RESUMO ÁGUA

A  ÁGUA UM BEM PRECIOSO

Para que serve a água?

- Uso doméstico – serve para beber, cozinhar, lavar louça, regar plantas, tomar banho e conduzir a urina e fezes para os esgotos. 

- Uso industrial - Lavar materiais e equipamentos, dissolver substâncias, esfriar objetos quentes etc.

- Uso agrícola – irrigação das lavouras.

- Funcionamento do corpo dos seres vivos - Dentro dos seres vivos, a água é indispensável., pois transporta substâncias , controla a temperatura, elimina resíduo, além de ser importante nas reações químicas como a fotossíntese.

O uso da água para geração de energia elétrica

A energia  elétrica que chega às nossas casas pode ser obtida por usinas hidrelétricas que são instalações onde as quedas d’águas são utilizadas para fazer girar uma imensa roda chamada turbina. Essa turbina permite que o gerador produza energia. Portanto a água é muito importante também nesse processo de geração de energia.

A água e seus estados físicos.

1. Composição química da água

A água é composto químico constituído por dois átomos de Hidrogênio (H) e um átomo de Oxigênio (O) .Portanto a fórmula química da água é   H₂O .

2. Os estados físicos da água

A água como qualquer outra substância, pode ser encontrada na natureza em três estados físicos:

a)    Estado sólido – as moléculas estão muito próximas umas das outras, porém formam um arranjo com espaços entre sim. Exemplo  de água em estado líquido: o gelo.

b)   Estado líquido – as moléculas estão bem próximas, mas as forças atrativas entre elas não são muito fortes. Podem se desprender e mover-se pelo líquido. Exemplo de água em estado líquido: mares, rios, lagos , rios, chuvas etc.

c) Estado gasoso – as moléculas do estado líquido são muito afastadas entre sim, pois possuem velocidade suficiente para se afastar. Exemplo de água em estado gasoso: apesar de não ser visível, a água em estado gasoso está presente no vapor presente no ar.

3. Mudanças de estados físicos da água

De acordo com a temperatura  a água pode mudar de estado físico.

a) Fusão  - a água para permanecer no estado sólido tem que estar numa temperatura abaixo de  0⁰C (zero grau Celsius).

Quando a água sólida é colocada em um ambiente de maior temperatura, ou seja, maior que 0⁰C,  ela muda seu estado físico e se transforma em líquida. Essa mudança recebe o nome de fusão.

b) Vaporização – Quando a água liquida é aquecida, 100⁰C (cem graus Celsius, a nível do mar), ela passa do estado líquido para o gasoso . Esse processo chama-se vaporização. Isso ocorre porque as moléculas de água ao seres aquecidas começam a se agitar tornando –se mais leves. 

A vaporização pode ocorrer de três maneiras diferentes:

·         Evaporação  - essa forma de vaporização ocorre lentamente, no ambiente. Ex: roupa secando no varal, água que desaparece da poça etc.

·         Ebulição – é o tipo de vaporização que ocorre rapidamente, quando as moléculas são aquecidas a 100⁰C, formando bolhas. Ex: a água sendo aquecida numa panela.

·         Calefação – É um processo de vaporização que ocorre instantaneamente. Ex: quando uma gota d’água cai sobre uma chapa quente.

c) Solidificação  - Quando a água líquida recebe uma temperatura muito baixa ( abaixo de 0⁰C), isto é perde calor,  ela passa do estado líquido para o sólido. Essa mudança chama-se solidificação.  Ex de solidificação: água no congelador, formação de granizo, das geleiras,das neves e dos icebergs.

d) Condensação - para que uma substância gasosa se transforme em líquida é necessário que ela perca calor. Assim quando a água em estado gasoso passa por um ambiente mais frio ela passa do estado gasoso para o líquido. Essa mudança chama-se condensação.

Ex de condensação:  A formação das chuvas., quando uma água está sendo aquecida na panela e o vapor bate na tampa ele se transforma em gotas ( líquida).

e) Sublimação -  A sublimação é a mudança do estado sólido para o estado gasoso e vice-versa, sem passar pelo estado líquido.Ex:  A naftalina e o CO₂ sólido (gelo-seco) são exemplos de substâncias que sofrem sublimação nas condições ambientes.

 O ciclo da água na natureza

O ciclo da água é o permanente processo de transformação da água na natureza, passando de um estado para outro (líquido sólido ou gasoso).

