ACQUA

La molecola
dell’acqua
L'acqua è un liquido le cui molecole sono
composte da due atomi di idrogeno e
uno di ossigeno.
La formula chimica dell'acqua è
Approfondimento: il colore dell'acqua
L'acqua risulta blu perché quando la luce del
sole, che contiene tutti i colori, vi penetra,
alcuni colori vengono assorbiti dalle sue
molecole, in particolare esse assimilano
maggiormente i colori arancione e rosso, quindi
quando la luce arriva ai nostri occhi ha minore
colorazione arancione e rossa e ci appare come
se fosse più blu rispetto a ciò che chiamiamo
luce bianca.
Invece per quanto riguarda l'acqua marina
contribuiscono al colore vari fattori, tra cui la
profondità, il fondale e il materiale (organico e
inorganico) in sospensione nell’acqua. Questo fa
sì che la luce restante tenda ad un blu più
profondo e violaceo rispetto all'azzurro pallido
dell'acqua pura.
L'acqua pura è un
liquido
inodore
e
insapore e presenta una
debole colorazione blu
che si può osservare
soltanto nelle acque
molto profonde.
LE PROPRIETA’
FISICHE E
CHIMICHE
1
DELL’ACQUA
RIPASSO:
I passaggi
di stato
In natura troviamo l’acqua in tutti e tre gli stati:
solido, liquido e gassoso
LE PROPRIETA’
FISICHE E
Temperatura di ebollizione = 100°C
CHIMICHE
2
Temperatura di solidificazione/fusione = 0°C
DELL’ACQUA
Sostanze diverse dall'acqua passano di stato a
RIPASSO:
I passaggi temperature diverse. Le temperature particolarmente
“belle” di 0°C e 100°C proprie dei passaggi di stato
di stato
dell'acqua non sono casuali: sono dovute al fatto che ci
si è basati proprio sulla fusione e l'ebollizione
dell'acqua per definire la scala Celsius delle
temperature!
T. di fusione (°C) T. di ebollizione (°C)
Idrogeno
-259
-253
Anidride carbon.
-78
-57
Alcool etilico
-114
78
Acqua
0
100
Piombo
327
1749
Oro
1064
2808
Ferro
1535
3000
LE PROPRIETA’
FISICHE E
CHIMICHE
3
DELL’ACQUA
L’acqua è un buon solvente
Un solvente è un liquido che
scioglie un’altra sostanza (un
soluto solido, liquido o gassoso)
dando luogo ad una soluzione.
Chimicamente l'acqua è
un buon solvente. Le
proprietà solventi
dell'acqua sono
indispensabili agli esseri
viventi, perché
consentono complesse
reazioni chimiche
necessarie alla vita (ad
esempio nel sangue o nel
citoplasma della cellula).
LE PROPRIETA’
FISICHE E
CHIMICHE
4
DELL’ACQUA
LA SPINTA DI ARCHIMEDE
Un corpo immerso
in un fluido riceve una
spinta verso l’alto pari
al peso del fluido
spostato
Quando ci immergiamo
in acqua il livello
dell’acqua aumenta,
perché il volume
occupato prima
dall’acqua ora è
occupato dal nostro
corpo.
LE PROPRIETA’
FISICHE E
CHIMICHE
5
DELL’ACQUA
LA SPINTA DI ARCHIMEDE: come sfruttarla
Presenza della vescica natatoria
Stiva piena di aria o d’acqua
Polmoni vuoti o pieni d’aria
Picciolo con cavità piene di aria
6
IL CICLO
DELL’ACQUA
7
DURANTE IL CICLO DELL’ACQUA …
si verificano i cambiamenti di stato fisico dell'acqua tra la fase liquida, solida e
gassosa: evaporazione, condensazione, precipitazione, infiltrazione, scorrimento e
flusso sotterraneo.
Tutti questi processi fisici avvengono continuamente. Contemporaneamente ad una
nevicata in montagna il vento spazza una zona dell’oceano favorendo l’evaporazione
dell’acqua e la formazione di nubi.
NON È UNA SEQUENZA AUTOMATICA …
Ad esempio l'acqua evapora dagli oceani e forma le nuvole dalle quali l'acqua torna alla
terra. Tuttavia, prima di raggiungere nuovamente gli oceani, l'acqua può evaporare,
condensare, precipitare e scorrere molte volte.
