Apa si rolul ei

Argument

Apa este un factor indispensabil organismului uman. nca din cele mai vechi timpuri colectivitatile umane s-au dezvoltat de-a lungul raurilor sau pe malul marilor.

Calitatea apei potabile

Prin Legea Protectiei Mediului (legea numarul 137/1995) articolul 5 « statutul recunoaste tuturor persoanelor dreptul la un mediu sanatos ».

La sfarsitul secolului XX problemele legate de mediul inconjurator au capatat noi dimensiuni. În intreaga lume el se schimba ca rezultat al poluarii si scaderii resurselor naturale: aer, apa, sol, vegetatie.

Aceasta degradare, înca in crestere, conduce la efecte mai mult sau mai putin ireversibile asupra sanatatii. De aceea mentinerea si imbunatatirea acesteia trebuie sa fie in centrul preocuparilor legate de mediu si dezvoltare. Continutul mare de apa folosita in comun de populatie, ofera mari posibilitati ca in conditiile poluarii, apa sa constituie un important factor de imbolnavire.

Deteriorarea continua a surselor de apa accentueaza problema mentinerii calitatii apei in special in zonele urbane si acolo unde exista multiple surse de poluare a acesteia.

1.2 Poluarea apei

Reprezinta modificarea in mod direct sau indirect a compozitiei normale a acesteia, ca urmare a activitatii omului, întro astfel de masura încat impieteaza asupra tuturor folosintelor la care apa putea servi în starea sa naturala.

Factorii care conduc la poluarea apei sunt : variati si numerosi, totusi ei pot fi grupati in :

. Factori demografici reprezentati de numarul populatiei dintr-o anumita zona observând-se ca poluarea e proportionala cu densitatea populatiei.

. Factori urbanistici corespunzatori dezvoltarii asezarilor umane, care utilizeaza cantitati mari de apa pe care le intorc in natura sub forma de ape uzate intens purificate.

. Factori industriali sau economici reprezentati de nivelul de dezvoltare economica si cu precadere industriala al unei regiuni in sensul cresterii poluarii paralel cu cresterea industriei.

Poluarea desi considerata ca fenomen general poate fi diferentiata în mai multe tipuri, grupate astfel :

Poluarea biologica-bacteorologica,virusologica si parazitologica legata în mod direct de prezenta omului. Este cel mai vechi tip de poluare cunoscut si apare caracteristic la zonele subdezvoltate sau in curs de dezvoltare.

Poluarea fizica cu precadere cu substante radioactive dar si termica sau determinata de elementele insolubile, plutitoare sau sedimentabile. Este cel mai nou, recent tip de poluare,in general caracteristic zonelor avansate sau intens dezvoltate.

Poluarea chimica, asupra careia ne vom opri în cea mai mare masura, este reprezentata de patrunderea in apa a unor substante chimice diverse, de la cele organice usor degradabile pana la cele toxice cu persistenta indelungata, si cu remanenta. Acest tip de poluare poate fi întalnita atat in zonele avansate din punct de vedere economic, cat si in cele ramase in urma, avand evantaiul de cuprindere cel mai mare atat ca elemente poluante, cat si ca consecinte poluarea chimica a apei se poate produce in mod accidental, dar de cele mai multe ori datorita indepartarii necontrolate a diverselor deseuri sau reziduuri lichide sau solide. Sursele de poluare a apei sunt multiple cel mai frecvent însa ele sunt reprezentate de reziduurile comunale, industriale si agrozootehnice.

Poluarea menajera este dependenta de numarul populatiei. Încarcarea în poluanti organici si minerali a reziduurilor lichide menajere (comunale) este deosebit de mare, atingand 10 litri de namol pe locuitor sau 50 kg materii solide uscate pe locuitor. Principalii constituenti neorganici caracteristici poluarii menajere sunt sarurile dizolvate sub forma de ioni de sodiu potasiu, calciu, magneziu, amoniu, cloruri, nitrati, bicarbonati, sulfati si fosfati. Cantitatea lor desi mai mica decat a poluantilor organici este considerata totusi ca apreciabila.

În ceea ce priveste poluarea industriala este mult mai dificil de stabilit cantitatea poluantilor. Acestia pot fi reprezentati de materii prime produsi intermediari produsi finiti si coprodusi. Cel mai adesea se gasesc detergenti, solventi, cianuri, metale grele, acizi minerali si organici, substante azotate, grasimi, saruri, coloranti, pigmenti, compusi fenolici, agenti de spalare, sulfuri si amoniac. Multi dintre acesti poluanti au efecte toxice sau biocide. De multe ori poluantii industriali cuprind substante organice în cantitate mare ca si elemente insolubile in stare de suspensie sau sedimentabile.

