirá hacia el lado de la membrana con la mayor concentración de soluto en un intento de igualar la concentración de los mismos. El agua salada es hipertónica a los tejidos de las plantas y los animales. Esto significa que estos organismos pierden agua a su entorno. Por el contrario, el agua dulce es hipotónica a los animales y las plantas. Estos organismos rara vez necesitan tomar agua, pero deben excretar a menudo dado que el agua se absorbe fácilmente en un intento de igualar la concentración de sal. (Powell, 2013)
Agua en el ser humano.
Volúmenes de los compartimentos de líquidos en un hombre de 70 kg con 42 L de líquidos corporales.
Compartimiento Volumen del compartimiento (L)
Agua Intracelular 26 Agua extracelular
Agua Transcelular 3
El agua es el principal componente del cuerpo humano, y supone entre el 55% y el 60% del peso corporal total. En una persona adulta de 70 kilos de peso, el agua representa unos 40 litros, distribuidos en todos los tejidos. El agua constituye el medio en el que se diluyen los líquidos corporales (sangre, secreciones digestivas, orina, etc.); posibilita el transporte de nutrientes a las células y de productos de desecho desde éstas; ayuda a la digestión al diluir los nutrientes de los alimentos y contribuye a regular la temperatura corporal.
Además de que todos los componentes celulares, y las reacciones en que participan, están disueltos en agua - compartamentalizados por divisiones que, obviamente, deben ser insolubles en agua–, el agua participa en estas reacciones, como reactivo o como producto. El agua entonces no sólo provee un entorno termodinámicamente favorable para que las reacciones bioquímicas ocurran sino que participa en muchas de ellas.. Un ejemplo son las reacciones de hidrólisis que se producen en la digestión o en la oxidación de los macronutrientes (Fuentes & Amábile-Cuevas, 2013)
Bibliografía
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