AS ÁGUAS NATURAIS e suas PROPRIEDADES
( Natural Waters and Their Properties ) 

2ªparte
( Part 2 )

Calor Específico

( Especific Heat )

              A definição para calor específico é a quantidade de energia requerida, por unidade de massa, com intenção de elevar à temperatura de um determinado material. A energia que precisa-se para elevar em 1º C ( de 14,5 a 15,5º C ) a temperatura de um grama de água, foi determinada como sendo uma caloria ( 1 cal ), estabelecendo-se o calor específico da água pura como igual a 1,0 cal/g ºC. É elevado demais o calor específico da água, sendo superado, dentre todos os líquidos, somente pelo hidrogênio líquido e pelo amoníaco. Significando que são necessárias enormes quantidades de energia para que ocorram alterações de temperatura na água ou, de outra maneira, que a água pode absorver enormes quantidades de calor sem ocorrer grandes mudanças de temperatura.

              Em função do alto calor específico da água, os ambientes aquáticos são bastantes estáveis com relação à temperatura. Vemos isto em pequenas ilhas localizadas nos oceanos, nas quais temos temperaturas médias uniformes durante todo ano, em razão da estabilidade térmica da água que as circulam.

Condutividade Térmica

                                                          ( Thermal Conductivity )

              A condutividade térmica da água é baixíssima, muito ao contrário do calor específico. Se pudêssemos fazer com que um corpo d'água permanecesse imóvel, sem turbulência, a propagação do calor seria tão lenta, que somente após muitos séculos o fundo do corpo d'água receberia calor. Na natureza, esse fato não ocorre porque o transporte de calor também se dá por convecção de gradientes de densidade na água.

Dissolução de Gases

( Dissolution of Gases )

           Outra propriedade da água de grande importância é sua capacidade de dissolução de gases, alguns dos quais de relevância para a ecologia do meio hídrico. Temos o gás de maior significado para o ambiente aquático, que sem nenhuma dúvida, é o oxigênio, visto que todos os organismos aeróbios que habitam o corpo d'água, precisam de oxigênio.
            Sabemos que a biota, conjunto de seres vivos, no meio aquático, pode ser formada por organismos aeróbios e/ou anaeróbios. Organismos aeróbios utilizam-se do oxigênio dissolvido para sua respiração, enquanto os organismos anaeróbios utilizam-se do oxigênio que está contida em moléculas de vários compostos, como exemplo citamos : os nitratos e os sulfatos.
             Uma condição aeróbia no ambiente aquático é de fundamental importância para o ser humano, pois a maioria dos usos da água exige certas condições de qualidade, que somente é encontrada em ambientes aeróbios. Devemos saber que, do ponto de vista ecológico, ambientes anaeróbios como pântanos, também possuem importância, mesmo que não se presta para uso humano. Vemos que muitos sistemas anaeróbios são resultados de sistemas aeróbios mais antigos, sistemas estes que sofrem uma ação de degradação de sua qualidade, como, por exemplo, os lançamentos de esgotos no meio aquático.

•               Entende-se que as condições anaeróbias propiciam a proliferação de gases com maus odores, o que é insuportável para nós humanos. A pressão parcial dos gases e da temperatura determina a concentração dos gases na água.Temos que na atmosfera terrestre, os principais gases são distribuídos na seguinte proporção :  

• Nitrogênio ( N 2 ) - 78%
• Oxigênio ( O 2 ) - 21%
• Gás Carbônico ( CO2 ) - 0,03%              

           Sabemos que a solubilidade química absoluta dos gases na água, à temperatura de 20º C é a seguinte: 

• CO2 :1700 mg/l
•    O2 :   43 mg/l
•    N2 :    18 mg/l    

• • 
    
   Se multiplicarmos essas concentrações absolutas dos gases pela depressão parcial dos mesmos, obteremos a concentração de saturação dos gases num corpo d'água.

• CO2 : 0,5 mg/l
•    N2 : 14 mg/l
•    O2 :   9 mg/l

   


       Essa concentração de saturação na água é diretamente proporcional à pressão e indiretamente proporcional à temperatura e ao teor salino.

           Em condições naturais, as águas de clima tropical são menos ricas em oxigênio que aquelas de clima temperado; as águas próximas ao nível o mar, onde há pressão atmosférica maior, possuem mais oxigênio que ao nível das montanhas; completando temos a água do mar com maior teor salino, possui menores teores de oxigênio que a água doce.