NEI GIORNI NOSTRI …
Durante il secolo scorso il ciclo dell'acqua è diventato più intenso, con l'incremento
dei tassi di evaporazione e precipitazione. Ciò è quanto gli scienziati si aspettano a
causa del riscaldamento globale, dato che le temperature più alte aumentano il
tasso dell'evaporazione.
La ritirata dei ghiacciai è anch'essa un esempio del cambiamento in atto, dato che
l'apporto d'acqua ai ghiacciai non è sufficiente a compensare la perdita per
scioglimento e sublimazione.
INTERVENTI CON CUI L’UOMO ALTERA IL CICLO DELL’ACQUA:
Agricoltura, Inquinamento atmosferico, costruzione di dighe, deforestazione e
riforestazione, estrazione dell'acqua dalle falde acquifere mediante pozzi, sottrazione
8
d'acqua dai fiumi, urbanizzazione
Da dove viene l’acqua che abbiamo sulla Terra? DUE TEORIE:
proveniente dall’interno
Le teorie classiche assumono un’origine interna, cioè
endogena, dell’acqua sul nostro pianeta.
Secondo queste ipotesi il raffreddamento del nostro
pianeta causò la condensazione dell’acqua atmosferica
che precipitò al suolo assieme all’anidride carbonica. Qui
la prima diede origine agli oceani mentre la seconda
contribuì alla formazione di rocce carbonate (come
calcare e marmo).
Secondo teorie molto più recenti, una percentuale più o meno
elevata dell’acqua presente negli oceani potrebbe avere
un’origine esogena, cioè potrebbe essere arrivata dallo spazio.
proveniente dall’esterno
Da dove precisamente? Dai granuli di polveri insterstellare
(molto ricchi di acqua) e, soprattutto, dalle comete.
Oggi noi sappiamo che i nuclei delle comete sono ricchissimi di
acqua; per avere un’idea del fenomeno basti pensare che una
cometa come la famosissima Hale-Bopp (che raggiunse il
massimo splendore durante la primavera del 1997) può
contenere migliaia di miliardi di tonnellate d’acqua. Sarebbero
quindi sufficienti 14.000 impatti con altrettante comete come la
Hale-Bopp per portare sulla Terra metà dell’acqua presente negli
9
oceani.
L’ACQUA CHE UTILIZZIAMO QUOTIDIANAMENTE VIENE
PRELEVATA DA:
- FIUMI
- LAGHI
- MARE (meno spesso)
- FALDE (raccolte di acqua che si formano nel sottosuolo
sopra rocce impermeabili)
A SECONDA DELLA PROVENIENZA
L’ACQUA PUÒ ESSERE:
DOLCE (bassa quantità di sali)
SALMASTRA (media quantità di sali)
SALINA (alte quantità di sali, a volte anche da laghi salati)
10
ACQUA DOLCE
0,6%
FALDE
ACQUIFERE
0,4%
CALOTTE
POLARI 1,5%
DISPONIBILITÀ
DI ACQUA
NEL MONDO
ACQUA SALATA
97,5%
11
bere e lavare
(USO
DOMESTICO)
10%
CONSUMI DI
ACQUA DOLCE
NEL MONDO
produrre
(INDUSTRIA)
20%
irrigare
(AGRICOLTURA)
70%
12
13
QUANTA ACQUA SERVE
PER PRODURRE?
IMPRONTA
IDRICA
DEGLI
ALIMENTI
14
IMPRONTA
IDRICA
DEGLI
ALIMENTI
15
Per quanto riguarda la tazzina di caffè, 140 litri
l'acqua sono necessari per far crescere, tostare e
macinare 6-7 grammi di caffè.
60 litri di acqua per produrre 1 kg di carta.
Per fabbricare una bottiglietta di plastica in cui si
compra l’acqua ne sono stati consumati altri 4
IMPRONTA
IDRICA
litri.
Per crescere il cotone necessario a
fabbricare una maglietta,
2 900 litri.
11 000 litri d’acqua per produrre
1 paio di jeans.
