sábado, 11 de febrero de 2017

CRISTALIZACIÓN DE LA SAL COMÚN (NaCl)



Introducción
El NaCl cristalizado forma cubos en el que los átomos de Cl y de Na se disponen de forma alterna, formando una red cúbica que se repite con la misma orientación en toda la sustancia, creando una red cristalina.

Objetivo:
Obtener cristales de sal a partir de una mezcla homogénea de agua con sal.
Foto 1

Materiales utilizados:
Sal de mesa (~40g)
Agua corriente (100ml)
Vaso de precipitado de 250ml

Espátula
Báscula
Papel de aluminio
Papel de filtro
Embudo
Placas Petri
Microondas
Piezas de “lego”
Foto 2
(Foto 1)


Procedimiento:
a) Se añaden 100ml de agua en el vaso. Se pesan aproximadamente 40 g de sal de mesa y se echa poco a poco, removiendo hasta que se disuelve. (Fotos 2 y 3)
b) Cuando se alcanza el punto de saturación, aparece un poso de sal en fondo del vaso y no se disuelve más sal (Foto 4). En este punto se calienta la mezcla 1’ al microondas (sin llegar a hervir). Al calentar aumenta la solubilidad de la sal, por lo que se añade más hasta que de nuevo se satura y aparece de nuevo un poso en el fondo. Se han disuelto aproximadamente 39 g de sal.
c) Se filtra la mezcla a través de un papel de filtro en forma de cono
Foto 3
 (cerrado por abajo) para retener la sal del poso que no se ha disuelto (Foto 5).
d) La mezcla filtrada se reparte por igual en 3 placas Petri y se deja reposar en las siguientes condiciones (Foto 6):
    1- Destapada, a temperatura ambiente, ~22º C, expuesta a luz ambiental (sin que le dé el sol).
    2- Tapada a temperatura ambiente; luz ambiental. 
    3- Destapada encima de un radiador.



Foto 4
Foto 5


Foto 6



Resultados:
Placa 1:

A las 24 h se han formado algunos cristales pequeños. Se ha evaporado poca agua. A las 48h se observa que ha aumentado el número de cristales en el fondo de la placa y los primeros se han hecho más grandes. Además, ha subido agua por las paredes de la placa por capilaridad y ha arrastrado algo de sal, formando también pequeños cristales agrupados (una especie de costra de sal). A las 72h se ha evaporado totalmente el agua y se fotografían los cristales. Se observa macroscópicamente que se han formado cristales de caras brillantes, con ángulos rectos, que forman cuadrados (o algún rectángulo) y con sus lados en contacto con los de los cristales vecinos (placa 1) (Fotos 7 y 8). Se observan al microscopio (4x) y se confirma la unión de unos cristales con otros y sus ángulos de 90ºC (Fotos 9-11).

Foto 7


Foto 8
Foto 9
Foto 10

Foto 11

Placa 2:

El agua se evapora muy lentamente;  a los 5 días de comenzar el experimento tan solo se formado unos pocos cristales muy pequeños (Foto 12). 

Foto 12


Placa 3:

A las 24 horas ya se ha evaporado toda el agua y se observa la sal que forma una especie de costra blanca. Ha formado cristales pequeños y poco definidos (irregulares), aunque con luz intensa se ve algún cristal que brilla (Foto 13). Las fotos 14 y 15 muestran los cristales al microscopio (4X); se observa la diferencia con los cristales de la placa 1 (de tamaño homogéneo y grande y en los que sus lados forman ángulos rectos unos con otros con gran precisión). Se ha formado un cristal cúbico entre la base de la placa y la pared (Fofo 16).

Foto 13


Foto 14
Foto 15

Foto 16


Cristalización sin contacto con la base de la placa:

Foto 17
La sal que está en las placas forma cristales que se ven planos, porque tienen una base apoyada en la base. Al poner en la placa una especie de “andamio” de piezas de lego (Foto 17) cubierto por la disolución de agua con sal y evaporase el agua, se observa que la sal cristaliza en forma de bloques cúbicos o de láminas en las zonas donde no hay contacto en la base con la placa (Fotos 18-20). 






Foto 18

Foto 19

Foto 20

Conclusiones:
1- A partir de una disolución se han formado cristales sólidos.
2- La cristalización es mejor si el agua se evapora lentamente que si lo hace rápidamente por una temperatura elevada. La sal que ha cristalizado más despacio (destapada y a temperatura ambiente) forma unos cristales más perfectos: con ángulos rectos, formando cuadrados o rectángulos y con sus lados en contacto con los de los cristales vecinos. 
3- En suspensión la sal ha cristalizado formando láminas o cubos.  