           Em ambiente aquático a ausência de oxigênio é denominada de "anoxia", por outro lado, as baixas concentrações é designada por "hipoxia". 


            Para termos um aumento da concentração de oxigênio, no meio líquido, é preciso que ocorra um desses dois fatores, uma aeração atmosférica ou atividade fotossintética das plantas aquáticas. 
            Nos rios a principal fonte de oxigênio é sem duvida a atmosfera, devido a ocorrência de turbulência nas águas, porém nos lagos há um predomínio da fotossíntese, pelo fato de termos maior crescimento de microalgas e plantas aquáticas.
             O fenômeno de supersaturação do ambiente aquático é causado pela atividade de fotossíntese, onde pode-se obter concentrações de oxigênio superiores ao valor de saturação.
             A supersaturação da água somente acontece em decorrência da fotossíntese, jamais será pela aeração atmosférica.
             Para obtermos uma diminuição da concentração de oxigênio, no meio líquido, é preciso que ocorra tais processos, respiração dos organismos; mineralização da matéria orgânica; perdas para a atmosfera e oxidação de íons.

             Todos esses métodos, reaeração atmosférica; fotossíntese; respiração e mineralização da matéria orgânica, são modelos muito úteis para podermos estabelecer previsões relativas à quantidade da água em relação da maior ou menor presença de oxigênio.

             Outros gases também tem sua importância para qualidade da água :

                - Gás Metano ( CH 4 )  e Gás Sulfídrico ( H2S )   Os dois são decorrentes de processos de respiração anaeróbia.
             
               
                - Gás carbônico ( CO2 )     Matéria-prima para a fotossíntese, bem como, é produto final da respiração.
                                                 

                Na fotossíntese temos uma absorção de CO2 e liberação de O2, entretanto no processo de respiração ocorre certamente o contrário.

Dissolução de Substâncias

( Dissolution of Substances )

                   A água possui a capacidade de dissolver outras substâncias químicas, não somente os gases, substâncias essas que tem importância na determinação de sua qualidade. A solubilidade dessas substâncias tem relação com o pH do meio, ocorrendo um acréscimo da solubilidade com a redução do pH. Também o aumento da temperatura favorece a solubilidade das diversas substâncias químicas.

                   A temperatura e o pH tem influência na distribuição de substâncias dissolvidas em rios e lagos. nos lagos ocorre um gradiente elevado de pH, com a o obtenção de valores acentuados na superfície em decorrência da fotossíntese, e teores mais baixos no fundo, em função do predomínio de processos respiratórios.

                   Absorção de ácido carbônico - aumento de pH
                   Liberação de gás carbônico - diminuição de pH

                   Quando acontece a circulação da água, toda essa massa de substâncias dissolvidas num corpo d'água, inclusive os nutrientes, podem subir até a superfície, favorecendo ao crescimento exagerado de algas e plantas, fenômeno este que denominamos de " Eutrofização " (1).

                    Devemos destacar alguns compostos dissolvidos na água :

- Os nutrientes responsáveis pela eutrofização, compostos de nitrogênio ( nitrito, nitrato, amônia ) e compostos de fósforo ( fosfato );
- Os compostos de ferro e mangânes, que podem passar pelo tratamento da água numa estação, na forma dissolvida ( redução química ), posteriormente precipitando-se pela oxidação química, na rede de abastecimento, levando ao aparecimento de água com coloração avermelhada ou amarronzada;
- Compostos orgânicos;
- metais pesados;
- Cátions ( sódio, potássio, cálcio, magnésio );
-Ânions ( carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloretos).


                     Agora sabemos quais são as principais substâncias dissolvidas, e que são utilizadas para uma melhor avaliação da qualidade da água que deverá ser consumida pelas pessoas.


( 1 ) Eutrofização: Ler matéria publicada neste blog no dia 26/05/2012.








Que animal é esse ?
( What animal is this ?)








créditos : slideshow



Resposta da nossa enquete. No dia 09/06/2012 perguntamos:
Você sabe onde fica ? R : Convento de Santo Antônio-Santuário Santo Cristo, na cidade de Ipojuca, Estado de Pernambuco-Brasil.




Answer our poll . On 09/06/2012 asked :
You know this place ? Convent of St. Antonio-Holy Temple Christ, in the city of Ipojuca, State of Pernambuco-Brazil.