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Tema: El agua que nos rodea
Resumen: Este artículo es el resultado de actividades prácticas integrales realizadas por cinco estudiantes de nuestra escuela y explica su composición y propiedades. del agua y su impacto en la vida. Se clasifica y compara el agua que contienen, y en base a ello se explican sus respectivos usos. Finalmente, se analizó el estado de contaminación del agua y las causas de la sección de Zhenjiang de la cuenca del río Yangtze y de la antigua cuenca del canal, y se propuso un concepto de tratamiento preliminar.
Palabras clave: agua; agua circundante; clasificación; utilización; contaminación del agua.
El agua (H2O) es una sustancia inorgánica compuesta de hidrógeno y oxígeno. . El agua es una de las sustancias más comunes, un recurso importante para la supervivencia de toda la vida, incluidos los humanos, y el componente más importante de los organismos vivos. El agua juega un papel importante en la evolución de la vida.
1 Propiedades del agua
1.1 Propiedades físicas El agua es un líquido transparente, incoloro e inodoro a temperatura y presión normales. A 20 ℃, la conductividad térmica del agua es de 0,006 J/s·6·1 cm·6·1 K, la conductividad térmica del hielo es de 0,023 J/s·6·1 cm·6·1 K y la densidad de la nieve es 0,1 × 103 kg /m3, la conductividad térmica de la nieve es 0,00029 J/s·6·1cm·6·1K. La densidad del agua es máxima a 3,98 ℃, que es 1×103 kg/m3. Cuando la temperatura es superior a 3,98 kg/m3, la densidad del agua disminuye con el aumento de la temperatura. agua No obedece la ley de expansión y contracción térmica, y la densidad aumenta con el aumento de temperatura. La densidad del agua a 0 ℃ es 0,99987×103 kg/m3 y la densidad del hielo a 0 ℃ es 0,9167×103 kg/m3. El agua es un buen disolvente y la mayoría de los compuestos inorgánicos y una pequeña cantidad de compuestos orgánicos se pueden disolver en agua.
1.2 Propiedades químicas
1.2.1 Estabilidad térmica del agua. La estabilidad térmica del agua es muy fuerte. Cuando el vapor de agua se calienta por encima de 2000 K, solo una cantidad muy pequeña se descompondrá en hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, el agua se descompondrá en hidrógeno y oxígeno bajo la condición de electricidad.
2H2O 2H2 ↑ O2 ↑
1.2.2 El agua reacciona con los metales. Muchos metales reactivos reaccionan con el agua, como el sodio, el potasio y el hierro.
2Na 2H2O = H2 ↑ 2NaOH
3Fe 4H2O Fe3O4 4H2
1.2.3 Reacción entre agua y no metales. Algunos no metales pueden reaccionar con el agua, como el flúor, el cloro y el carbono.
Cl2 H2O HCl HClO
1.2.4 El agua reacciona con ciertos óxidos metálicos, y los óxidos no metálicos también pueden reaccionar con el agua. Por ejemplo, óxido de sodio, óxido de calcio, dióxido de carbono y dióxido de azufre.
Na2O H2O = 2NaOH
SO2 H2O H2SO3
1.2.5 Reacción con otras sustancias.
NH3 H2O NH3.H2O
CaC2 H2O → Ca(OH)2 C2H2 ↑
2 Clasificación del agua y sus aplicaciones
2.1 Agua ordinaria, agua pesada y agua superpesada
Hay tres nucleidos en el elemento hidrógeno, a saber, hidrógeno ordinario (con 1 protón en el núcleo, también llamado protio), hidrógeno pesado (con 1 protón en el núcleo , 1 neutrones (también llamado deuterio) e hidrógeno superpesado (hay 1 protón y 2 neutrones en el núcleo, también llamado tritio), que se combinan con el oxígeno para formar agua ordinaria, agua pesada y agua superpesada respectivamente. La fórmula molecular del agua corriente es H2O. El agua pesada también se llama óxido de deuterio o agua deuterada y su fórmula molecular es D2O. El agua pesada es un líquido incoloro, inodoro e insípido, pero algunas de sus propiedades físicas son ligeramente diferentes a las del agua corriente.