Trabajo realizado por: A L C


viernes, 20 de enero de 2017

Contaminación fluvial (de los ríos)

                                                      
Introducción

El agua es fundamental para la vida, ya que sin ella no podría subsistir ningún ser vivo. Sin embargo, hay algunos factores como la contaminación que sufren las aguas en general, la mala distribución del agua dulce en el planeta y el uso no sostenible de este recurso que hacen que a corto o medio plazo el planeta vaya a tener conflictos y graves problemas en cuanto a la accesibilidad a agua potable, tanto es así que en la actualidad hay países que ya están viviendo lo que se denomina el "estrés hídrico" según la definición del PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente): "Cuando la demanda de agua es más importante que la cantidad disponible durante un periodo determinado o cuando su uso se ve restringido por su baja calidad

 Definición del problema:
¿Qué es la contaminación fluvial (de los ríos)?
     La contaminación del agua es la incorporación al agua de materias extrañas como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.
     Desde siempre el hombre ha volcado sus desechos en las aguas. En condiciones normales los ríos pueden autodepurarse: las aguas arrastran los desechos hacia los océanos, las bacterias utilizan el oxígeno disuelto en las aguas y degradan los compuestos orgánicos, que a su vez, son consumidas por los peces y las plantas acuáticas devolviendo el oxígeno y el carbono a la biosfera. 
      Pero a medida que la humanidad ha ido progresando, esto se hace cada vez más difícil. Muchas veces los sistemas se encuentran saturados de desechos, y las industrias vuelcan productos que no pueden ser degradados por las bacterias. Todo esto hace que el contenido de oxígeno disminuya drásticamente,y que el río ya no tenga capacidad para mantener la vida en él, convirtiéndose en una cloaca de varios kilómetros. Además, Las industrias concentran miles de personas en su entorno que a su vez causan otros tipos de contaminación como se explica en el apartado siguiente.
      La contaminación de los ríos se expresa mediante el índice de calidad general (ICG). Este índice se elabora combinando los resultados de las mediciones de 23 parámetros que influyen en la composición, posible toxicidad, capacidad de albergar vida, fenómenos de eutrofización (pérdida del oxígeno disuelto en el agua) u otros rasgos de los que depende la calidad de las aguas fluviales. Éste índice determina según su valor varios rangos de calidad:
Calidad del Agua ICG
1.  Excelente entre 85 y 100
2.  Buena entre 75 y 85
3.  Regular entre 65 y 75
4.  Deficiente entre 50 y 65

5.  Mala menor que 50

Origen o causas de la contaminación   

La contaminación de las aguas puede proceder de fuentes naturales o de actividades humanas (antropogénicas o antrópicas). En la actualidad la más importante, sin duda, es la provocada por el hombre, ya que la población va creciendo cada año, necesitando más agua, más comida, más transporte, más vestimenta, más recursos y más espacio en el que vivir.
Fuentes naturales

· Por efectos climáticos:
    -Las precipitaciones: en condiciones de sequía prolongada, los niveles bajos de drenaje pueden generar estancamiento, incrementando en consecuencia la posibilidad de actividad microbiológica y crecimiento de algas. Las precipitaciones muy abundantes pueden dar lugar a velocidades de escorrentía elevadas o favorecer condiciones de inundación que pueden causar la resuspensión de los sedimentos, incrementando los niveles de turbiedad, color, metales u otro tipo de contaminantes
            -La temperatura también es un factor climático importante que afecta la velocidad de la actividad biológica y la concentración de oxígeno. 
·  Intrusión salina: es fuente de contaminación debida al movimiento permanente o temporal del agua salada que desplaza al agua dulce. Puede ocurrir tanto en fuentes superficiales como subterráneas que se encuentren ubicadas en regiones costeras.

· Por incendios: Los incendios forestales producidos por la combinación de sequía y luz (sin intervención humana) pueden dar lugar a la destrucción de bosques, produciendo efectos adversos sobre la calidad del agua, ya que al eliminarse su función de filtro natural, aumenta la velocidad de drenaje superficial, incrementándose la probabilidad de erosión.