16
L’ACQUA E LA VEGETAZIONE
Vegetazione scarsa
Vegetazione abbondante
17
La vita e la riproduzione sono sempre
legate all’acqua: alcuni esempi
Fecondazione esterna in acqua
(comune tra i pesci ma non solo)
Anfibi: le uova vengono deposte in acqua e sono
circondate da una sostanza gelatinosa
Rettili e uccelli: le uova hanno un guscio che previene la
disidratazione e contengono un sacco amniotico pieno di
liquido amniotico
Mammiferi: l’embrione si sviluppa all’interno del sacco
amniotico pieno di liquido amniotico nel corpo della madre
18
L’ACQUA, ELEMENTO INDISPENSABILE
PER LA VITA DELL’UOMO
Entra nel nostro corpo con la dieta
Funge da “ammortizzatore”
degli organi più delicati
Trasporta principi nutritivi
assorbiti in tutte le cellule
Raccoglie ed elimina sostanze
di rifiuto
19
CONTENUTO DI H2O DEGLI
ORGANI E DEI LIQUIDI
CORPOREI
Gli organi contengono oltre il 75% di acqua,fatta eccezione per i
denti e lo scheletro; in particolare il contenuto in percentuale è:
LATTE MATERNO
RENI
CUORE
POLMONI
MILZA
MUSCOLI
STOMACO E INTESTINO
PELLE
87%
83%
79%
79%
76%
75%
75%
72%
FEGATO
SCHELETRO
DENTI
LIQUIDO CELEBRALE
MIDOLLO OSSEO
CERVELLO
PLASMA SANGUIGNO
70%
22%
10%
99%
99%
75%
85%
20
L’ACQUA E L’UOMO
FUNZIONI NEL NOSTRO CORPO
Rende solubili molte sostanze
che possono essere utilizzate
dal nostro organismo
Permette di eliminare sostanze
dannose attraverso l’urina e il
sudore
Regola, attraverso la
sudorazione, la temperatura
dell’organismo
Un adulto dovrebbe
assumere ogni giorno
0,3 litri ogni 10 kg di peso.
ACQUA ELIMINATA AL GIORNO
DA UN UOMO DI 80 KG
1,5 litri  attraverso i reni
0,7 litri  attraverso la pelle,
i polmoni, il naso e la bocca
0,2 litri attraverso l’intestino
con le feci
21
22
ACQUA POTABILE E ACQUA MINERALE
Suddivisione acque a seconda utilizzo:
Acque minerali ( imbottigliata così come sgorga dalla sorgente )
Acque potabili ( destinate al consumo umano )
Acque industriali ( utilizzate nel funzionamento delle industrie e,
in particolare, nei sistemi di raffreddamento )
Acque agricole ( destinate principalmente all'irrigazione )
Acque reflue ( provenienti dagli scarichi civili ed industriali )
Ma allora l’acqua minerale non è uguale all’acqua potabile?
L’acqua minerale e l’acqua potabile (quella del rubinetto) sono regolate da leggi
diverse. In Italia può essere venduta con la dicitura acqua minerale solo l'acqua
che risponde ai certi criteri di legge. Sono considerate acque minerali naturali le
acque che, avendo origine da una falda o giacimento sotterraneo, provengono
da una o più sorgenti naturali o perforate e che hanno caratteristiche igieniche
particolari e proprietà favorevoli alla salute". Per le acque potabili, le
«caratteristiche igieniche» e le «proprietà salutari» non sono invece richieste.
23
ALCUNI ESEMPI PER CAPIRE MEGLIO
Le acque bicarbonate hanno una buona azione
diuretica e sono efficaci nella cistite cronica,
sono indicate nell'insufficienza epatica, inoltre
favoriscono la digestione. Le acque solfate
esercitano sullo stomaco una azione più
equilibrata e meno stimolante di quelle
carbonate, rilassano la muscolatura epatobiliare, e sono lievemente lassative. Le acque
clorurate favoriscono l'equilibrio delle funzioni
intestinali, biliari e del fegato. Le acque
magnesiache svolgono un'azione lassativa e
preventiva nell'arteriosclerosi. Le acque
fluorate sono consigliate per la prevenzione
della carie e nei casi di osteoporosi. Le acque
ferrose sono indicate ai sofferenti di anemia.
