# data[].attributes.headline
             PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LOS LÍQUIDOS

# data[].attributes.subject
             PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LOS LÍQUIDOS

# data[].attributes.body
El Estado Liquido
Se caracteriza porque en él las fuerzas de atracción molecular son  iguales a las fuerzas de repulsión, cualidad que hace que los líquidos presenten las siguientes características.

Poseen volúmenes fijos.

Adquieren la forma del reciente que les contiene.

Las moléculas presentan movimientos más restringidos que en los gases.

Espacios intermoleculares equidimensionales con el tamaño de la molécula.

Son considerados también fluido.

# data[].attributes.body
La tensión superficial es la propiedad que tiende a jalar las moléculas de la superficie de un líquido hacia el interior de éste, por lo tanto el resultado es la disminución de la superficie al mínimo. Este fenómeno es causado por el hecho que dentro del líquido cada molécula es atraída por el resto de las moléculas en todas las direcciones, pero las de la superficie son atraídas únicamente hacia abajo o  sea hacia el cuerpo del líquido, formando estas una especie de membrana superficial templado. Cuanto mayor sea la fuerza de atracción entre las moléculas, mayor es la tensión superficial

Experimento de tensión superficial.

# data[].attributes.body
La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial. Las fuerzas entre las moléculas de un líquido se llaman fuerzas de cohesión y, aquellas entre las moléculas del líquido y las de la superficie de un sólido, se denominan fuerzas de adhesión, lo que les permite ascender por un tubo capilar (de diámetro muy pequeño).

Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza de cohesión es menor a la adhesión del líquido con el material del tubo.
Éste es el caso del agua y, ésta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

Simulador de capilaridad el agua.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
1 Modelado y Simulación de Sistemas Naturales : Sesion 6: Capilaridad Profesor: Gabriel Villalobos Camargo., 5 de...

Capilaridad

´ de Sistemas Naturales : Modelado y Simulacion Sesion 6: Capilaridad Profesor: Gabriel Villalobos Camargo. , ([email protected])

5 de septiembre de 2014

Capilaridad

´ Escalas y definicion

Capilaridad

Orden de magnitud Los modelos que vamos a trabajar en esta clase se encuentran generalmente ´ en la escala de lo microscopico,µm, aunque en algunos casos mencionaremos interacciones entre ´ ´ moleculas (escala nanoscopica, nm).

Dice deGennes, "la capilaridad es el estudio de las interfaces entre dos l´ıquidos inmiscibles, o entre un l´ıquido y el aire. Las interfaces son deformables: pueden cambiar su forma para minimizar la energ´ıa de superficie". Capilaridad ´ Segun "Es el ´ la enciclopedia britanica: ´ capilar de un ascenso o depresion ´ estrecha, como l´ıquido en una seccion ´ ´ es un tubo cuya area de seccion ˜ como sucede en los espacios pequena; entre las fibras de una toalla o las aberturas de un material poroso. ".

Capilaridad

´ superficial Tension ´ superficial es la razon ´ por la La tension cual los l´ıquidos, pueden adoptar ´ formas extremadamente estables en algunas situaciones, mientras que en ´ otras fluyen facilmente.

Origen f´ısico Los liquidos son estados condensados de la materia en los cuales las fuerzas ´ son mas ´ fuertes que la de atraccion ´ termica. ´ agitacion

´ es U, las Si la energ´ıa de coesion ´ moleculas de la superficie pieren U/2. ˜ de la molecula, ´ Sea a el tamano a2 su ´ ´ superficial es del orden area. La tension U de: γ ≈ 2a 2

Capilaridad

´ superficial tension

Hay dos interpretaciones sobre la ´ superficial. El trabajo de tension modificar una superficie es proporcional ´ al numero de moleculas que se llevan a ´ la superficie: δW = γ · dA

Si se mueve el tubo dx: δW = F · dx = 2γ · l · dx

´ superficial Tension ~γ es una fuerza (por unidad de longitud) normal al tubo en el plano de la superficie, dirigida hacia el l´ıquido.