· Elementos tóxicos que se encuentran naturalmente en la corteza de la Tierra y en los océanos: por ejemplo el mercurio, metal que puede provenir de la actividad volcánica, la erosión de las rocas (y también de la actividad humana). La exposición al mercurio (incluso a pequeñas cantidades) puede causar graves problemas de salud. Lo mismo ocurre con los hidrocarburos y otros productos.

Las fuentes de contaminación antrópica que afectan a la calidad del agua suelen dividirse en dos tipos: puntuales y no puntuales.
·         Fuentes de contaminación puntuales: caracterizadas por descargas únicas o discretas, en las que los contaminantes se vuelcan desde una única área geográfica aislada o confinada. Entre estas se pueden mencionar: descargas de efluentes domésticos, descargas de efluentes industriales, operaciones con residuos peligrosos, drenaje en minas, derrames y descargas accidentales.
·         Fuentes de contaminación no puntuales: involucran fuentes de contaminación difusas y comprenden actividades que abarcan grandes áreas, pudiendo causar la contaminación general del agua subterránea. Se pueden clasificar según la procedencia: agricultura y ganadería, drenaje urbano, explotación del suelo, rellenos sanitarios, deposición atmosférica y actividades recreativas. Son más difíciles de controlar que las fuentes puntuales.


Algunas características de aguas residuales de las distintas actividades humanas:

Origen doméstico: Las aguas domésticas son las que provienen de núcleos urbanos. Contienen sustancias procedentes de la actividad humana (alimentos, deyecciones, basuras, productos de limpieza, jabones, etc.).

Origen agrícola – ganadero: Son el resultado del riego y de otras labores como las actividades de limpieza ganadera, que pueden aportar al agua grandes cantidades de estiércol y orines, es decir, mucha materia orgánica, nutrientes y microorganismos. Quizá uno de los mayores problemas que origina la agricultura sea la contaminación difusa, siendo la más importante la provocada por nitratos.


Origen industrial: Los procesos industriales generan una gran variedad de aguas residuales, que pueden tener orígenes muy distintos. Pueden aparecer elementos propios de cada actividad industrial, entre los que cabe citar: tóxicos, iones metálicos, productos químicos, hidrocarburos, detergentes, pesticidas, etc. Los contaminantes pueden encontrarse en forma disuelta o en suspensión, y ser orgánicos e inorgánicos por su naturaleza química. Los residuos orgánicos de algunas industrias, por ejemplo las de pasta de papel, pueden ser iguales o más importantes que los de una comunidad media de habitantes. 

     Por tanto, en el ciclo del agua confluyen diversas actividades humanas que causan la contaminación del agua.
              



Los contaminantes más importantes son:





Ejemplos de ríos contaminados en España

En nuestro país, la situación es bastante delicada puesto que según los expertos, una tercera parte de los ríos está muy degradada en cuanto a la calidad de sus aguas. España se encuentra entre los países de la Unión Europea que posee los ríos con niveles más preocupantes de contaminación y en muchos casos los datos ni siquiera se conocen, salvo por parte de los vecinos de la zona. Esta contaminación se debe principalmente a la acumulación de aguas residuales y agrícolas, o a los altos niveles de contaminación de vertidos industriales que afectan a ríos como por ejemplo:



- LLOBREGAT (Cataluña). Desde su nacimiento en el Cadí hasta desembocar en el Prat de Llobregat, este río catalán sufre una marcada escasez de agua por culpa de las minicentrales, pero además, su nivel de salinidad es muy alto a causa de los depósitos de las Minas del Bages y también se ha detectado una grave contaminación de restos de medicamentos.





- SEGURA (Comunidad Valenciana).




- NERVIÓN Y URUMEA (País Vasco). Los análisis demuestran altos niveles de concentración de metales pesados y nocivos, como el Plomo (15 veces por encima de la normal), el Cobre (4 veces) y el Zinc (80 veces).





-BESÓS (Barcelona). Biológicamente muerto por la gran cantidad de vertidos de los pueblos del entorno industrial barcelonés. 

- SEGURA (Murcia). Fuertemente contaminados por vertidos agrícolas de la huerta murciana y con una ictiofauna diferente debido a los trasvases de agua del río Tajo. 

- TER (Girona). Un rosario de minicentrales hidroeléctricas, que no respetan los caudales ecológicos, impiden la migración de la trucha.

- MIÑO (Galicia). Este río es en realidad una sucesión de embalses hidroeléctricos de Unión Fenosa, incumpliéndose reiteradamente los caudales ecológicos mínimos. 