A essa transformação e circulação da água dá-se o nome de ciclo da água ou ciclo hidrológico, que se desenvolve através dos processos de evaporação, condensação, precipitação, infiltração e transpiração.

O ciclo da água na natureza é fundamental para a manutenção da vida no planeta Terra, visto que vai determinar a variação climática e interferir no nível dos rios, lagos, mares, oceanos.

Veja as etapas do ciclo da água:

1. Primeiramente o Sol aquece o oceano, os rios, os lagos, os mares, as poças de água e até as roupas do varal.

2. Esta água já aquecida evapora e sobe para o ar, formando de nuvens.
3. Essas nuvens vão ficando cada vez maiores e quando passam por uma camada fria de ar, o vapor se condensa e se precipita em forma de chuvas ou neve.

4. Parte da chuva é infiltrada pelo solo, armazenando-se nas águas subterrâneas, e o resto escoa para os rios que levarão até o oceano, iniciando o ciclo novamente.

Propriedades da água

-  Capacidade térmica: quando se aquece um copo de papel com água dentro, pode-se notar que o papel não queima e a temperatura da água aumenta. Isso acontece porque a água é capaz de absorver o calor do papel. Essa propriedade é conhecida como capacidade térmica. Os vegetais, que têm água em sua composição, conseguem absorver a radiação solar (para realizar a fotossíntese) sem se queimarem.

Um  exemplo é a água do mar ou mesmo da piscina: quando há uma variação grande de temperatura externa, a temperatura da água quase não se altera. Essa capacidade térmica da água se deve à propriedade do calor específico, ou seja, é necessário fornecer ou retirar uma grande quantidade de calor para alterar a sua temperatura.  

- Calor específico: é a quantidade de calor necessária para alterar em 1°C a temperatura. A água possui um elevado calor específico, ou seja, é necessário fornecer ou retirar uma grande quantidade de calor para alterar a sua temperatura.

- Solvente universal: a água é capaz de quebrar substâncias como açúcar ou sal, por exemplo, em partes tão pequenas que não conseguimos mais enxergá-las. Essa capacidade de dissolver as substâncias faz a água ser considerada um solvente universal.

- Tensão superficial: Por causa das características físicas e química da água forma-se uma tensão superficial. É uma força capaz de manter a água unida, ou coesa, como se uma capa a cobrisse. Objetos leves, como folhas e alguns insetos, não conseguem romper essa camada. Por essa razão, não afundam, e às vezes nem se molham.

- Empuxo

Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual ao peso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Assim, um corpo imerso na água torna-se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical e para cima, que alivia o peso do corpo.

A água e a saúde

A água que não passa por tratamento, é imprópria para o consumo e pode conter microrganismos causadores de doenças graves para o ser humano.

Dentre as principais doenças podemos citar:

·   Ascaridíase – doença causada por um verme de corpo cilíndrico (Ascaris lombricóides – conhecido como lombriga) que se aloja no intestino do homem. As formas de transmissão desse verme são: consumo de água contaminada como os ovos da lombriga, a ingestão de frutas e verduras lavadas com água contaminada.  Os sintomas são cólicas intestinais e náuseas.

         Cólera - doença causada pela bactéria Vibrio cholerae e adquirida pelo consumo de água, frutas e verduras contaminadas com água contaminada por essa bactéria. Os sintomas são: forte diarreia com fezes líquidas e esbranquiçadas. 

      

    

   Esquistossomose – Doença causada por umverme achatado que se reproduz no intestino humano. É adquirida por meio de larvas do Schistosoma masoni,  quando a pessoa  tem contato com lagos ou córregos contaminados com o caramujo. 
     Esquistossomose é conhecida popularmente como “xistose”, “barriga d’água” ou “doença dos caramujos”. Essa doença causa problemas graves no fígado e nos pulmões e grande acúmulo de líquido no abdome, 
                                                                      sintomas conhecido como barriga d’água.

   

  Amebíase – Também conhecida como disenteria. É uma doença causada por um protozoário Entamoeba histolytica ( uma ameba) . é adquirida pelo consumo de água ou alimentos contaminados. Causa lesões no intestino, dores abdominais e diarréias intensas.

   

   Hepatite - Doença causada principalmente por vírus. Algumas formas de hepatite são transmitidas pelo consumo de água ou alimentos contaminado. O vírus se instala no fígado. Um dos sintomas são os olhos e a pele amarelados.