Por ejemplo, la densidad del agua pesada es 1,1044 g/cm3 (25°C), mientras que la densidad del agua corriente es 0,99701 g/cm3 (25°C). De aquí proviene el nombre de agua pesada. El agua pesada tiene un punto de fusión de 3,81°C y un punto de ebullición de 101,42°C. Las sales son solubles en agua pesada. Las sales son menos solubles en agua pesada que en agua corriente. Por ejemplo, a 25°C, 100 gramos de agua corriente pueden disolver 35,92 gramos de cloruro de sodio, mientras que 100 gramos de agua pesada sólo pueden disolver 30,56 gramos de cloruro de sodio. Muchas sustancias reaccionan con agua pesada más lentamente que con agua corriente. El agua pesada tiene efectos negativos sobre los seres vivos. Las semillas de las plantas empapadas en agua pesada no pueden germinar y los peces morirán rápidamente en agua pesada. El agua corriente contiene en promedio alrededor de 0,015 de agua pesada. Al electrolizar agua, el residuo de agua electrolizada será rico en agua pesada, porque la tasa de liberación de hidrógeno ordinario (H2) es seis veces mayor que la del hidrógeno pesado (D2). Los métodos actuales para producir agua pesada incluyen electrólisis, destilación e intercambio químico. Los principales usos del agua pesada son como moderadores (también llamados reductores) y refrigerantes en reactores. El deuterio, que se produce cuando el agua pesada se divide, es un importante combustible termonuclear. En química y biología, el agua pesada se utiliza como sustancia trazadora para estudiar los mecanismos de reacción. La fórmula química del agua superpesada es T2O y cada molécula de agua pesada está compuesta por dos átomos de tritio y un átomo de oxígeno. El agua superpesada es extremadamente rara en el agua natural y representa menos de una parte por mil millones. El coste de producir agua superpesada es decenas de miles de veces mayor que el del agua pesada.
2.2 El agua en la vida diaria
2.2.1 El agua del grifo, agua natural después de la filtración, precipitación y desinfección, está compuesta principalmente por agua, seguida de algunos iones, como Ca2, Mg2. , Cl-et al. Aunque el agua del grifo ha sido tratada, todavía contiene trazas de bacterias como E. coli y algunos otros solutos, por lo que el agua del grifo no se puede beber directamente. El agua del grifo es más densa que el agua pura y no tiene un punto de ebullición fijo. El agua del grifo se puede beber después de calentarla y hervirla, o se puede utilizar directamente como agua industrial.
2.2.2 Agua mineral El agua mineral es agua mineral subterránea no contaminada que brota naturalmente de las profundidades del subsuelo o se extrae artificialmente. El agua mineral contiene una variedad de minerales y oligoelementos que son beneficiosos para el cuerpo humano, como litio, estroncio, selenio, zinc, bromo, molibdeno, etc. Tiene fuertes funciones fisiológicas y ciertos efectos para el cuidado de la salud del cuerpo humano. En circunstancias normales, la composición química, el caudal, la temperatura del agua y otras dinámicas del agua mineral son relativamente estables dentro del rango de fluctuación natural.
2.2.3 Agua purificada El agua purificada se elabora a partir de ríos, lagos, agua del grifo, etc., mediante destilación, electrodiálisis, intercambio iónico, ósmosis inversa y otros procesos de tratamiento. Se somete a un complejo y profundo proceso de purificación para lograr una pureza estéril. El agua purificada elimina al máximo varios elementos del agua, reteniendo solo las moléculas de agua. Si bien elimina las sustancias nocivas, también elimina las sustancias beneficiosas. Por lo tanto, el agua pura no se puede beber durante mucho tiempo y debe beberse junto con agua mineral. p>
2.2.4 Magnetización del agua La magnetización del agua es un tipo de agua que cambia la estructura molecular del agua después de ser magnetizada por imanes superconductores de alta tecnología. Las propiedades físicas y químicas del agua magnetizada han sufrido grandes cambios, que se reflejan principalmente en el aumento de la conductividad, aumento del valor del PH, disminución de la densidad, volatilidad acelerada, aumento del oxígeno disuelto (OD) y la solubilidad de la materia insoluble en aumentarlo, etc. En la mayoría de los campos magnéticos, la tensión superficial del agua magnetizada aumenta y el punto de ebullición disminuye; en un número muy pequeño de campos magnéticos, la tensión superficial disminuye y el punto de ebullición aumenta. El punto de congelación del agua magnetizada no cambia mucho. Debido a que el agua magnetizada tiene una estructura y propiedades diferentes a las del agua ordinaria, tiene muchos usos en la producción y la vida. En términos de tratamiento médico, tiene efectos estimulantes y terapéuticos sobre enfermedades humanas como la hipertensión, la diabetes, la sangre espesa y los cálculos renales. Beber agua magnetizada también tiene el efecto de eliminar la fatiga por ejercicio. En la industria, el uso de agua magnetizada tiene las funciones de inhibir las incrustaciones, prevenir el polvo, eliminar el polvo y mejorar la resistencia del hormigón. En agricultura, el uso de agua magnetizada para regar cultivos puede activar varias enzimas biológicas, mejorar la actividad biológica de las enzimas, promover la formación de clorofila y mejorar la fotosíntesis, promoviendo así el crecimiento y desarrollo de los cultivos y mejorando el rendimiento y la calidad de los cultivos. El uso de agua magnetizada para criar peces puede mejorar la capacidad de crecimiento de los peces y su resistencia a las enfermedades y al frío.
