Chimia Apelor Naturale

Apa este substanţa minerală cea mai răspândită constituind aşa numita hidrosferă.Volumul apei este estimat la 1384 milioane Km2 , din care cea mai mare parte este apă sărată.

Principalele componente ale mediului acvatic au în vedere o repartiţie a apei pe Glob reprezentată schemaric în următorul grafic:

Dintr-un total de apă de 1384,12 milioane km3 , apa dulce ocupă 36,120 milioane km3 , mai exact un procent de 2.6% .

Apa se dovedeşte a fi utilă într-o gamă largă de activităţi . Astfel ea face posibilă producţia agricolă datorită irigaţiei , atunci când condiţiile hidrometeorologie o interzic , facilitează deplasările şi transporturile prin navigaţie şi este de neînlocuit în producerea de energie electrică ( energie hidroelectrica ) .

Apa este mai ales sinonimă vieţii biologice , reprezentând constituientul majoritar al materiei vii ( aproximativ 80% din compoziţie ) . La animalele superioare procentul de apă este cuprins între 60 - 70% , dar , în cazul speciilor marine cum ar fi meduze , unele alge , cantitatea de apă din organism poate ajunge la 98% , în timp ce în unele bacterii din

atmosfera terestră depuse în mediul marin , conţinutul de apă este redus la circa 50% .

Apa este în acelaşi timp vectorul purtător al deşeurilor naturale , respective a celor provenite din activităţile umane . Consumul mediu de apă pe glob este estimate la 250

m3/an loc. , dar există discrepanţe foarte mari privind consumul de apă în statele dezvoltate ( S.U.A. 1500 m3/an loc. ) , comparative cu statele slab dezvoltate ( < 100 m3/an loc. )

Consumul de apă ere diverse întrebuinţări care ţin de sferă de activitate , cele mai importante având în vedere folosinţele gospodăreşti , industriale , agricole şi de transport .

Proprietăți fizice ale apei

1. Proprietăți termice

Trecerea de la o stare la alta presupune formarea sau ruperea legăturilor de hidrogen . Energia , sau cantitatea de căldură absorbită , respectiv degajată la presiune constanța datorită acestui fenomen este desemnată prin termenul general de căldură latență de trasformare.

De exemplu : la punctual de fierbere ( 100˚C )presiunea constanța = presiunea atmosferică , apa trece din stare lichidă în stare gazoasă absorbind o cantitate mare de căldură care corespunde unei valori de 2260 KJ/Kg . Aportul de căldură distruge structură intermoleculara și permite separarea moleculelor . Această schimbare de fază se poate produce și la o temperature mai mică , dar energia absorbită trebuie să fie mult mai mare . Căldură latență de vaporizare ( λv ) crește cu scăderea temperaturii .

λv = 2499 – 2.386 · T [ KJ/Kg ]

Relația de dependența între căldura latentă de vaporizare și temperatura corespunde relației de mai sus .

Pe lângă căldura latență de vaporizare trebuie menționate și căldura latență de topire respectiv căldura latentă de sublimare .

T˚C , λT , λS

Topirea , vaporizarea și sublimarea sunt procese endoterme consumatoare de energie , în timp ce lichefierea sau condensarea ( G→L ) și solidificarea sau congelarea ( L→S ) sunt procese exoterme ( producătoare de căldură ) .

Energia produsă de ultimile două procese corespund valoric căldurilor latente de vaporizare respectiv de topire cu semn schimbat .

Căldura specifică sau capacitatea calorică a apei are valoarea de 4.18 KJ/Kg·˚C și variază funcție de temperature prezentând un minim la +35C . Importanța căldurii specifice și căldurii latente de vaporizare se reflectă în faptul că marile întinderi de apă de la suprafața Pământului se comportă ca importanți vectori termici .

Deasemenea , apa este utilizată ca un fluid purtător de căldură , întrucât pierde mai greu căldura înmagazinată .