1.3 Surse de poluare

Capitolul II.

2.1 Proprietati organoleptice

Proprietatile organoleptice ale apei sunt reprezentate de acele caracteristici care impresioneaza organele noastre de simt precum: gustul apei, mirosul apei.

2.2 Proprietati fizice

Proprietatile fizice ale apei sunt reprezentate in primul rand de acele caracteristici care au loc la baza metode obiective de determinare. Ele includ si caracteristici care actioneaza evident asupra organelor de simt, dar care nu se determina exclusiv cu ajutorul acestor organe.

Ca si proprietatile organoleptice, proprietatile fizice in cea mai mare parte determina efecte psihice care pot conduce la actiuni de limitare a folosintei apei respective. Proprietatile fizice însa, tocmai datorita caracterului lor obiectiv, au o valoare mult mai ridicata in ceea ce priveste evidentierea procesului de poluarea apei. Astfel, culoarea apei poate evidentia prezenta in cantitate crescuta a unor poluanti solubili in apa, în timp ce turbiditatea arata prezenta unor substante insolubile. Chiar si temperatura apei poate fi un indicator indirect de poluare mai ales pentru apele subterane, unde se stie ca temperatura este constanta. Variatii ale acestei temperaturi însa, în paralel cu variatiile temperaturii aerului, indica existenta unei comunicarii cu exteriorul si deci posibilitatea de patrundere in sursa de apa a poluantilor din afara. Mai mult chiar, în ultimul timp datorita patrunderii în apele naturale ale unor ape reziduale calde, se vorbeste din ce in ce mai mult de poluare termica a apelor, iar temperatura este, in acest caz, un indice direct de poluare a apei, mai ales a celei de suprafata. Temperatura însa poate exercita si efecte nocive asupra omului. Astfel, apa rece ( sub 5 C) produce scaderea rezistentei locale cu favorizarea faringitelor, traheitelor, bronsitelor, iar apa calda ( peste 17 C ) are gust neplacut, nu satisface setea, iar uneori prezinta chiar senzatia de greata si voma.

Turbiditatea se datoreaza prezentei substantelor in suspensie (argila, nisip in ,namol) si se exprima in grade de turbiditate. Un grad de turbiditate reprezinta turbureala produsa de 1 mg de caolin intr-un litru de apa distilata.

Culoarea apei: apa pura este incolora. Culoarea galbuie pana la brun a apelor este determinata de prezenta unor compusi coloidali ai fierului sau a unor substante rezultate din descompunerea plantelor.

Temperatura apei naturale depinde de provenienta ei - apa de suprafata sau subterana - de anotimp, de pozitia geografica .Apa din puturile de adancime se caracterizeaza printr-o temperatura constanta. Apa este considerata buna de baut cand are temperatura de 5- 17 C.

Conductivitatea electrica este determinata de continutul de substante minerale existente în apa. Apa pura nu conduce curentul electric, fiind foarte putin ionizate.

2.3 Proprietatile chimice ale apei

Apa potabila nu este si nici nu trebuie sa fie o apa pura. Ea contine în mod obisnuit gaze si o serie de substante minerale si organice care ii confera caracterul de potabilitate.

Substante minerale se gasesc in axa sub forma de sulfati, carbonati acizi , cloruri, uneori silicati de, etc. Unele dintre acestea sunt necesare, de exemplu ionul de .

Prezenta ionilor de calciu si magneziu in apa îi confera duritate. Sarurile care dau duritate apei nu sunt daunatoare organismului decat in cantitati foarte mari. Apa cu duritate mare are o intrebuintare limitata, atât în industrie cât si în scopuri gospodaresti.

Prezenta fierului atrage numeroase inconveniente. El precipita în contact cu aerul sub forma de flacoane rosiatic care tulbura apa si pateaza rufele.

Oxigenul si dioxidul de carbon sunt necesari în anumite limite pentru a da gust placut apei, dar în cantitati prea mari produce coroziunea conductelor.

Concentratia ionilor de H₂: pH-ul este o alta caracteristica importanta a apei. Apa potabila nu trebuie sa fie nici acida, nici alcalina ,ea trebuie sa aiba o reactie neutra.

Materiile organice pot proveni in apa datorita contactului cu diverse substante organice, datorita activitatii biologice a organismelor prezene in apa sau datorita unor factori accidentali.