2.2.5 Superagua. El agua ordinaria se calienta y se evapora en vapor de agua en un recipiente cerrado. El vapor de agua se condensa en un capilar de cuarzo (el diámetro interior es del orden de nanómetros). Se llama súper agua. Algunas personas no son científicas. Se llama nano agua. La estructura de unión de la súper agua tratada ha cambiado mucho, formando un polímero con una estructura de anillo hexagonal en forma de cadena, y su diámetro de partícula alcanza el orden de nm. Debido a la particularidad de la estructura del súper agua, tiene algunas propiedades que son diferentes del agua ordinaria: ① Su densidad es 1,4 veces mayor que la del agua ordinaria (ρ super = 1,4 ρ Pu ② Su coeficiente de viscosidad es 15 veces mayor que el del agua ordinaria); agua (η super = 15 η Pu), baja volatilidad; ③El punto de congelación del super agua es -100 °C. Se convierte en agua corriente cuando se calienta a 900 ~ 1000 ℃. Sus propiedades no cambiarán mediante calentamiento, enfriamiento o almacenamiento a largo plazo en el rango de -100 ~ 700 ℃. La alta actividad del superagua facilita el paso entre las moléculas de otras sustancias. Algunas sustancias que son incompatibles con el agua ordinaria, como el fueloil, se pueden disolver bien en superagua que entra entre las moléculas de aceite, cambiando la interacción entre las moléculas y aflojando la estructura molecular. El fueloil que contiene súper agua está formulado en una cierta proporción. Tiene un punto de ignición bajo y una combustión completa. Por un lado, puede mejorar la tasa de combustión y la eficiencia mecánica. grandes beneficios económicos y buenos beneficios sociales. Usando súper agua como solvente, se puede preparar una solución que permanece líquida a bajas temperaturas, y también se puede preparar una solución con propiedades anvoltatilidad y antipenetración en base a su baja volatilidad y alto coeficiente de viscosidad, lo cual es muy útil en industria.
2.2.6 El agua regenerada se refiere a aguas diversas de drenaje (excluidas las heces y el drenaje de la cocina), aguas diversas de drenaje (excluidas las aguas residuales fecales) y aguas residuales domésticas (aguas residuales) utilizadas en la vida y la producción de las personas. agua que se puede reutilizar dentro de un cierto rango después de que el tratamiento colectivo alcanza ciertos estándares de calidad del agua. La calidad del agua se encuentra entre el agua superior (agua limpia) y las aguas residuales (aguas residuales). Hay muchas interpretaciones de "agua recuperada". Se llama "agua recuperada" en los proyectos de alcantarillado y "agua en circulación" en las fábricas. O "agua reciclada" se llama "agua recuperada" en los proyectos de alcantarillado; en las fábricas. O "agua reciclada"; otros se llaman "agua recuperada", y la calidad del agua recuperada se utiliza como marca distintiva. La calidad del agua tratada debe cumplir las siguientes condiciones: (1) Cumplir con los requisitos sanitarios: sus indicadores. incluyen principalmente coliformes y recuento bacteriano total, cloro residual, sólidos suspendidos, DQO, DBO5, etc. (2) Cumplen con los requisitos sensoriales humanos, sin sensaciones desagradables, y los indicadores de medición incluyen turbidez, color, olor, etc. los requisitos de la estructura del equipo, es decir, no es fácil descargar agua. Provoca corrosión grave e incrustaciones en equipos y tuberías. Los indicadores incluyen el valor de PH, dureza, residuos de evaporación, sustancias disueltas, etc. Generalmente se utiliza agua tratada. para tirar de la cadena de inodoros, rociar carreteras, reverdecer y lavar coches, y como agua suplementaria para enfriar el agua.
2.3 Agua dura y agua blanda
2.3.1 El agua blanda contiene menos iones de calcio. y iones de magnesio o sin iones de calcio e iones de magnesio Generalmente, el agua con una dureza inferior a 8 grados es agua blanda.