   Leptospirose -  Doença causada pela bactéria Leptospira. Adquirida por meio do consumo  de água contaminada pela bactéria, presente em urina de alguns animais como roedores, suínos, caninos, bovinos. No entanto a forma principal de transmissão é através da pele, pelo contato com a água ou a urina. Os sintomas são dores de caça, dores musculares, febre alta, Vômitos, aumento do fígado.

Os diversos tipos de água

    Ao contrário do que muita gente pensa, não existe apenas um tipo de água na natureza. Podemos encontrar na natureza águas de todo tipo: próprias e impróprias para o consumo, contaminadas, com propriedades terapêuticas, etc.

Principais tipos de água:

- Água potável: destinada ao consumo humano por apresentar as condições ideais para a  

saúde.Deve ser incolor (sem cor), inodora (sem gosto), sem microrganismos e com oxigênio dissolvido nela. Pode ser tratada ou retirada de fontes naturais, desde que seja pura.

 - Água salobra: é uma água de aparência turva. Possui grandes quantidades de sal ou outra substância dissolvida. Não pode ser consumida pelo ser humano. É muito encontrada em regiões de mangue (áreas alagadas próximas ao litoral).

- Água doce: é a água que encontramos em rios, lagos, riachos, etc. Possui baixa quantidade de minerais e algumas impurezas (caso esteja contaminada). É uma água de cor marrom, pois possui também grande quantidade de terra dissolvida. Para ser consumida  precisa passar por processo de tratamento específico. Quando está limpa, costuma abrigar grandes quantidades de peixes.

- Água salgada: é a conhecida água do mar. Possui grande quantidade de sais, principalmente o famoso sal de cozinha (cloreto de sódio). Não pode ser consumida pelo ser humano.

- Água contaminada: geralmente presente em rios e lagos que recebem esgotos ou resíduos industriais. Não pode ser consumida, pois apresenta microrganismos que transmitem doenças ou produtos químicos que prejudicam a saúde humana. Geralmente encontramos baixa existência de vida animal neste tipo de água.

- Água destilada: água com altas concentrações de hidrogênio e oxigênio. É produzida de forma artificial em indústrias pelo processo de destilação. Na natureza, ela se forma durante o processo de chuva. É uma água muito usada em baterias de automóveis ou como reagente industrial. Não pode ser consumida.

- Água mineral: água que possui grande quantidade de minerais oriundos da natureza. Algumas destas águas possuem propriedades terapêuticas. Alguns tipos de águas minerais são próprias para o consumo, tanto que são envasadas (colocadas em um recipiente)  e vendidas por empresas.

- Água poluída: é um tipo de água misturada com algum poluente. Neste caso, a água perde seu cheiro e cor natural, ficando imprópria para o consumo. 

O tratamento da água

Captação - É o processo pelo qual a água é retirada dos mananciais e levada às estações de tratamento.

Ao chegar às estações a água passa diversas etapas de tratamento. Veja a ilustração de uma estação d e tratamento e a seguir entenda os processos pelos quais a água passa:

1 - Oxidação -  O primeiro passo é oxidar os metais presentes na água, principalmente o ferro e

o manganês, que normalmente se apresentam dissolvidos na água bruta. Para isso, injeta-

se cloro ou produto similar, pois tornam os metais insolúveis na água, permitindo, assim, a sua remoção nas outras etapas de tratamento.

2 -  Coagulação -  A remoção das partículas de sujeira se inicia no tanque de mistura rápida  com a dosagem de sulfato de alumínio ou cloreto férrico. Estes coagulantes, têm o poder de aglomerar a sujeira, formando flocos. Para otimizar o processo adiciona-se cal, o que mantém o pH da água no nível adequado.

3 -  Floculação -  a água já coagulada movimenta-se de tal forma dentro dos tanques que os flocos misturam-se, ganhando peso, volume e consistência.

4 – Decantação -  os flocos formados anteriormente separam-se da água, sedimentando-se, no fundo dos tanques.

 5 – Filtração - água ainda contém impurezas que não foram sedimentadas no processo de decantação.Por isso, ela precisa passar por filtros constituídos por camadas de areia ou areia e antracito (carvão mineral)  suportadas por cascalho de diversos tamanhos que retêm a sujeira ainda restante.