Capilaridad

Esfera pw

R

dR

p0 (o) (w) Una gota de aceite (o) en agua (w). ´ Minimiza el area adoptando una forma ´ esferica de radio R. El trabajo por ´ unidad de area al desplazar la superficie en dR : δW = −p0 dV0 − pw dVw + γow dA Donde: dVo = 4πR 2 dR = −dVw , dA = 8πRdR,po y pw son las presiones ´ en el aceite y en el agua, γow la tension superficial entre el aceite y el agua. En equilibrio δW = 0, luego: ∆p = po − pw =

2γow . R

Capilaridad

Teorema de Laplace

Teorema de Laplace ´ hidrostatica ´ El incremento en presion al atravezar la frontera entre dos fluidos es ´ igual al producto entre su tension superficial y la curvatura de la superficie C: 1 1 ∆p = γ + 0 = γC R R

Capilaridad

´ ¿Como se mojan las superficies? ´ El mojado es importante en: la cornea, la sabia de las plantas, el inflado de los pulmones al nacer, industria qu´ımica, ´ automovil´ıstica, alimentos, domestica, ´ construccion

´ θE : angulo de contacto. 1

S > 0 Mojado Total: El l´ıquido se dispersa totalmente en la superficie.

2

S < 0 Mojado Parcial: El l´ıquido no se dispersa, forma gotas.

´ ¿Como se mojan las superficies? Hay dos casos: 1

Mojado total: el l´ıquido tiene gran afinidad por la superficie.

2

Mojado parcial: lo opuesto.

´ Parametro de esparcimiento Es la diferencia entre la energ´ıa cuando seca menos cuando mojada: S = [Esubstrate ]dry − S = [Esubstrate ]wet S = γSO − (γSL + γ) ´ donde γSO : solido-aireγSL solido-l´ ıquido y γ) l´ıquido-aire.

Capilaridad

Ley de Young-Dupre´ 1

"preferiblemente mojado" si θE ≤ π/2

2

"preferiblemente no mojado" si θE > π/2 La componente vertical se equilibra con ´ el solido. Ley de Young-Dupre´ El trabajo necesario para mover la l´ınea de contacto en una distancia dx es: ´ ´ ¿Como se determina el angulo de contacto?

Ley de Young-Dupre´ Haciendo suma de fuerzas en el punto de contacto: γ cos θE = γSO − γSL , y Usando S = γSO − (γSL + γ), se tiene: S = γ(cos θE − 1)

δW = (γSO − γSL )dx − cos γE dx, en equilibrio es igual a cero.

Capilaridad

´ capilar Adhesion

´ capilar Presion

∆p

= =

1 cos(θE ) − R H/2 2γ cos θE − H

γ·

La fuerza que adhiere las superficies es: 2γ cos θE F = πR 2 H θE muestra cuanto moja el l´ıquido a la superficie. Si θE < π/2, se forma un puente capilar, de A = πR 2 .

Capilaridad

Puentes capilares

Siguiendo a de Gennes: Longitud capilar Existe una longitud, llamada κ−1 debajo de la cual la gravedad no importa. Se llama longitud de capilaridad. Se puede ´ de Laplace estimar igualando la presion ´ hidrostatica: ´ con la presion γ = ρgκ−1 κ−1 r γ κ−1 = ρg

Capilaridad

Meniscos La superficie de un l´ıquido dentro de un recipiente es plana, salvo justo en el punto triple. All´ı depende de si el l´ıquido moja la superficie, entonces se cuva hacia arriba; en caso de no mojar se curva hacia abajo.

Forma del menisco. ´ z: altura de la superficie. P0 : presion 1 externa. R(z) : curvatura en el punto z. Justo bajo la superficie: P0 +

γ = P0 − ρgz R(z)

´ hidrostatica ´ La presion es igual a la ´ de Laplace. Como la altura presion var´ıa con la distancia al muro, el radio de curvatura cambia y el menisco no es un c´ırculo. −Rz = κ−2 ˜ ≈ 1mm. En ausencia de Tamano gravedad ¿que pasa con un l´ıquido en un vaso?

Capilaridad

Ley de Jurin

´ capilar" Los l´ıquidos trepan "Ascencion ´ en los tubos delgados. ¿Por que? Francis Hauksbee (1713) ´ capilar ... La ascencion 1

´ en el vacio. ocurre tambien

2

no es espec´ıfico de la geometr´ıa cil´ındrica.