- GUADIANA (Cáceres y Badajoz). De Cíjara a Don Benito es una continua cadena de embalses, habitados por especies introducidas como el Black Bass y la Percasol. Muchos de los embalses de este río extremeño se han transformado en verdaderos “pozos negros”, debido a la acumulación de nitratos, amonios y fosfatos, todas ellas sustancias tóxicas y subproductos de la fabricación de pesticidas y fertilizantes, que se han ido acumulando tras su vertido.


                - EBRO (Tarragona). Las presas sobre el Ebro hacen que el delta del Ebro desaparezca paulatinamente del mapa. 

       - GUADIAMAR (Sevilla). El desastre minero de 1998 vertió 6 millones de m3 de aguas ácidas y lodos tóxicos sobre el Guadiamar y Doñana. 

     - TINTO (Huelva). El río Tinto de Huelva, hace tiempo que perdió la cristalinidad de sus aguas y esto se debe a la actividad minera que ha volcado todo tipo de detritus en sus aguas. Hace más de 40 años que se vierten fosfoyesos en las marismas y según Greenpeace los lodos contienen elementos radiactivos. Sólo bacterias sobreviven en las aguas caracterizadas por contaminación crónica minera.

         




Ejemplos de los ríos más contaminados en el resto del mundo:

Salween: este río se encuentra en el Sureste Asiático, al este del Tíbet. Ha sido considerado a menudo como “el río más contaminado del mundo”.
Danubio: Las principales razones de su contaminación son los vertidos provenientes de Serbia durante los bombardeos de la OTAN, los vertidos al mar de residuos y químicos sin tratamiento por parte de las industrias y el creciente tráfico marítimo. 
Río de la Plata: Este río, límite natural entre Argentina y Uruguay, está muy contaminado por los deshechos industriales y domiciliarios. 
Ganges: este es uno de los ríos más importantes de la India. A diario se desechan en sus aguas toneladas de productos derivados de restos de cremaciones humanas, aguas residuales y residuos de industrias.
Yangtze: el río más largo de Asia recibe al año miles de toneladas de agua contaminada a causa del desagüe de pesticidas, fertilizantes y escapes de los barcos de pasajeros.


Consecuencias para la humanidad y el medio ambiente:

Efectos biológicos
- Desaparición de vida en los ríos y destrucción de ecosistemas acuáticos, debido a la extrema toxicidad de los desechos industriales. Llegando a afectar la salud humana.
- Generación enfermedades en la población humana, como hepatitis, cólera y disentería por ingesta de aguas contaminada con bacterias, virus, protozoos. 
- Los contaminantes de los ríos no sólo ingresan al organismo a través de una ingesta directa de agua en mal estado, sino que también pueden incorporarse a través del consumo de peces que habitan aguas contaminadas.
- Efectos nocivos en el desarrollo de las especies acuáticas por debilitación de su sistema inmunológico y las dificultades de reproducción, además de por sufrir enfermedades mortales como cáncer.
- Filtraciones de capas subterráneas desde basurales o desechos tóxicos enterrados, como consecuencia origina contaminación en agua de dulce de consumo humano imposibilitando su utilización, la disminución en las actividades de recreo, la producción de materia prima alimenticia, etc..
- Fuerte repercusión por envenenamiento en especies pertenecientes a otros ecosistemas (aves etc), debido al consumo del agua o por la falta total de ella.
Efectos físicos: Mal olor, cambio de color, enturbiamiento, fermentación, cambio de temperatura...

Efectos químicos: Disminución de la concentración necesaria de oxígeno para la vida acuática.