2.3.2 El agua dura contiene más iones de calcio y generalmente iones de magnesio. una dureza superior a 8 grados es agua dura. El agua dura afectará la eficacia de los detergentes. Cuando se calienta el agua dura, producirá más incrustaciones. El agua dura generalmente debe ablandarse antes de su uso. y agua salobre
2.4.1 El agua dulce con poco o ningún contenido de sal se utiliza generalmente para fines civiles o industriales.
2.4.2 Agua salada, como el agua del norte. Los lagos salados, algunas aguas subterráneas y agua de mar, son todos agua salada. Respuesta del suplemento 3 Investigación y análisis de las condiciones de la calidad del agua en el río Yangtze y los canales antiguos. Los días 16 y 17 de octubre, un grupo de cinco de nosotros. Fuimos al antiguo canal de Zhenjiang y al río interior del río Yangtze y a las orillas cercanas para realizar inspecciones, y tomamos muestras de agua. Bajo la guía del maestro, llevamos a cabo una investigación. Estas muestras de agua fueron analizadas para determinar el valor del pH, los sólidos suspendidos y los sedimentos. contenido, demanda química de oxígeno y transparencia. Los resultados del análisis mostraron que la calidad del agua en la cuenca del río Yangtze era buena y básicamente cumplía con los requisitos nacionales.
Los ríos interiores y los canales antiguos están gravemente contaminados y el agua es turbia. En algunos lugares, la calidad del agua es amarillenta o verdosa, con muchos sólidos en suspensión. En algunas zonas, el agua tiene un olor acre y está sedimentada. En la mayoría de las áreas, la calidad del agua solo alcanza la Categoría III o superior estipulada por los estándares estatales de Categoría IV, y muy pocas áreas no cumplen seriamente con los estándares. En respuesta a la situación anterior, varios de nuestros compañeros visitaron a algunos expertos y realizaron una investigación de la situación. Las principales razones del deterioro de la calidad del agua en los ríos interiores y canales antiguos son las siguientes. En primer lugar, el diseño general de la ciudad de Zhenjiang no es muy razonable. Hay muchas industrias a lo largo del río y densas áreas residenciales a lo largo del río y canales antiguos. En segundo lugar, algunas aguas residuales industriales se vierten en ríos interiores y canales antiguos sin ser tratadas según los estándares. Para reducir los costos de producción, algunos fabricantes incluso vierten directamente aguas residuales sin tratar. En tercer lugar, las aguas residuales domésticas de las zonas residenciales se vierten en ríos interiores y canales antiguos sin tratamiento de purificación. El fenómeno de tirar basura a lo largo del antiguo canal es muy grave, y algunas personas defecan y defecan indiscriminadamente a lo largo del río. Respuestas complementarias: Cuarto, no existe una supervisión de los departamentos de protección ambiental, las inspecciones no son lo suficientemente estrictas y los infractores no son investigados ni castigados estrictamente. Para que Zhenjiang tenga un buen entorno ecológico, para que Zhenjiang se convierta en una ciudad sanitaria y turística de renombre nacional, para la salud de nuestros ciudadanos de Zhenjiang y para el desarrollo a largo plazo de nuestros descendientes, hacemos un fuerte llamado a fortalecer la gestión del El río Neijiang y el antiguo canal mejoran la calidad del agua de los ríos interiores y los canales antiguos. Hacemos las siguientes sugerencias: Primero, los líderes de la ciudad de Zhenjiang deberían hacer planes generales y obligar a las empresas con contaminación grave a cerrar o reubicarse. 2. Todas las empresas en el área urbana deben mejorar su capacidad de purificación de aguas residuales y no pueden ignorar la seguridad de la vida de las personas en el área urbana por el bien de sus propios intereses. En tercer lugar, todos los ciudadanos deben crear conciencia ambiental y proteger la calidad del agua de los ríos interiores y canales antiguos. Todos tienen la responsabilidad de no tirar la basura doméstica a voluntad. Cuarto, los departamentos de protección ambiental deben aumentar su conciencia de responsabilidad, fortalecer la supervisión ambiental y prevenir la descarga aleatoria de aguas residuales industriales y domésticas. La encuesta y el informe de investigación anteriores son solo una encuesta e investigación superficial realizada por cinco de nuestros compañeros de clase en su tiempo libre. Esta es la primera vez que la realizamos en una clase de actividades prácticas integrales en la escuela secundaria. Espero que los profesores y compañeros den correcciones. Nos gustaría agradecer a nuestros profesores por su cuidadosa orientación y gran ayuda, y también expresar nuestro más sincero agradecimiento a nuestros compañeros, profesores, líderes y entusiastas sociales que nos han ayudado.