3

´ pasa con otros solidos, y otros l´ıquidos

4

la altura no depende del grosor del vidrio

Capilaridad

...ley de Jurin

Altura de Jurin Laplace Los l´ıquidos trepan siempre que la energ´ıa de la superficie seca γSO sea mayor que la energ´ıa del tubo humedo ´ ´ ´ γSL Parametro de impregnacion:

En el l´ımite en que el radio capilar R es ´ pequeno ˜ que la altura de la mucho mas columna h se puede obviar el menisco. La energ´ıa de la columna es: E = −2πRhI +

I = γSO − γSL El agua asciende en el tubo si I > 0 y desciende si I < 0. Usando la ley de young: γSO − γSL = γ cos θE se concluye que: I > 0 si θ < π/2

1 πR 2 h2 ρg 2

es decir, ganancia en energ´ıa de ´ superficie y perdida en energ´ıa gravitacional. Minimizando la energ´ıa se obtiene: H=

2γ cos θE ρgR

Capilaridad

...ley de Jurin

´ Presion ´ usar un argumento Es posible tambien ´ En el punto A la presion ´ es de presion. la externa menos la de Laplace: PA = P0 −

2γ cos θE R

´ en el punto B tiene que ser La presion ´ externa, ya que por Pascal la presion debe ser la misma en todos los puntos que tienen la misma altura. Entonces la diferencia entre A y B es el peso de la columna de agua en B, es decir: PB − PA = ρgH = −

2γ cos θE R

Capilaridad

TAREA

tarea En grupos de dos: preparen los siguientes ejemplos para presentar en la siguiente clase: 1

Menisco en una fibra vertical. Pg. 47.

2

Longitud capilar κ−1 , apantallamiento, caso de una pared vertical. Pg. 34

3

Superficies m´ınimas de curvatura cero: Menisco en una fibra Pg. 13

4

Superficies m´ınimas de curvatura ´ Pg. 14 cero: filme de jabon.

Capilaridad

Bibliograf´ıa

Bibliograf´ıa Soft Matter. Nobel Lecture, Pierre-Gilles de Gennes, 9 de diciembre de 1991. Theory of Polymer Dynamics. W.J. Briels. October 1998. Capillarity and Wetting Phenomena, drops, bubbles, pearls, waves. Pierre-Gilles de Gennes, Francoise Brochard-Wyart Statistical Models of Fracture.Mikko J. Alava, Phani K. V. V. Nukala, and Stefano Zapperi. Advances in Physics, 55(3-4):349, 2006. Fractals and Disordered Systems, chapter Fractures, pages 201-235. H.J. Herrmann. Springer-Verlag, 1991. Crackling Noise. James P. Sethna, Karin A. Dahmen, and Christopher R. Myers. Nature, 410:242 - 250, 2001.

# data[].attributes.attachment_link.title
[PDF] Modelado y Simulación de Sistemas Naturales : Sesion 6: Capilaridad - Free Download PDF

# data[].attributes.attachment_link.description
1 Modelado y Simulación de Sistemas Naturales : Sesion 6: Capilaridad Profesor: Gabriel Villalobos Camargo., 5 de... Capilaridad ´ de Sistemas Naturales : Modelado y Simulacion Sesion 6: Capilaridad Profesor: Gabriel Villalobos Camargo.

# data[].attributes.body
En los líquidos a medida que se incrementa la temperatura, se incrementa el escape de las moléculas de la superficie del 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 del líquido.

Características

Si las moléculas del líquido poseen una mayor intensidad de fuerza intermolecular, entonces quedarán atrapadas en el líquido y tendrán menor facilidad para pasar a la fase gaseosa.

Por el contrario a menor intensidad de fuerza intermolecular, entonces las moléculas podrán escapar más fácilmente al estado gaseoso.

# data[].attributes.attachment_link.description
La siguiente aplicación muestra una representación molecular animada del equilibrio líquido-vapor en un recipiente, la curva de presión de vapor del ...

# data[].attributes.body
Se define como la resistencia al flujo. La viscosidad de un líquido depende de las fuerzas intermoleculares:

Cuanto mayores son las fuerzas intermoleculares de un líquido, sus moléculas tienen mayor dificultad de desplazarse entre sí, por lo tanto la sustancia es más viscosa.

Los líquidos que están formados por moléculas largas y flexibles que pueden doblarse y enredarse entre sí, son más viscosos.

# data[].attributes.body
El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual que la presión ejercida sobre el líquido, (presión atmosférica).
El valor del punto de ebullición del agua a 760 mm de Hg (1 atm), es de 100 °C, pero si la presión atmosférica es menor, entonces el punto de ebullición será menor de 100 °C.