24
Leggiamo qualche etichetta di acque minerali in commercio:
ACQUA “FRIZZANTE”
ACQUA “LISCIA”
25
Il mercato delle acque minerali in bottiglia ha un'importanza
particolare in Italia, che guida nettamente la classifica del consumo
mondiale pro capite, con volumi che si sono triplicati dal 1985 (65 litri
annui pro capite) al 2006 (194 litri annui).
Significativo è anche l'impatto ambientale, legato al trasporto
di bottiglie e al loro successivo smaltimento
Uno studio rivela che ogni anno per produrre 154 miliardi di minerale in bottiglia si
consumano 81 milioni di litri di petrolio e 600 miliardi di litri di acqua, necessari alla
lavorazione della plastica.
E per produrre un chilo di Pet (polietilene tereftalato), la plastica usata per l'acqua,
sono necessari quasi due chili di petrolio e 17 litri di acqua, la cui lavorazione
rilascia nell'atmosfera 2,3 chili di anidride carbonica, oltre ad altre sostanze
inquinanti.
Il mercato è molto remunerativo, se si considera che un litro di acqua in bottiglia
costa circa quanto 1000 litri di acqua del rubinetto (circa 0,80÷1 euro al m3 di
acqua). Si tratta inoltre di un mercato derivante da un "bisogno indotto", sostenuto
dall'incessante pubblicità, che conferisce proprietà "quasi miracolose" alla costosa
acqua imbottigliata.
26
Esiste un’etichetta dell’acqua potabile?
SÌ: le analisi effettuate dai gestori degli acquedotti sono pubbliche!
In realtà l'acqua di rubinetto è strettamente controllata (la legge
prevede controlli giornalieri molto severi, con parametri spesso più
restrittivi rispetto a quelli richiesti per l'acqua in bottiglia), e spesso
l'acqua che viene distribuita negli acquedotti cittadini è di ottima
qualità, a volte persino superiore a quella delle acque in bottiglia!
Vediamo qui a fianco il numero
minimo di controlli a cui è
sottoposta l’acqua potabile ogni
anno in base alla popolazione del
centro abitato a cui quell’acqua
viene fornita.
27
E ALL’ALTRO ESTREMO?
"L'acqua minerale è da vietare perché dannosa per
l'ambiente". Questo il divieto varato dai 2500 abitanti di
Bundadanoon, un piccolo centro dell'Australia, distante
150 km da Sydney. Nei suoi supermercati sono state
messe al bando le bottiglie di acqua minerale in plastica.
L'obiettivo è quello di ridurre gli effetti che
l'imbottigliamento e la distribuzione di acqua frizzante
producono sul nostro Pianeta.
28
Quali sono i trattamenti che subisce l’acqua prima di uscire dai rubinetti
delle nostre case?
LA POTABILIZZAZIONE DELL’ACQUA
DECANTAZIONE
Canali molto stretti per eliminare inquinanti grossolani
Riposo in grandi vasche per eliminare sostanze insolubili sul fondo e
quelle galleggianti
FILTRAZIONE
Filtri trattengono sostanze solide che rendono l’acqua torbida
STERILIZZAZIONE
Inserimento di ozono per trasformare inquinanti in sostanze chimiche non
nocive
DISINFEZIONE
L’acqua è limpida ma non ancora potabile: si aggiunge diossido di cloro
per uccidere i batteri.
29
Quali sono i trattamenti che subisce l’acqua reflua dopo essere stata utilizzata?
LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE REFLUE
ELIMINAZIONE MICRORGANISMI PATOGENI
Si depositano sul fondo di grandi vasche e poi asportati dall’acqua
reflua.
Possono essere bruciati in termovalorizzatori per avere energia o
impiegati come fertilizzanti.
ELIMINAZIONE SOSTANZE TOSSICHE:
Coagulazione
Si inseriscono composti metallici che fanno depositare sul fondo
sostanze tossiche, successivamente riciclate.
Flottazione
Si introduce nell’acqua dell’aria per formare fiocchi di sostanze
inquinanti che si portano verso la superficie.
Assorbimento su carbone attivo
Inserimento di carbone che riesce a trattenere
le sostanze tossiche.
30
E’ proprio vero che l’acqua è pubblica?
Se l’acqua è pubblica perché bisogna pagarla ?