Continutul în materii organice al apei se apreciaza dupa consumul de permanganat de potasiu necesar pentru oxidarea tuturor materiilor organice într-un litru de apa.

2.4 Proprietatile bacteriologice

Pentru caracterizarea completa a calitatilor unei ape este absolut necesar studiul caracteristicilor microbiologice din apa în legatura cu influenta lor patogena asupra organismului.

Prezenta în apa a unor microbi patogeni o fac inutilizabila din punct de vedere potabil, aceasta fiind o apa contaminata. Folosirea unor ape contaminate, netratate corespunzator poate duce la aparitia de epidemii hidrice: febra tifoida, holera, dizenteria, gastroenterita.

Apa potabila nu trebuie sa contina organisme animale si vegetale vizibile cu ochiul liber, mici organisme daunatoare sanatatii, ca oua sau larve de paraziti.

Radioactivitatea: apele subterane si cele de izvor, în contact cu diferite roci, intra in echilibru radioactiv cu acestea, acumuland o cantitate de emanatii radioactive.

Apele de suprafata pot avea un fund de radioactivitate crescut, provocat de izotopii radioactivi din apele uzate, insuficient epurate, ale unor intreprinderi, ce folosesc substante radioactive. În prezent, datorita folosirii tot mai largi a izotopilor radioactivi in diverse domenii, se impune masurarea radioactivitatii apelor reziduale si tratarea corespunzatoare pentru a corespunde conditiilor irnpuse de STAS.

Radioactivitatea apelor se exprima in picocurie/dm. 1 curie reprezinta cantitatea de emanatie radioactiva produsa de 1 g de radiu.

2.5 Volumetria bazata pe reactii cu formare de complexi

Reactiile de complexare sunt foarte utilizate în analiza cantitativa pentru determinarea ionilor. În analiza volumetrica se selectioneaza acele radiatii de complexare pentru care echilibrele de formare ale complexilor decurg practic total si pentru care se pot gasi posibilitati de indicare a momentului de echivalenta. Titrarea complexometrica, în functie de agentii complexati, cuprinde:

-metode care utilizeaza reactii cu formarea complexilor in trepte

-metode care utilizeaza reactii cu formare de complexi chelati

Metodele din prima grupa au aplicatii din ce în ce mai reduse. Din grupa metodelor chelatometrice, o întrebuintare larga au capatat metodele complexometrice care folosesc ca titranti solutii de complexoni.

Complexonii sunt acizi amino-policarboxilici si formeaza cu majoritatea cationilor saruri stabile, numite complexonati. Majoritatea complexonatilor sunt incolori. În prezent se cunoaste un nume foarte mare de complexoni, dar cel mai utilizat dintre ei este complexon III, notat prescurtat EDT.

Are urmatoarea structura :

Notat în forma generala: sau .

Denumirile comerciale ale complexonului III sunt Versen, versenat de sodiu, chelaton, triton B. Acesta formeaza cu ionii metalici divalenti, trivalenti si tetravalenti complexonati solubili si stabili, conform reactiilor :

Indicarea momentului de echivalenta se face chimic (vizual) si fizico chimic (instrumental). Dintre indicatori, substante chimice, se recunosc o serie de coloranti organi, care formeaza complexi colorati cu ionii metalici, dar culoarea complexului este diferita de cea a indicatorului liber. Acesti indicatori se numesc indicatori metalici sau indicatori metalocromici. Cei mai utilizati indicatori metalici sunt negru eriocrom T, sarea de sodiu, a acidului (-2-hidroxi-1-naftilazo-6-nitro-2-naftol-4­sulfonic(I) si murexidul, sarea de amoniu a acidului purpuric(II).

Negru eriocrom T formeaza complexoni cu diferiti cationi,in raport 1/1 cu Mg ²⁺, Ca²⁺, în raport de combinare 1/2 cu Zn²⁺Mg^Z+,Co²⁺ în conditii de pH. Toti complexi cationilor cu negru eriocrom T sunt rosii. Indicatorul este un acid organic slab, dibazic. În functie de pH, negru eriocrom T se prezinta in 3 forme diferit colorate.

Cu acest indicator se lucreaza la pH mai mare decat 7.00. CeIe mai multe determinari complexometrice cu acest indicator se efectueaza la pH = 10.00, realizat cu amestec tampon amoniac-clorura de amoniu. Indicatorul negru eriocrom T nu este stabil în solutie apoasa si de aceea se utilizeaza in stare solida in amestec cu clorura de sodiu sau azotat de sodiu obtinut prin majorare intima a unei parti indicator cu 500 parti sare.

pH-ul de lucru se alege in functie de culoarea complexului cation - indicator. De exemplu, la titrarea calciului cu solutie de complexon III se lucreaza la pH-ul in jur de 12.00, încat sa existe un viraj de la rosu la albastru violet.