Características

Al aumentar la intensidad de las fuerzas intermoleculares, se necesita mucha energía para liberar a las moléculas de la fase líquida, por consiguiente el líquido tendrá una presión de vapor relativamente baja y un elevado calor de vaporización.

Al disminuir la intensidad de las fuerzas intermoleculares, aumenta la presión de vapor de los líquidos, disminuyendo el punto de ebullición y por lo tanto disminuye el calor de vaporización.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
1-OBJETIVOS

1- Determinar experimentalmente las curvas de calentamiento de diferentes sustancias.
2- Determinar los puntos de fusión y de ebullición de diferentes sustancias.
3- Estudiar algunos factores que intervienen en el calentamiento de una sustancia.
4- Calcular los calores específicos de diversas sustancias.
5- Determinar calores latentes de fusión y de ebullición.

2-FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Puedes encontrar información sobre este tema en las siguientes direcciones:
http://www.bioygeo.info/HeatingCurve.htm

http://es.slideshare.net/lucia2793/curvas-de-calentamiento
3-MATERIAL Y PROCEDIMIENTO
termómetro digital agua
vaso de precipitados alcohol etílico
estufa eléctrica benceno

Selecciona la sustancia a estudiar, la masa de sustancia, la temperatura inicial y la potencia de la estufa. Luego enciende la estufa para calentar y ve anotando como se modifica la temperatura a medida que transcurre el tiempo.
¡¡ADVERTENCIA!! El hielo es menos denso que el agua líquida, por ello el hielo flota sobre el agua. En la programación del applet no hemos podido resolver esta cuestión.Pero publicamos la actividad a pesar de ello, porque creemos que puede resultar útil.

4.1- Determinación de los puntos de fusión y de ebullición. Curva de calentamiento

Selecciona una potencia de 500 w, una masa de 200 g , de sustancia toma agua y una temperatura inicial de -10 ºC .

Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 15 valores espaciados.

Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo

Repite la operación anterior para el benceno y el alcohol. A partir de los datos de las gráficas completa la tabla.

4.2- Investigamos los factores que afectan al calentamiento de un líquido

4.2.1- La masa de sustancia

Selecciona una potencia de 500 w, una masa de 100 g , de sustancia toma agua y una temperatura inicial de 10 ºC .

Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 8 valores espaciados, para cuando llegues al punto de ebullición (no tomes este valor).

Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo

Repite la anterior experiencia pero variando la masa (150 g y 200 g)

¿Qué conclusión obtienes?

4.2.2- La potencia de la estufa

Selecciona una potencia de 250 w, una masa de 100 g , de sustancia toma agua y una temperatura inicial de 10 ºC .

Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 8 valores espaciados, para cuando llegues al punto de ebullición (no tomes este valor).

Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo

Repite la anterior experiencia pero variando la potencia de la estufa (500 w y 1000 w)

¿Qué conclusión obtienes?

4.2.3-La naturaleza de la sustancia

Selecciona una potencia de 250 w, una masa de 200 g , de sustancia toma agua y una temperatura inicial de 10 ºC .

Ve anotando la temperatura, procura tomar al menos 8 valores espaciados, para cuando llegues al punto de ebullición (no tomes este valor).

Dibuja la gráfica temperatura frente a tiempo

Repite la anterior experiencia pero variando la sustancia (alcohol y benceno)

¿Qué conclusión obtienes?

4.3- Determinación del calor específico de líquidos

Partimos de las tablas obtenidas en la experiencia 4.2.3.Multiplicamos cada uno de los valores del tiempo por 250 para determinar el calor que la estufa transmite a la sustancia. ( Energía = Potencia X tiempo ). Suponemos que todo el calor es transferido a la sustancia.

Representa la temperatura frente al calor suministrado para cada una de las sustancias

Determina la pendientes de las rectas. La pendiente es igual al producto de la masa (200 g) por el calor específico.

Calcula el calor específico de cada sustancia en J/kgK ( julios/ kilogramos x grados Kelvin).