Come si calcola la tariffa dell’acqua ?
L’acqua è pubblica! Le fonti,
gli acquedotti e gli impianti
di accumulo e trattamento
sono di proprietà pubblica.
Quindi di tutti!!!
Perché pagare l’acqua?
Non si paga l’acqua.
Si paga il servizio di potabilizzazione,
distribuzione, collettamento attraverso
le fognature e depurazione.
31
CONSUMIAMO MOLTA ACQUA:
Stile di vita : Piscine, vasche idromassaggio, lavaggio auto,
irrigazione giardini e campi sportivi con acqua potabile
Sistema di alimentazione mondiale : elevato consumo di acqua per i
cereali destinati a mangime per gli allevamenti da carne
Industria “idroesigente” spesso priva di sistemi di recupero : acqua
per raffreddamento, per abbattimento inquinanti, per l’industria
alimentare, per diluizione di prodotti
COME RISPARMIARNE UN PO’?
Con una corretta gestione delle acque:
- Risparmio idrico
- Riduzione delle perdite
- Depurazione degli scarichi
32
L'acqua è preziosa.
Bastano alcune semplici attenzioni nei gesti
di ogni giorno per risparmiarla.
http://www.youtube.com/watch?v=lFmBIGv3pb8
In cucina si può
•lavare i piatti o le verdure riempiendo un contenitore ed
usare l'acqua corrente solo per il risciacquo
•chiudere i rubinetti ed effettuare una lettura del
contatore dopo una notte per evidenziare eventuali
perdite
•usare lavatrice e lavastoviglie a pieno carico ed a basse
temperature fa risparmiare fino a 11.000 l all'anno.
33
In bagno si può
•chiudere il rubinetto mentre ci si lava i denti,
ci si rade o si fa lo shampoo
•usare la doccia fa risparmiare fino a 100 litri
d'acqua per volta rispetto al bagno
•un regolatore di flusso nello scarico del
water fa risparmiare 26.000 litri all'anno.
In giardino si può
•innaffiare verso sera, quando l'acqua evapora
più lentamente e viene assorbita dalla terra
•raccogliere l'acqua piovana e riutilizzarla
•riutilizzare l'acqua usata per lavare frutta e
verdura per innaffiare.
34
CARTA EUROPEA DELL’ACQUA
Promulgata il 6 maggio 1968 a Strasburgo dal Consiglio d’Europa è ancora
scarsamente sconosciuta e osservata anche dai maggiori responsabili delle
condizioni e dei pericoli che vi sono accennati ma anche dai consumatori che usano
e trattano l’acqua sconsideratamente.
1. Non c'è vita senza acqua. L'acqua è un bene
prezioso, indispensabile a tutte le attività umane.
2. Le disponibilità di acqua dolce non sono inesauribili. E'
indispensabile preservarle, controllarle e se possibile accrescerle.
3. Alterare la qualità dell'acqua significa nuocere alla vita
dell'uomo e degli altri esseri viventi che da essa dipendono.
4. La qualità dell'acqua deve essere sempre mantenuta in
modo tale da poter soddisfare le esigenze delle utilizzazioni
previste, specialmente per i bisogni della salute pubblica.
5. Quando l'acqua, dopo essere stata utilizzata, viene restituita
all'ambiente naturale, deve essere in condizioni da non
compromettere i possibili usi dell'ambiente, sia pubblici che privati.
35
6. La conservazione di una copertura vegetale appropriata, di preferenza
forestale, è essenziale per la conservazione delle risorse idriche.
7. Le risorse idriche devono essere
accuratamente inventariate.
8. La buona gestione dell'acqua deve essere materia di
pianificazione da parte delle autorità competenti.
9. La salvaguardia dell'acqua implica uno sforzo importante di ricerca
scientifica, di formazione di specialisti e di informazione pubblica.
10. L'acqua è un patrimonio comune il cui valore deve essere riconosciuto
da tutti. Ciascuno ha il dovere di economizzarla e utilizzarla con cura.
11. La gestione delle risorse idriche dovrebbe essere inquadrata nel
bacino naturale piuttosto che entro frontiere amministrative e politiche.
12. L'acqua non ha frontiere. Essa è una risorsa comune, la tutela della
quale richiede la cooperazione internazionale.
36