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Introducción:

El proceso de Purificación del agua en esencia consiste en la eliminación de sólidos o líquidos y agentes contaminantes (virus, plásticos y bacterias) que tuene el agua en su origen para que podamos consumirla sin riesgo de enfermar. Con el avance de la ciencia y la tecnología, en los centros urbanos es posible la distribución de agua apta para el consumo humano gracias a plantas potabilizadoras y productos que ayudan a purificar el agua. Sin embargo, en algunas zonas desprovistas de agua potable el filtrado es una inmensa necesidad.

En los líquidos a medida que se incrementa la temperatura, se incrementa el escape de las moléculas de la superficie de líquido, estableciéndose un equilibrio entre el líquido y su vapor, debido a que el número de moléculas que se escapan es igual al de las moléculas que retornan. La presión ejercida por el vapor en equilibrio con el líquido a una determinada temperatura, se llama presión de vapor de líquido.

Es una propiedad independiente de la cantidad de líquido y constituye una medida de la tendencia del líquido a evaporarse, lo líquidos que tienen mayor presión de vapor, se evaporan con mayor facilidad.

Pasos para purificar el agua:

1. Desinfección

El primer paso busca eliminar los microorganismos que están presentes en el agua, estos pueden ser bacterias o virus, a través de la cloración.

2. Filtración de sedimento

El segundo paso es eliminar los sólidos suspendidos en el agua con una serie de filtros de medios granulares, también conocidos como lecho profundo. Este paso ayuda a que las partículas grandes no obstruyan los equipos utilizados después.7

3. Carbón activado

El carbón activado absorbe los compuestos orgánicos y es un agente reductor de cloro libro. Este paso logra eliminar la producción de color, olor o sabor en el efluente.

4. Suavización

Antes de pasar a los siguientes pasos se debe asegurar que el agua no tenga dureza, esto es para que no presente un sabor desagradable o los elementos que tenga no se incrusten en los equipos.

Para este paso se utiliza una resina de intercambio iónico con carga negativa, la cual ayuda a reemplazar los iones en el agua a unos de menor carga.

5. Ósmosis Inversa

La ósmosis inversa disminuye la concentración de sales presentes en el efluente.

6. Ozono

El ozono se utiliza como un método adicional de desinfección con el fin de eliminar la contaminación bacteriana proveniente de fuentes externas tras la ósmosis inversa.

7. Esterilizador de luz ultravioleta.

El último paso es una segunda barrera de protección en donde el agua se coloca en una cámara con luz UV integrada que impide la reproducción y proliferación bacteriana o viral.

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El estado líquido es un fluido que se caracterizan por que las fuerzas de atracción y repercusión moleculares son iguales

Sus espacios intermoleculares equidistantes con el tamaño de las moléculas que a diferencia de los gases su movimiento es más restringido , poseen volúmenes fijos  y adquieren la forma del recipiente que lo contiene

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Es una propiedad que poseen unas cuantas sustancias para cambiar del estado líquido a gas y dispersarse en el ambiente, como los perfumes; pueden pasar a este estado con pequeñas cantidades de energía y al esparcirse rápidamente, pueden llegar a todas las personas que
estén cerca.

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Ocurre cuando un sólido a cierta  temperatura constante se funde pasando al estado líquido, logrando que sus átomos se muevan a mayor velocidad haciendo que choquen entre ellos y rompan la estructura rígida y por lo tanto haciendo q fluyan.
Punto de fusión del agua sólida a líquida: 0ºC

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Generalmente las sustancias líquidas, se adhieren a los cuerpos sólidos. Cuando se presenta el fenómeno de adherencia significa que la fuerza de adhesión entre las moléculas de una misma sustancia es mayor que la fuerza de cohesión que experimentan con otra sustancia distinta, con la cual tienen contacto.

