Circuitul Apei în Natură

ARGUMENT

Apa are o importanţă covârşitoare pentru existenţa vieţii.

Putem afirma cu toată certitudinea că pe pământ nu există organism animal sau vegetal care poate să supravieţuiască in afara apei.În aceeaşi măsură apa intră în constituirea atmosferei precum şi în alcătuirea majorităţii mineralelor şi rocilor .

Trebuie subliniat faptul că apa fiind necesară în toate sectoarele de existenţa şi de activitate ale omului ,aceasta îşi aduce aportul din plin la civilizaţia omenirii ea fiind cea mai răspândită substanţă compusă şi reprezintă trei sferturi din suprafaţa Terrei.

În condiţiile creşterii populaţiei ,urbanizării , şi industrializării impetuoase se pune tot mai acut problema utilizării raţionale a surselor de apă .În acest sens este suficient să amintim importanţa ce se acordă în prezent amenajării cursurilor de apă, pentru alimentarea populaţiei, industriei, pentru irigaţii, în scopuri hidroenergetice, piscicole agrement, etc.

Calitatea apei este o coordonată principală şi depinde în primul rând de domeniul în care este utilizată apa respectivă.

Deşi ţara noastră este înzestrată cu mari resurse de apă, din cauza deversării tot mai accentuate a reziduurilor industriale sau menajere există pericolul ca aceasta să nu mai poată fi utilizată la întreaga ei capacitate.

Toate acestea justifică cu prisosinţă necesitatea preocupării pentru păstrarea calităţii apelor, pentru depistarea la timp a elementelor toxice şi pentru găsirea mijloacelor adecvate de a le face inofensive.

Hidrosfera este învelişul de apă al globului terestru , alcătuit din: oceane, mări , lacuri, gheţari, ape curgătoare, ape subterane, zăpezi si gheţuri.

Hidrosfera a rămas aproximativ constant din punct de la începuturile formării ei, acum mai bine de trei miliarde de ani.Au variat doar raporturile dintre extinderea uscaturilor şi a bazinelor oceanice , sau raporturile dintre apa lichidă şi cea în stare de vapori sau de gheaţă.

Apa este cercetată de toate ramurile ştiinţei ,fiecare din punctul ei de vedere :chimia , fizica, biologia , geografia, etc.

Ca întindere pe planeta noastră, apa predomină în suprafaţă cu 71 %, iar uscatul-reprezintă 29%. Dacă se ia în considerare volumul întreg al masei terestre, apa reprezintă doar 7%, iar restul, de 93%, este format din masa solidă şi semifluidă pe care stau oceanele şi mările.

În natură, apa se găseşte într-un circuit continuu. Datorită circuitului său rapid, apa constituie o resursă care poate fi reînnoită. Timpul petrecut în diferite faze ale ciclului variază foarte mult :în atmosferă – câteva ore, în lac sau râu – zile, săptămâni sau luni, în gheţari sau oceane – mii de ani. În atmosferă apa ajunge până la 10-15 km altitudine, iar în straturile subterane, până la adâncimi de 50 km.

CAP.I.GENERALITĂŢI

Circuitul apei în natură este un proces complex de circulaţie a apei în învelişul geografic. Principalii factori care condiţionează acest proces sunt radiaţia solară şi forţa gravitaţională. Procesul cuprinde :

- evaporarea ;

- transportul vaporilor de apă prin intermediul circulaţiei atmosferice ;

- condensarea vaporilor de apă ;

- căderea precipitaţiilor ;

- infiltrarea apei în sol ;

- scurgerea subterană ;

- scurgerea de suprafaţă spre ocean.

Apa nu este un element chimic ci o combinaţie din doi atomi de hidrogen şi unul de oxigen, H2O, formula descoperită de chirflistul Lavoisier, la sfarşitul secolului al XVIII-lea.

Deşi pare simplă, formula apei este extrem de complexă prin proprietatea pe care o are atomul de hidrogen din compoziţia sa, de a se dubla sau tripla, dând apa grea, respectiv apa supragrea.

I.1.Proprietăţile apei

I.1.1.Sructura moleculară

În mod practic numai hidrogenul de masă 1 şi oxigenul de masă 16 se află în cantităţi considerabile în natură şi deci este justificată formula apei pure ca fiind H2O.

Atomul de oxigen conţine 8 electroni repartizaţi astfel:

-2 electroni în stratul K şi 6 electroni în stratul L .Stratul L care conferă proprietăţile chimice ,se subdivid în trei substraturi :două, formate din câte 2 electroni cu spin antiparalel ,iar al treilea are 2 electroni cu spin paralel ,electroni care rămân necuplaţi şi deci conferă valenţa oxigenului.

Electronii aduşi la cei doi atomi de hidrogen se cuplează în spin antiparalel cu electronii ultimului substrat al oxigenului ,formând structura stabilă a moleculei de apă.

În felul acesta rezultă o polaritate electrică negativă pentru oxigen şi o polaritate electrică pozitivă pentru cei doi hidrogeni.

I.1.2.Proprietăţi fizico-chimice

Caracteristicile şi proprietăţile apei sunt atât de deosebite, încât nu le are nici un alt corp de pe Pământ. Apa se prezintă în toate stările de agregare : lichidă, solidă (gheaţa) şi gazoasă (vapori).

Caracteristici şi proprietăţi ale apei lichide :

-molecula de apă este foarte stabilă din punct de vedere chimic ;

-în circuitul din natură îşi menţine constant volumul şi îşi păstrează

proprietăţile ;

-masa ei specifică întrece de aproape 800 de ori pe cea a aerului ;

-are o mare forţă de adeziune, luând forma vaselor în care se află, lipindu-se

de pereţii acestora ;

-are tensiune superficială mare, putând ureea în vasele capilare, împotriva

gravitaţiei (circulaţia apei în corpul plantelor, cu participarea ei la procesul

de fotosinteză) ;

-este un solvent perfect pentru aproape toate substanţele minerale ;

-joacă rolul unui catalizator universal;

-are o mare capacitate termică (de 8 ori mai mare decât a fierului şi de 33 ori

decât a mercurului);

-are o mare conductibilitate electrică;

-din punct de vedere biologic, întreţine toate procesele fizico-chimice care

se petrec în celula vie, asigurând termoreglarea organismului. Rolul apei în

organism este mediu de reacţie ;vehicul pentru transportul substanţelor ;

contribuie la formarea ţesuturilor ;participă la menţinerea echilibrului acido-bazic ;contribuie la reglarea temperaturii corpului prin evaporare ; participă la procesele de osmoză ;participă, ca parte activă, la sintezele care se petrec în organism.

Caracteristici şi proprietăţi ale apei sub formă de gheaţă :

-este un corp polimorf ;

-este mai uşoară decât apa în stare lichidă ;

-prin îngheţ, apa se dilată (îşi măreşte volumul cu 1/10).

Caracteristici şi proprietăţi ale apei în stare gazoasă (vapori) :

-este invizibilă (vaporii de apă se prezintă sub forma unui gaz transparent) ;

-este mai uşoară decât apa lichidă (are densitatea mai mică) ;

-cantitatea de vapori existentă în aer este cunoscută sub numele de umiditate.