4.4- Calor latente de fusión y de ebullición

Propón algún procedimiento para determinar los calores latentes de fusión y de ebullición de las diferentes sustancias. Realiza la experiencia y los cálculos necesarios

# data[].attributes.attachment_link.description
Laboratorio virtual con experiencias interactivas de física y química. Se propone guía didáctica

# data[].attributes.headline
                               El Agua, Su Estructura y Sus Propiedades 

# data[].attributes.subject
                               El Agua, Su Estructura y Sus Propiedades 

# data[].attributes.body
El agua es la molécula más abundante en los seres vivos, y representa entre el 70 y 90% del peso de la mayor parte de los organismos. El contenido varia de una especie a otra
El papel primordial del agua en el metabolismo de los seres vivos se debe sus propiedades físicas y químicas, derivadas de la estructura molecular.

Caro Acosta AGUA /Martes, 15 De Diciembre De 2020/https://www.mypress.mx/salud/que-hace-el-agua-en-el-cuerpo-humano-3619

# data[].attributes.body
A temperatura ambiente es líquida, al contrario de  otras moléculas de parecido peso molecular (SO2, CO2, SO2, H2S) son gases. Este comportamiento se debe a que los dos electrones de los dos hidrógenos están desplazados hacia el átomo de oxigeno, por lo que en la molécula aparece un polo negativo, donde está el oxígeno, debido a la mayor densidad electrónica, y dos polos positivos, donde están los dos hidrógenos, debido a la menor densidad electrónica. La molécula de agua son dipolos.
AGUA y BIOLOGIA

# data[].attributes.body
Las propiedades del agua radican en la simplicidad de su estructura molecular formada por dos átomos de hidrógeno y uno oxígeno a través de dos enlaces O—H

Los enlaces O—H se forman por solapamiento de un orbital sp3 oxígeno (el oxígeno presenta cuatro orbitales hibridos sp3, dispuestos según los vértices de un tetraedro)y un orbital 1s del hidrógeno. Los átomos de hidrógeno de la molécula de agua se localizan en dos vértices del tetraedro, mientras que los dos pares de electrones del oxígeno que no participan en el enlace se localizan en los otros dos vértices.

# data[].attributes.body
Sólido: estructura perfectamente ordenada, por lo general se tiene una molécula con estructura cristalina.

Líquido: estructura medianamente ordenada, por lo general más desordenada que el estado sólido pero más ordenada que el estado líquido.

Gaseoso: estructura completamente desordenada, las fuerzas moleculares son muy bajas y por tanto las moléculas se encuentran demasiado desordenadas.

Simulador estados del agua

# data[].attributes.body
La carga neta de la molécula de agua es cero, no obstante una cierta polaridad debido a la diferencia de electronegatividades entre el oxígeno (3,5) y el hidrógeno (2,1). Esta diferencia de polaridad entre los átomos de oxígeno y hidrógeno conlleva a la deformación de la nube electrónica del enlace
Estructura

# data[].attributes.body
Acción disolvente.
El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.
Fuerza de cohesión entre sus moléculas.
Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.
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.
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. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de proteccción para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.
Elevado calor de vaporización.
A 20ºC se precisan 540 calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor.
Elevada constante dieléctrica.

Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos.
Bajo grado de ionización.
De cada 10⁷ de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada.

H₂O  H₃O⁺ + OH-
Esto explica que la concentración de iones hidronio (H₃O⁺) y de los iones hidroxilo (OH⁻) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H₃O⁺ y de OH⁻, si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.

# data[].attributes.body
-Revise el siguiente video y conteste a la pregunta.
¿Cómo era el agua potable en la época de los romanos?

# data[].attributes.attachment_link.title
¿Qué relación tuvieron los romanos con el agua? | con EL CUBIL DE PETER | Campus

# data[].attributes.headline
                       PROCESOS DE PURIFICACIÓN DEL AGUA

# data[].attributes.subject
                       PROCESOS DE PURIFICACIÓN DEL AGUA

# data[].attributes.body
Las partículas disueltas o en suspensión, los compuestos orgánicos, las impurezas y otros contaminantes impiden utilizar agua corriente en aplicaciones de laboratorio e investigación científica.
La solución a este problema es filtrar el agua En este proceso, se eliminan los microorganismos y, residuos que tiene el agua con el objetivo de conseguir la mayor pureza y calidad posibles.

# data[].attributes.body
A través de varios procesos con diferentes elementos el agua es purificada. Por lo que se recurren a métodos utilizados desde la antigüedad. Los cuales son:

1. Filtración

2. Destilación

3. Carbón activado

4. Radiación ultravioleta

5. Desionización

6. Desinfección con compuestos clorados

7. Ozonización

# data[].attributes.body
Para que llegue agua potable de calidad a nuestros grifos ésta pasa por un importante proceso conocido como filtrado del agua. Este proceso elimina los sólidos y agentes contaminantes (virus, parásitos y bacterias) que tiene el agua en su origen para que podamos consumirla sin riesgo de enfermar. Por lo tanto, el agua purificada tiene propiedades buenas para la salud en la medida en que no contiene patógenos ni sustancias nocivas.