2.6 Principiul metodelor de titrare complexometrica

Titrarile complexometrice se pot realiza direct, indirect, prin substitutie si prin retitrare. Majoritatea determinarilor se efectueaza prin metoda directa, care consta in titrarea cationilor cu o solutie standard de complexon. Mediul solutiei este, de obicei, bazic atat pentru a se realiza virajul indicatorilor.

În cazul metodei directe de titrare, în paharul de analiza se afla cationul ce urmeaza sa fie determinat, la care se adauga putin amestec solid indicator clorura de sodiu, se regleaza pH-ul si apoi se titreaza. De exemplu, la determinarea ionului de Mg²⁺, dupa diluarea solutiei se adauga un varf de spatula din amestecul cc contine negru eriocrom T si câtiva dintr-o solutie tampon amoniac-clorura de amoniu cu pH = 10.00. Magneziul va reactiona cu indicatorul formand complexul colorat rosu. Se titreaza cu solutie de complexon III. Ionii liberi de Mg reactioneaza cu complexonul formând complexonatul de magneziu stabil. In apropierea punctului de echivalenta, când practic toti ionii de magneziu liberi din solutie au fost consumati, excesul de complexon va reactiona cu ionul de magneziu din complexul cu indicatorul, deoarece stabilitatea complexonatului de magneziu este mai mare decat a complexului magneziu-indicator. In felul acesta culoarea se schimba de la rosu la albastru, realizandu-se virajul. In momentul schimbarii culorii se opreste titrarea.

Reactiile care au loc sunt urmatoarele :

Prepararea solutiei de complexon III . Complexonul III () are masa moleculara 372.14 si este substanta etalon. Atunci cand este pur se poate obtine cu factor de corectie 1. Pentru 1 litru de soiutie de concentratie se cantaresc exact, la balanta analitica 18.6070g pe o sticla de ceas si se aduc cantitativ la balon cotat de 1 litru cu apa distilata. Solutia ramane stabila mult timp. Titrul solutiei de complexon va fi :

2.7 Deterrminarea cu solutie de complexon

Determinarea magneziului din apa potabila de fântâna

Principiul metodei: ionii de magneziu se titreaza cu o solutie de complexon III in prezenta indicatorului negru eriocrom T cu viraj de la rosu la albastru net. Dupa indepartarea ionilor de calciu, oxalat de calciu.

REACTIVI : indicator negru eriocrom

Solutie tampon

Solutie complexoni III 0.01 M

Concluzii

MagneziuL din apa de fantana din judetul Mures de la Breaza-apa limpede, Mureseni (strada Baneasa), Razoare si Chirileu nu depasesc concentratia maxima admisa prevazuta in STAS 1342/1977 avand concentratia maxima admisa 80mg/dm^{3 ­}

Exceptie face apa de Breaza - apa tulbure-care depaseste concentratia maxima admisa de 80mg/dm³ având concentratia de 136.192mg/dm³.

Prin analiza apelor de fantana din judetul Mures am constatat faptul ca apa de la Breaza apa limpede ,Mureseni(strada Baneasa), Razoare si Chirileu contin ioni de într-un procent mai mic, iar la Breaza apa tulbure contin ioni de Mg²⁺ intr-un procent mai mare. Aceasta concluzie este observata si in tabelul si graficul de la determinarea magneziului din apa de fantana din zona rurala.

Capitolul IV.

Notiuni generale de protectia muncii

Bibliografie

l.Ciarnau R.-« Ecologia si protectia mediului »,manual clasa a-X-a,editura Economica,Bucuresti 2000

2.Croitoru Vasilica,Cismas Rodica-« Chimia analitica »,manual clasa a-IX-X­a,Editura Didactica si Pedagogica,Bucuresti 1982

3.Galdeanu N. Staicu-"Ecologia si protectia mediului",manual clasa a-XI­a,Editura Economica,Bucuresti 2001

4.Godeanu Stoica-"Elemente de monitoring ecologic",Editura Bucura Mond,Bucuresti 1979

5.Manescu Sergiu,Cucu Manole,Diaconescu Mona Ligia-"Chimia saniatara a mediului",Editura Medicala,Bucuresti 1994