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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

L'acqua pura è un liquido inodore e insapore e presenta una debole colorazione blu che si può osservare soltanto nelle acque molto profonde.

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.

LE PROPRIETA’

FISICHE E CHIMICHE DELL’ACQU

A

2Temperatura di ebollizione = 100°CTemperatura di solidificazione/fusione = 0°C

RIPASSO: I passaggi di stato

LE PROPRIETA’

FISICHE E CHIMICHE DELL’ACQU

A

In natura troviamo l’acqua in tutti e tre gli stati: solido, liquido e gassoso

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Sostanze diverse dall'acqua passano di stato a temperature diverse. Le temperature particolarmente “belle” di 0°C e 100°C

proprie dei passaggi 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!

RIPASSO: I passaggi di stato

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 DELL’ACQU

A

4

L’acqua è un buon solvente

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).

Un solvente è un liquido che scioglie un’altra sostanza (un soluto solido, liquido o gassoso) dando luogo ad una soluzione.

LE PROPRIETA’

FISICHE E CHIMICHE DELL’ACQU

A

5

Un corpo immersoin un fluido riceve una spinta verso l’alto pari al peso

del fluido spostato

LA SPINTA DI ARCHIMEDE

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 DELL’ACQU

A

6

Polmoni vuoti o pieni d’aria

Stiva piena di aria o d’acqua

Picciolo con cavità piene di aria

Presenza della vescica natatoria

LA SPINTA DI ARCHIMEDE: come sfruttarla

IL CICLO DELL’ACQUA

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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 d'acqua dai fiumi, urbanizzazione 8

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. 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 oceani.

Da dove viene l’acqua che abbiamo sulla Terra? DUE TEORIE:proveniente dall’interno

proveniente dall’esterno

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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 PROVENIENZAL’ACQUA PUÒ ESSERE:

DOLCE (bassa quantità di sali)SALMASTRA (media quantità di sali)

SALINA (alte quantità di sali, a volte anche da laghi salati)

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DISPONIBILITÀDI ACQUA

NEL MONDO

ACQUA SALATA 97,5%

FALDE ACQUIFERE0,4%

CALOTTE POLARI 1,5%

ACQUA DOLCE 0,6%

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irrigare (AGRICOLTURA)70%

produrre (INDUSTRIA)20%

bere e lavare (USO DOMESTICO)10% CONSUMI

DI ACQUA DOLCE NEL

MONDO

12

13

QUANTA ACQUA SERVE PER PRODURRE?

IMPRONTA IDRICA DEGLI

ALIMENTI

14

IMPRONTA IDRICA DEGLI

ALIMENTI15

11 000 litri d’acqua per produrre1 paio di jeans.

Per crescere il cotone necessario a

fabbricare una maglietta, 2 900 litri.

Per fabbricare una bottiglietta di plastica in cui si

compra l’acqua ne sono stati consumati altri 4 litri.

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.

IMPRONTA IDRICA

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L’ACQUA E LA VEGETAZIONE

Tanta acquaPoca

acq

ua

Vegetazione scarsa

Vegetazione abbondante 17

Fecondazione esterna in acqua (comune tra i pesci ma non solo)

La vita e la riproduzione sono sempre legate all’acqua: alcuni

esempi

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 madre18

L’ACQUA, ELEMENTO INDISPENSABILE PER LA VITA

DELL’UOMOEntra 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

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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 87

%FEGATO 70

%RENI 83

%SCHELETRO

22%

CUORE 79%

DENTI

10%

POLMONI 79%

LIQUIDO CELEBRALE 99%

MILZA

76%

MIDOLLO OSSEO 99%

MUSCOLI

75%

CERVELLO 75%

STOMACO E INTESTINO 75%

PLASMA SANGUIGNO

85%

PELLE

72%

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L’ACQUA E L’UOMOL’ACQUA E L’UOMOUn adulto dovrebbe

assumere ogni giorno

0,3 litri ogni 10 kg di peso.

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

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

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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.

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ALCUNI ESEMPI PER CAPIRE MEGLIOLe 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 epato-biliare, 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.

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Leggiamo qualche etichetta di acque minerali in commercio:

ACQUA “LISCIA”

ACQUA “FRIZZANTE”

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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 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).

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.

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"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.

E ALL’ALTRO ESTREMO?

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Quali sono i trattamenti che subisce l’acqua prima di uscire dai rubinetti delle nostre case?

LA POTABILIZZAZIONE DELL’ACQUA

DECANTAZIONECanali molto stretti per eliminare inquinanti grossolaniRiposo in grandi vasche per eliminare sostanze insolubili sul fondo e quelle galleggianti

FILTRAZIONEFiltri trattengono sostanze solide che rendono l’acqua torbida

STERILIZZAZIONEInserimento di ozono per trasformare inquinanti in sostanze chimiche non nocive

DISINFEZIONEL’acqua è limpida ma non ancora potabile: si aggiunge diossido di cloro per uccidere i batteri.

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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:

CoagulazioneSi inseriscono composti metallici che fanno depositare sul fondo sostanze tossiche, successivamente riciclate.

FlottazioneSi introduce nell’acqua dell’aria per formare fiocchi di sostanze inquinanti che si portano verso la superficie.

Assorbimento su carbone attivoInserimento 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.

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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

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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.

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CARTA EUROPEA DELL’ACQUAPromulgata 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.

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