A continuación en el siguiente video puedes revisar que es el filtrado del agua.
Según el video, responde la siguiente pregunta:
¿En qué consiste el proceso de filtración?

# data[].attributes.attachment_link.title
¿Cómo es el proceso de purificación y filtración de agua?

# data[].attributes.body
Filtrado grueso: también llamado filtrado de partículas, puede utilizar desde un filtro de arena de 1 mm hasta un filtro de cartucho de 1 micra.

Microfiltrado: utiliza dispositivos de 1 a 0,1 micras para filtrar las bacterias. Una implementación habitual de esta técnica se encuentra en el proceso de elaboración de cerveza.

Ultra filtrado: elimina pirógenos, endotoxinas y fragmentos de ADN y ADR.

Ósmosis inversa (OI): la ósmosis inversa es el grado más refinado de filtrado de líquidos. En lugar de un filtro, se utiliza un material poroso que actúa como tamiz unidireccional para separar partículas de tamaño molecular.

# data[].attributes.body
Es el método de purificación más antiguo. Es un método asequible, pero no puede utilizarse para un proceso bajo demanda. El agua debe destilarse y, a continuación, almacenarse para usarse después, con lo que puede volver a contaminarse si no se almacena correctamente.

# data[].attributes.body
Revise el siguiente video y conteste las preguntas:
¿Qué es el carbón activado y de que esta compuesto?
¿Cómo funciona para purificar el agua?

# data[].attributes.attachment_link.title
Carbon activado para purificar el agua. Cero residuos

# data[].attributes.body
Los Purificadores de Agua por Ultravioleta funcionan mediante la "radiación" o "iluminación" del flujo de agua con una o más lámparas de silicio cuarzo, con unas longitudes de onda de 200 a 300 nanómetros. Por lo tanto, el agua fluye sin detenerse por el interior de los purificadores, que contienen estas lámparas.

CARACTERISTICAS DE LA DESINFECCION CON LUZ UV
•    Desinfección instantánea y eficiente
•    Segura
•    Limpia
•    El mejor costo-beneficio
•    Ambientalmente adecuada

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Los sistemas de tratamiento y desinfección de Agua mediante luz Ultra Violeta (UV), garantizan la eliminación de entre el 99,9% y el 99,99 de agentes patógenos. Para lograr este grado de efectividad casi absoluta mediante este procedimiento físico, es totalmente imprescindible que los procesos previos del agua eliminen de forma casi total cualquier turbiedad de la misma, ya que la Luz Ultravioleta debe poder atravesar perfectamente el flujo de agua a tratar.

Los Purificadores de Agua por Ultravioleta funcionan mediante la "radiación" o "iluminación" del flujo de agua con una o más lámparas de silicio cuarzo, con unas longitudes de onda de 200 a 300 nanómetros. Por lo tanto, el agua fluye sin detenerse por el interior de los purificadores, que contienen estas lámparas.

La luz UV no cambia las propiedades del agua o aire, es decir, no altera químicamente la estructura del fluido a tratado. Al contrario de las técnicas de desinfección química, que implican el manejo de sustancias peligrosas y reacciones que dan como resultado subproductos no deseados, la luz UV ofrece un proceso de desinfección limpio, seguro, efectivo y comprobado a través de varias décadas de aplicaciones exitosas.

CARACTERISTICAS DE LA DESINFECCION CON LUZ UV GERMICIDA

* Desinfección instantánea y eficiente
* Segura
* Limpia
* El mejor costo-beneficio
* Ambientalmente adecuada

De todos los métodos de desinfección actual, la luz ultravioleta (UV) es el más eficiente, económico y seguro. Más aún, su acción germicida se realiza en segundos o en fracciones de éstos, además es ambientalmente el método más adecuado, utilizado mundialmente a lo largo de varias décadas. La luz UV se produce naturalmente dentro del espectro electromagnético de las radiaciones solares en el rango comprendido entre 200 y 300 nanómetros (nm) conocido como UV-C, el cual resulta letal para los microorganismos.