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Hace referencia a la capacidad calorífica del agua a diferentes temperaturas, también conocida como calor específico o capacidad térmica específica. Se trata de una propiedad de las sustancias relacionada con la cantidad de energía necesaria para aumentar su temperatura.
Así, el calor específico del agua es aproximadamente 1 cal/(g·°C) en un amplio intervalo de temperaturas, a la presión atmosférica; y exactamente 1 cal·g−1·°C−1 en el intervalo de 14,5 °C a 15,5 °C (por la definición de la unidad caloría).

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Las moléculas de disolvente ejercen su acción al interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce como solvatación. Solutos polares serán disueltos por disolventes polares al establecerse interacciones electrostáticas entre los dipolos. Los disolventes apolares disuelven las sustancias apolares por interacciones entre dipolos inducidos.

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· Presión de vapor: es cuando la presión que ejerce el vapor en equilibrio con el liquido a una temperatura determinada debido a que en los líquidos al incremento de temperatura hay un escape de moléculas en la superficie del liquido llegando a un equilibrio entre liquido y vapor, ya que el número de moléculas que se liberan es igual al número de moléculas que retornan.

· Punto de ebullición: ocurre cuando la temperatura de ebullición de un líquido está relacionada con su presión de vapor

La presión del vapor interna es igual a la presión externa o atmosférica esto se denomina como “Punto de ebullición del líquido”.

La temperatura del punto de ebullición normal de un líquido es de 1atmosfera o 760 torr tal que la temperatura de ebullición es proporcional a la presión.

· Viscosidad: es la resistencia de un liquido ante un flujo ya que las fuerzas de atracción que mantienen a las moléculas a distancias ínfimas dando la suficiente cohesión a los líquidos haciendo que estos al fluir en una superficie produzcan fricción.

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La viscosidad disminuye con el aumento de temperatura.

La viscosidad aumenta con la disminución de la presión.

En el SI (Sistema Internacional) sus unidades se representan en pascal por segundo correspondiendo a (N)*(s)/m2 o Kg/m*s.

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El agua está presente en todos los seres vivos a pesar de ser una molécula simple, por tanto deducimos que es una parte fundamental para el funcionamiento de nuestro organismo, a continuación, describiremos su estructura.

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Una molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H2O) y su enlace es covalente donde el hidrógeno comparte un electrón con el oxígeno y el oxígeno hace lo mismo con el hidrógeno.
Haciendo que la molécula se comporte como un dipolo eléctrico.

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La polaridad favorece el enlace entre moléculas de agua, haciéndola muy cohesiva ya que puede establecer cuatro puentes de hidrogeno con otras moléculas.
El oxígeno posee cuatro electrones más para compartir, esto produce  una carga negativa débil en los electrones sin compartir y crea una geometría en la molécula de agua de 104,5°.

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Esta estructura se ve cuando el agua está a 0°C, en este estado ya no se rompen los puentes de hidrógeno, haciéndola rígida con forma hexagonal.

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Propiedades fisicoquímicas del agua

1.Acción disolvente.

El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal) se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren
las reacciones del metabolismo, el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.

2.Fuerza de cohesión entre sus moléculas.
Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta.

3. Elevada fuerza de adhesión.
De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.

4.Gran calor específico.
El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciente más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Permite al citoplasma acuoso servir de protección para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.

5. Elevado calor de vaporización.

A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, El agua tiene un alto calor de vaporización, es la cantidad de energía necesaria para transformar un gramo de una substancia liquida en gas a temperatura constante.

6. Elevada constante dieléctrica.

Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales (Calcio, Fosforo, Magnesio), y de compuestos covalentes polares como los glúcidos (Fructosa: miel y frutas).

7. Bajo grado de ionización.
la mayor parte de moléculas de agua no están disociadas. Sólo un reducido número de moléculas sufre disociación generando iones positivos(H+) e iones negativos (OH-).

8.La densidad del agua.
En estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de Hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua ocupando mayor volumen.

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Bibliografías
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