Posibles soluciones

Las leyes medioambientales y del agua han ido progresivamente limitando la contaminación del agua y los riesgos que se derivan de ella. Las principales acciones han sido:
- Depurar el agua residual de las poblaciones y de este modo lanzar menos contaminantes a las aguas de los ríos.
- Depurar las aguas residuales de las industrias. Filtrar el agua que sale de las fábricas antes de que alcance el cauce.
- Usar menos pesticidas y abonos químicos para que no se filtren en la tierra y vayan a parar a los ríos.
-Limitar el consumo de papel y utilizar papel reciclado. La industria papelera necesita grandes cantidades de agua para blanquear el papel.
- Plantar arboles a las orillas de los lagos y ríos.las plantas son nuestras aliadas, cuantas más tengamos, más defendidos estaremos de plaguicidas y del agua contaminada que llegue de fuentes o desagües cercanos.
- Conservación de humedales naturales.
- Tomar las medias necesarias para reducir el calentamiento global.
- Es muy importante impartir una educación ambiental y de concienciación patrimonial
- Prevenir la contaminación de ríos desde casa: hay que tener cuidado con lo que se tira al fregadero, el inodoro o el desagüe. Tirar la pintura o el aceite de cocina por el fregadero contamina los ríos, no obstante, aun es peor arrojar por el váter productos como lejía o amoniaco, toallitas húmedas, medicamentos o sustancias con pesticidas.
Aunque se utilicen detergentes, fertilizantes, productos de limpieza y del hogar en casa, se pueden comprar estos mismos productos sin fosfatos ni nonilfenol etoxilado (NFE). Es necesario llevar todos los productos químicos acabados (botellas de suavizante, detergente, limpia-cristales, etc) a un punto de residuos peligrosos.

Usar transporta público; no utilizar productos con FC; reducir el uso de calefacción, aire acondicionado etc.





                                                       https://youtu.be/lMh0Day4lBo

sábado, 17 de diciembre de 2016

Experimenta:¿Flota o se hunde?

Echa un cubito de hielo en un vaso con agua.


a)    Describe lo que ocurre: ¿el cubito flota o se va al fondo? ¿Qué es más denso, el hielo o el agua? 
Agua más colorante alimentario para ver mejor el hielo
El cubito de hielo flota porque el agua líquida es más densa que el hielo. 
La máxima densidad del agua (líquida) la alcanza a 4ºC y es de 1,000 g/cm3, y cuando pasa a estado sólido, a 0ºC su densidad disminuye a 0,92 g/cm3.

Explicación: el estado de un cuerpo (sólido, líquido o gaseoso) viene determinado por la fuerza de atracción que las moléculas que lo componen experimentan entre sí. En general, las moléculas de un cuerpo sólido están ordenadas de manera compacta, en una disposición que en la que hay muy poco espacio intermolecular y su densidad aumenta. Cuando el sólido se funde, las moléculas que lo componen se separan y aumenta el espacio entre ellas, por lo que la sustancia se expande y su densidad disminuye.
Pero el agua no se comporta así, sino que es una de las pocas sustancias que hay en la naturaleza que al cambiar de líquido a sólido aumenta su volumen y disminuye su densidad, contrariamente a la norma habitual de que los sólidos son más densos que sus respectivos líquidos.

En estos ejemplos se puede comprobar:



¿Por qué?
Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación. Las moléculas del hielo están dispuestas en una formación especialmente laxa, en una estructura tridimensional que tiene muchos huecos (por lo puentes que forma el hidrógeno del agua) y es menos densa. Por el contrario, cuando se calienta y empiezan a moverse sus moléculas, en vez de expandirse, pasan a rellenar esos huecos o espacios intermoleculares, por lo que en estado líquido ocupa menos espacio que en sólido y aumenta su densidad.


b)    Ahora coge un vaso de aceite y échale un cubito de aceite previamente congelado.
Describe lo que ocurre: ¿el cubito de aceite flota o se va al fondo? ¿Qué es más denso el aceite sólido o el líquido?




El cubito de aceite se va al fondo; se hunde porque es más denso el aceite sólido que el aceite líquido. Como se ha comentado anteriormente, esto es lo común, que los sólidos sean más densos que sus respectivos líquidos.


c)    Prepara un vaso con la mitad de agua y la mitad de aceite y échale un cubito de hielo. ¿Qué crees que ocurrirá? ¿En dónde se situará el cubito de hielo? Compruébalo.



El hielo contiene colorante alimentario


El cubito de hielo se sitúa encima del agua y dentro del aceite. El agua se sitúa abajo porque es la más densa, el cubito de hielo, entre el agua y el aceite porque es el segundo más denso y arriba se encuentra el aceite que es el menos denso.



Esta propiedad del agua de disminuir su densidad en estado sólido es muy ventajosa para la vida en la Tierra: cualquier hielo que se forme en una masa de agua flota en la superficie, aislando las capas más profundas del frío exterior (aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50º o -60º C), y preservando bajo la superficie una temperatura de 4º o 5 ºC. Esa capa aislante permite la vida bajo el hielo de determinadas especies. En esta propiedad se basan los esquimales para construir sus casas de hielo (iglúes), ya que el hielo actúa como aislante térmico.



 Realizado por: ALC