El uso de luz ultravioleta para la purificación de agua potable no es reciente, es un concepto que ha existido por más de cientos años, a pesar de sus principios tempranos, la ciencia detrás de la desinfección UV es compleja. Para entender los fundamentos de cómo la luz Ultra Violeta purifica el agua, requiere una comprensión relativamente profunda de Física, Química y de la Biología.

APLICACIONES

La tecnología ultravioleta actualmente se usa en un extenso grupo de aplicaciones, que va desde la protección básica de agua potable doméstica, hasta un tratamiento final para enjuagues de limpieza de partes electrónicas libre de gérmenes. Se muestra a continuacion una lista de algunas áreas donde se aplica este tipo de tecnología :

* Cervecera
* Farmacéutica
* Vinícola
* Electrónica
* Enlatado
* Acuacultura
* Alimenticia
* Impresión

FUNCIONAMIENTO

La generación artificial de la luz UV se realiza a través de un emisor (lámpara) de cuarzo puro, el cual contiene un gas inerte que es el encargado de proveer la descarga inicial, y conforme se incrementa la energía eléctrica, el calor producido por el emisor también aumenta junto con la presión interna del gas, lo cual genera la excitación de electrones que se desplazan a través de las diferentes líneas de longitud de onda, produciendo la luz UV. Una descarga de presión baja produce un espectro a 185 y 253.7 nm. Los emisores de luz UV de presión media producen radiación multionda, es decir, diferentes longitudes de onda de diversa intensidad a través del espectro UV-C

El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es responsables de dirigir las actividades dentro de todas las células vivas. Todas las células deben tener ADN intacto para funcionar correctamente. SU estructura es muy similar a una escalera que se ha torcido de ambos extremos dando como resultado un aspecto espiral.

Cuando los microorganismos son expuestos a una dosis adecuada de radiación ultravioleta a 253.7 nm de longitud de onda (UV-C), el ADN (acido desoxirribonucleico) de las células absorben los fotones UV causando una reacción fotoquímica irreversible, la cual inactiva y destruye las células.

EFECTOS BIOLOGICOS

La propiedad que tiene el ADN, presente en el núcleo de las moléculas de todos los microorganismos (bacteria, virus, hongos y quistes) de absorber la radiación UV produce el efecto de rompimiento de las cadenas de los aminoácidos de proteínas, causando una disrupción metabólica afectando su mecanismo reproductivo y logrando así su inactivación, eliminando sus propiedades para producir enfermedades y de crecimiento microbiológico. Uno de los principales beneficios al aplicar luz UV con propósitos de desinfección es que no se utilizan ningún tipo de químico para ello.

ASPECTOS TECNICOS
Los principales aspectos que deben tomarse en cuenta para seleccionar un sistema de desinfección de agua con luz UV son:

* Tipo o calidad de agua (p.e. agua deionizada, agua potable, agua residual tratada, etc.)

* Porcentaje de Transmitancia (%T10), la cual considera las impurezas presentes en el agua capaces de absorber y/o reflejar la radiación UV.

* Concentración de Hierro

* Concentración de Manganeso

* Tipo y concentración de microorganismos

* Dosis de luz UV (mWs/cm2), considerada como la Intensidad de luz (mW/cm2) multiplicada por el Tiempo de residencia (segundos)

DISEÑO

Es muy importante conocer que la efectividad de los Purificadores Ultravioleta depende de que cada molécula de agua reciba una dosis mínima de Luz Ultravioleta. Esta dosis será definida en función del uso que se le de al agua tratada. Por lo tanto, jamás debe usarse un equipo de purificación para flujos o volúmenes de agua superiores a las indicadas por el fabricante. Es importante, así mismo, seguir las indicaciones del fabricante para la comprobación de su correcto funcionmiento, y los plazos para la sustitución de las lámparas, que garantizan su efectividad.

El diseño de un esterilizador ultravioleta tiene su base sobre como la dosis se entrega. Las lámparas individuales emiten una cantidad específica de energía ultravioleta y el flujo es un factor determinante por lo que no debe ser sobredimensionado. El tamaño de la cámara de reactor es también de importancia extrema dado que la intensidad disminuye por el cuadrado de la distancia después la lámpara.