6 –Cloração - A água já está limpa quando chega a esta etapa. Mas ela recebe ainda mais uma substância: o cloro. Este elimina os germes nocivos à saúde, garantindo também a qualidade da água nas redes de distribuição e nos reservatórios.

Para proteger as canalizações das redes e das casas contra corrosão ou incrustação, a água recebe uma dosagem de cal, que corrige seu pH.

7- Fluoretação – Por fim a água é  fluoretada, em atendimento à Portaria do Ministério da Saúde. Consiste na aplicação de uma dosagem de composto de flúor  (ácido fluossilícico).
Reduz a incidência da cárie dentária, especialmente no período de formação dos dentes, que vai da gestação até a idade de 15 anos.

Veja a ilustração de uma estação de tratamento (ETA) e a seguir entenda os processos pelos quais a água passa:

Redes de distribuição de água

Para chegar às casas, a água passa por vários canos enterrados sob a pavimentação das ruas da cidade. Essas canalizações são chamadas redes de distribuição.

Para que uma rede de distribuição possa funcionar perfeitamente, é necessário haver pressão satisfatória em todos os seus pontos. Onde existe menor pressão, instalam-se bombas, chamadas boosters, cujo objetivo é bombear a água para locais mais altos.

Muitas vezes, é preciso construir estações elevatórias de água, equipadas com bombas de maior capacidade. Nos trechos de redes com pressão em excesso, são instaladas válvulas redutoras.

Ligações domiciliares

A ligação domiciliar é uma instalação que une a rede de distribuição à rede interna de cada residência, loja ou indústria, fazendo a água chegar às torneiras.

Para controlar, medir e registrar a quantidade de água consumida em cada imóvel, instala-se um hidrômetro junto à ligação.

Quando não há estação de tratamento

Nos locais em que não há estações de tratamento, a água é obtida diretamente de rios, lagos, nascentes, represas ou poços. Mas, nesses casos, a água pode estar contaminada por micróbios e poluentes e são necessários alguns cuidados.

O poço mais comum é o poço raso, que obtém água a 20 metros de profundidade, no máximo. Ele deve ser construído longe das fontes de poluição e contaminação, ficando, por exemplo, a pelo menos 25 metros da fossa onde as fezes e os resíduos da casa são despejados. Deve ter uma tampa impermeável (uma laje de concreto armado) e uma abertura a pelo menos 20 centímetros acima do solo, para protegê-lo contra a entrada de águas que escorrem pela superfície do solo.

É preciso também que os primeiros três metros do poço sejam impermeáveis à água da chuva que cai na superfície do terreno. A água que se infiltra a mais de três metros e que entra no poço já sofreu um processo natural de filtração ao atravessar o solo.

É importante garantir que a água do poço ou de outras fontes não esteja contaminada por micróbios. O ideal é que ela seja analisada periodicamente por um laboratório, para verificar seu estado de pureza. Se isso não for possível, a água que se bebe, bem como a que é usada para lavar pratos e talheres, deve ser filtrada e tratada. A água deve ser fervida por pelos menos 15 minutos ou tratada com cloro (siga bem a instruções do fabricante, pois cloro em excesso pode causar envenenamento). Antes de tratar a água com cloro, porém, devemos filtrá-la, já que os ovos de vermes, por exemplo, não são destruídos pelo cloro, mas podem ser removidos pela filtração.

Existem também poços artesianos, construídos com equipamento especial, que furam a terra e tiram a água de lençóis subterrâneos mais profundos. Esses lençóis estão situados em espaços existentes entre rochas pouco permeáveis, geralmente a mais de 100 metros de profundidade. A água dos poços artesianos costuma estar limpa, mas deve-se também mandar analisá-la em laboratório.

 

Referências Bibliográficas

Fundação Nacional do Desenvolvimento da Educação. Ciências Naturais: Aprendendo com o cotidiano/ Eduardo Leite do Canto-5^a  Ed.2015  

Fundação Nacional do Desenvolvimento da Educação. Investigar e conhecer  Ciências da Natureza/ Sônia Lopes , Saraiva,1 ^a Ed.2017  

Centro de Referência Virtual do Professor: Currículo Básico Comum. 6º  ao 9º Ano

https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Agua/Agua8.php

https://educacao.uol.com.br/disciplinas/ciencias/agua-importancia-e-propriedades-da-agua.htm?cmpid=copiaecola

http://www.copasa.com.br/wps/portal/internet/imprensa/noticias/releases/2011/maio/infraestrutura-de-qualidade-