La selección de la balastra debe coincidir con la corriente activa correcta de la lámpara dado que una pérdida en intensidad ocurrirá si la lámpara no es operada en el rendimiento correcto. Las balastras de estado sólido ofrecen las ventajas de temperaturas más frescas, requerimientos menores de espacio y menos peso, todo con la entrega uniforme de energía.

Lámpara germicida de Luz Ultravioleta en acero inoxidable

Los cartuchos de cuarzo resguardan el agua de la corriente de la lámpara, ofrecen temperaturas más uniformes y permiten una transmisión más alta de la energía. La variedad de aspectos opcionales que pueden proveerse en los esterilizadores, incluyen: dispositivos que controlan UV y miden el rendimiento real en 253.7 nm, controlando dispositivos que pararán la corriente de agua en caso de la falla del sistema, dispositivos de control de flujo para limitar adecuadamente la corriente de agua en las unidades, alarmas visuales y audibles (ambas locales y remotas) para advertir de fallas de lámpara, dispositivos para controlar temperaturas excedentes en la cámara de reactor, y cronómetro para controlar el tiempo de operación de lámparas UV

VENTAJAS DEL USO DE LUZ ULTRAVIOLETA

Para finalizar, detallaremos algunas de las ventajas de este tipo de tratamientos:

* Se trata de un tratamiento físico, sin necesidad de almacenamiento de stock de ningún producto químico peligroso.

* No cambia las propiedades del agua tratada.

* No tiene peligro o efectos negativos sobre el agua en caso de sobredosificación.

* Simple y barato de mantenimiento de las instalaciones.

* Sencilla instalación sobre canalizaciones de agua ya existentes.

* Posibilidad de uso para aguas destinadas a distintos usos: consumo humano, industria alimentaria, procesos industriales, laboratorios, agricultura, etc.

* Compatible con otros procesos, como los generadores de ozono.

# data[].attributes.attachment_link.title
TRATAMIENTO DE AGUA POR RAYOS ULTRAVIOLETA

# data[].attributes.attachment_link.description
Los sistemas de tratamiento y desinfección de Agua mediante luz Ultra Violeta (UV), garantizan la eliminación de entre el 99,9% y el 99,99 de agentes patógenos. Para lograr este grado de efectividad casi absoluta mediante este procedimiento físico, es totalmente imprescindible que los procesos previos del agua eliminen de forma casi total cualquier turbiedad de la misma, ya que la Luz Ultravioleta debe poder atravesar perfectamente el flujo de agua a tratar.

# data[].attributes.body
Consiste en la eliminación de las sustancias disueltas cargadas eléctricamente (ionizadas) que contiene.
El proceso de Desionización se realiza mediante una resina de intercambio iónico. Éstas pueden ser de intercambio catiónico, si sustituye los cationes disueltos en el agua (sodio, calcio, magnesio, hierro y otros), o puede ser de intercambio aniónico, si sustituye los aniones disueltos (carbonato, cloruro, nitrato, etc.) por radicales hidroxilo. Para eliminar todos los iones del agua, se puede utilizar una combinación de resinas, una aniónica y otra catiónica, ambas conectadas en serie.

# data[].attributes.body
Para garantizar la calidad del agua se suelen aplicar compuestos clorados. Básicamente se hace para desinfectar el agua de bacterias, microorganismos, mohos y virus. Un proceso esencial para obtener agua filtrada apta para el consumo humano.

Si bien la cloración ha contribuido a disminuir el riesgo de cólera, difteria y fiebre tiroidea, los expertos aseguran que solo el empleo de compuestos clorados no purifica el agua en su totalidad. Para una mejor potabilización del agua hace falta pasarla por un medio granular, carbón activado o por ambos procedimientos, si es posible.

# data[].attributes.body
El ozono es el desinfectante químico más fuerte y su uso en el tratamiento de agua es cada vez más común. El ozono (O₃) es un alótropo del oxígeno con tres átomos de este.
Experimento ozonización del agua.
Disuelto en el agua, el ozono comienza su proceso de decaimiento y forma radicales hidroxilo (HO·), estos también reaccionan con los microorganismos para inactivarlos. Sin embargo, la acción de las reacciones directas del ozono con los contaminantes, tienen un mayor rendimiento de desinfección, que el radical hidroxilo. Por esta razón, es recomendable la adición de una concentración residual de este para asegurar la integridad del agua.

La reacción con la que el ozono inactiva a los microorganismos presentes en el agua es una oxidación en la que se generan oxígeno, agua y microorganismos inactivos: