APA

www.referate.k5.roAPA

Multe secole apa a fost considerat ca un element. n 1781, fizicianul englez H. Cavendish a artat c apa se formeaz prin explozia unui amestec de hidrogen i oxigen, cu ajutorul scnteii electrice. n 1783, Lavoisier a repetat experiena, realiznd pentru prima oar sinteza cantitativ a apei. S-a stabilit atunci c 2g de hidrogen se combin cu 16g oxigen pentru a da 18g ap. n 1805, Humboldt i Gay-Lussac au artat c apa este format din dou volume de hidrogen i un volum de oxigen. Apa natural const n amestecul speciilor de izotopi ai oxigenului: 16O, 17O, 18O, cu cei trei izotopi ai hidrogenului: 1H, 2H, 3H. Combinarea acestora genereaz 18 specii de molecule de ap. Apa pur este ntotdeauna un amestec de ap uoar (H2O) i de cantiti extrem de mici de ap grea (D2O) i ap hipergrea (T2O).

Stare natural n natur, apa se gsete din abunden, n toate strile de agregare:n stare lichid (form n care acoper 2/3 din suprafaa pmntului; sub form de

mri, oceane, ruri, fluvii, ape subterane);n stare solid (formeaz calote glaciare);n stare gazoas (atmosfera conine o cantitate considerabil de ap, sub form de

vapori de ap, invizibili). Apa urmeaz un circuit n natur. Cldura soarelui determin evaporarea apei de suprafa. Vaporii rezultai se ridic n atmosfer. Dac n atmosfera saturat cu vapori de ap apare o scdere a temperaturii, parte din vaporii condensai iau form de nori, cea, ploaie, zpad sau grindin. n anotimpurile calde, dar cu nopi rcoroase se depune rou, iar dac temperatura solului este sub 0C, se depune brum. Apele ajunse la nivelul solului sau cele ce rezult din topirea zpezilor, n parte umplu din nou lacurile, rurile, fluviile, mrile i oceanele. Alt parte strbate straturile de pmnt, la diferite adncimi, formnd apele freatice. Apa subteran poate reaprea la suprafa, fie prin izvoare, fie extras prin fntni, puuri sau sonde. n cadrul acestui mare circuit natural se disting circuite secundare, dintre care, importan deosebit prezint circuitul biologic. Acesta const n ptrunderea apei n organismele vii i redarea ei n circuitul natural prin respiraie, transpiraie i moartea organismelor. Distingem i un circuit ap-om-ap care se refer la intervenia activitii omului n circuitul natural. n natur nu exist ap pur; date fiind interaciunile cu mediul ea conine gaze, substane minerale i organice dizolvate n suspensie. Chiar apa de ploaie, care ar trebui s fie cea mai curat ap natural (devenit astfel printr-o distilare natural) poate prezenta dizolvate anumite impuriti de tipul: CO2, NH3 sau chiar H2S, SO2 ca urmare a contactului prelungit cu aerul. n regiunile tropicale, apa de ploaie are o putere de dizolvare foarte mare. Specialitii au calculat c n peninsula Indochina, apa de ploaie ce cade pe un hectar, pe parcursul unui an, conine 8 kg HNO3. n Brazilia, 50g ap la m3 de cea conine 15-18 mg H2CO3 i 19 mg HNO3. Este o ap acid ce atac rocile. Cea mai variat compoziie dintre toate apele naturale o au apele subterane. Ele conin cantiti mari de substane solide sau gazoase. Ajunse la suprafa, aceste ape, formeaz izvoare de ape minerale. Se spune c, atunci cnd evreii nsetai au traversat deertul Sinai, Moise a lovit cu toiagul su o stnc i apa a nit. De la Moise la radiesteziti a fost un drum extrem de lung. Prin radiestezie, termen intens studiat n ultima perioad, se nelege capacitatea unei persoane de a percepe aciunea cmpului electric i magnetic emis de o pnz de ape subterane, de zcminte n special feroase. nainte chiar de invazia roman, galii cunoteau calitatea apelor minerale; s-au gsit mici altare construite de acetia n preajma unor astfel de izvoare. n staiunile termale din Masivul Central, Alpi sau Pirinei s-au gsit urme ale vechilor captri galo-romane i piscine uriae. Dup compoziie, apele minerale pot fi: acide (coninut ridicat de CO2), alcaline (predomin sulfaii de magneziu i sodiu), sulfuroase (conin sulfuri alcaline), feruginoase (conin carbonai de fier di i trivalent). ara noastr are un potenial ridicat de ape minerale. Sunt cunoscute staiunile balneo-climaterice ca cele de la Buzia (ape carbogazoase i feruginoase), Climneti, Govora, Cciulata (ape sulfuroase), Slnic Prahova, Ocna Sibiului (saline). Factorii determinani ai efectului terapeutic precum: termalitate, prezena gazelor dizolvate (O2, CO2, H2S, CH4, N2, gaze rare), prezena unor substane de natur mineral sau organic (hormoni, antibiotice) permit utilizarea acestor ape n tratarea unei game foarte largi de afeciuni ale aparatului cardio-vascular, locomotor, anemii, boli ale sistemului nervos i boli endocrine. Apele din ruri au o compoziie variabil. Sunt n general slab mineralizate. Conin Ca2+ i HCO3- i mai rar SO42- i Cl-. Apele mrilor i oceanelor sunt puternic mineralizate. Mrile interioare au concentraii n sruri, fie mai mari (Marea Mediteran), fie mai mici (Marea Neagr n special NaCl) comparativ cu apele oceanelor. n cazul Mrii Moarte, concentraia de sruri este att de mare nct viaa nu poate exista. Srurile apei de mare conin 89 cloruri, 10 sulfai, 0,2 carbonai. Totalitatea apei pe pmnt este de aproximativ 1,46 miliarde km3 din care 97 n oceane i mri, 2 n calote glaciare i 1 n ruri, lacuri, pnze subterane. Apa potabil nu trebuie s conin organisme animale i vegetale i s satisfac cerine de calitate superioar privind indicatori fizico-chimici, biologici i bacteriologici. Alimentarea cu ap a centrelor urbane prezint o mare importan, cci apele trebuie s fie tratate nainte de a fi puse la dispoziia populaiei. Pentru epurarea apei se folosesc: ozon, clor, hipoclorit de calciu (ap de Javel), cloramin. n cazul clorului se utilizeaz aproximativ 0,1 mg clor la litru. O cantitate prea mare de clor d ns apei un gust dezagreabil i chiar un miros urt. Serviciile americane adaug apei potabile puin fluorur de sodiu, pentru a combate cariile dentare.

Apa pentru vieuitoare

Apa este un component indispensabil vieii. Un om consum n medie 3 l ap/zi, iar corpul su are un coninut de 60-70 ap. Un pom evapor aproximativ 200 l ap/zi. n organismele vii, apa este coninut n form: intracelular (50), interstiial (15) i circulant (5). esutul adipos i oasele conin 33 ap, muchii 77, plmnii i rinichii 80, substana cenuie 85, iar lichidele biologice: plasma 90, saliva 99,5. Un om adult, cntrind 70 kg conine ap ntr-un procent de 65-70 din greutatea sa, adic pn la 50 kg ap. Fiinele vii nu pot supravieui n absena apei, tolerana la deshidratare depinznd de specia respectiv. Apa este nu numai un constituent al organismelor vii dar joac i un rol extrem de important ca cel de regulator termic sau de irigator al esuturilor vii. Un adult normal trebuie s absoarb aproximativ 2,5-3 l ap/zi, preluai fie sub form de buturi sau ap coninut n alimente precum i ap de combustie a alimentelor i esuturilor (aport endogen). Dac ne raportm la regnul vegetal, apa este coninut n: salate, castravei, andive (95) sau n roii i morcovi (90). Merele conin 85 ap, cartofii 80, sporii bacteriilor doar 50 ap, fosolele i mazrea 10. Dac apa joac un rol att de important pentru via, n mod firesc se pune ntrebarea: care este rezistena organismelor n condiiile lipsei apei? Cmilele traversnd deertul i pot produce aproximativ 40 l ap prin oxidarea grsimilor ce se gsesc n cocoa. n condiii normale, cmila se hrnete ns cu plante verzi, ce conin mult ap. Se cunosc insecte ce iau apa de la vegetale uscate dar higroscopice (absorb umiditatea din aer). Roztoarele din deerturi pot tri n absena apei consumnd doar ierburi, scoar de copaci, frunze uscate. n captivitate apa este procurat pe cale endogen adic prin oxidri celulare, reuind s triasc fr s bea chiar 6 luni. Carnivorele care au nevoie imediat de ap, pentru a-i elibera reziduurile azotoase se hrnesc cu erbivore ale cror esuturi conin mult ap. Omul s-a adaptat la condiiile mediului nconjurtor populaia nomad a deerturilor consum o cantitate mai mic de ap dect populaia sedentar. Se cunosc i plante care au o rezisten mare la deshidratare cacteele conin esuturi mbibate cu ap, aa-zis suculente. Toate animalele de pe glob, ca i omul, posed modaliti de procurare a apei. n timpul activitilor zilnice, n organismul uman sunt arse zaharuri i grsimi. Prin arderea lor se formeaz CO2 i H2O; CO2, toxic, este nlturat iar H2O se poate utiliza pentru diferite necesiti ale organismului. Din 1g zaharuri rezult 0,56 g H2O, iar din 1g grsimi se formeaz 1,07 g ap. Zilnic, un adult sintetizeaz 300 g ap. Animalele din stepele uscate i deerturi, erpi, oprle, girafe, zebre, strui au capacitatea de a acumula mari cantiti de lipide (grsimi) prin oxidarea crora rezult ap (la o cmil rezerva de grsimi din cocoa este de 110-120 kg). Viaa nu ar fi fost posibil n zonele de deert dac animalele din aceste zone nu ar fi nvat s se ascund ziua de cldur i dac nu ar fi avut posibilitatea de a mpiedica evaporarea apei din organism. Extrem de interesant este experimentul realizat cu 300 de ani n urm de un savant Sanctorius care a observat c greutatea organismului uman se modific nencetat. El a construit un cntar mare i aezat ore n ir pe acest cntar i urmrea propria greutate. Peste noapte, Sanctorius pierdea aproape un kg. Cauzele sunt multiple: prin ndeprtarea CO2 din organism, greutatea omului scade cu 75-85 g n 24 ore. Pe cale pulmonar se evapor 150-500 g ap zilnic, iar prin piele i mai mult. Prin transpiraie, pe vreme rece, se evapor 250-1700 g ap. n cazul unei munci fizice dificile, prestat pe vreme uscat i cald, cantitatea de transpiraie poate atinge chiar 10-15 l n 24 ore. Pe aceast cale, organismul combate de fapt supranclzirea. Pentru evaporare se consum o cantitate de cldur de 600 calorii pentru 1 l sudoare. Dac aceast cldur ar fi toat furnizat de corpul omenesc, temperatura lui ar cobor cu aproximativ 10C. Corpul omenesc furnizeaz pentru evaporare doar o cantitate mic de cldur; astfel transpiraia nu poate asigura rcirea corpului, dar permite evitarea supranclzirii. Numai datorit evaporrii apei la nivelul plmnilor i pielii, temperatura corpului uman se menine la valori n jurul a 37C, chiar dac temperatura ambiental este de 40-50C. Se tie c aria din zonele de deert este mai suportabil dect cea din pdurile tropicale umede. Aceasta se explic prin faptul c n atmosfera umed sudoarea se evapor lent, se adun n picturi ce se preling pe corp i nu apare senzaia de uurare. De ce nu putem bea ap de mare? Rspunsul este la ndemn dac se cunoate compoziia apei de mare. Aceasta conine sruri. O cantitate de 100 g sruri provenite prin consumarea apei de mare, ajunse n snge pot genera adevrate accidente. Dac limita normal de sruri n snge este depit, organismul tinde s se debaraseze de cantitatea suplimentar de sruri, un rol important n aceast curire jucndu-l rinichii. Un adult elimin aproximativ 1,5 l urin n decursul unei zile, adic jumtate din cantitatea de ap primit n 24 de ore. Cu apa sunt eliminate simultan i Na, Ca, K. Concentraia srurilor n apa de mare fiind mult mai mare dect a srurilor din urin, pentru ca organismul s elimine aceste sruri ptrunse odat cu apa de mare, ar fi necesar o cantitate mult mai mare de ap dect cea but. Petii au un aparat de desalinizare, ce se afl la nivelul branhiilor unde, celulele specializate preiau din snge srurile i mpreun cu un mucus foarte concentrat le elibereaz n mediul nconjurtor. Apa are proprieti uimitoare i cu multiple implicaii, dar cea mai puin cunoscut pare a fi capacitatea ei de a forma o pelicul superficial rezistent, ce este rezultatul unei atracii reciproce foarte puternice dintre moleculele stratului ei superficial. De existena acestei pelicule superficiale este legat viaa multor insecte. Gonitorii (Gerris) triesc numai la suprafaa apei, fr a se scufunda n ap i fr a iei pe uscat. Ei pot s alunece pe luciul apei, cu lbuele larg desfcute. Pelicula superficial cedeaz sub greutatea lor, dar nu se rupe. De pelicula apei se pot aga i larve de nari, gndaci de ap. Care este regimul de ap al plantelor? Cum absorb plantele apa? Plantele superioare terestre absorb apa n mod pasiv i activ. Absorbia pasiv Datorit transpiraiei la nivelul frunzelor, celulele acestora se afl ntr-o stare de nesaturaie mrind fora de suciune (francez: succion = sugere). Aceasta se transmite prin tulpin i rdcin pn la perii absorbani. Acetia ptruni printre particulele solului, adernd la acesta. Are loc absorbia apei de capilaritate din spaiile rmase ntre particulele solului. Acest tip de absorbie asigur cea mai mare cantitate de ap absorbit de o plant terestr superioar. Absorbia activ se realizeaz prin apariia unei presiuni pozitive n rdcina plantei (presiune radicular) bine aprovizionat cu ap .Astfel, apa este absorbit de rdcin i condus prin tulpin pn la frunz. Ascensiunea apei n corpul plantei este determinat de presiunea radicular mai ales primvara, nainte de apariia primelor frunze, astfel nct, apa ajunge pn la muguri. Astfel, rdcina absoarbe cantiti mari de ap i transpiraia este redus. Ascensiunea apei este generat de fora de suciune a celulelor din frunze abia dup apariia acestora. Intensitatea absorbiei apei este condiionat de: cantitatea de ap din mediul nconjurtor, temperatur, pH, substane toxice din sol. Ofilirea se manifest atunci cnd apare un dezechilibru n aprovizionarea cu ap a unei plante. Datorit unei accentuate lipse de umiditate, n cazul unor secete, apare ofilire de durat. Combaterea secetei se realizeaz prin irigaie, folosindu-se ape cu un coninut mic de sruri dizolvate. Apa de irigaii se introduce n pmnt prin udri, preferabil pn la adncimea de 1 m (la aceast adncime ajung majoritatea rdcinilor plantelor de cultur). Administrarea unor cantiti prea mari de ap n sol nu este de dorit cci, prin evaporare apa antreneaz cantiti mari de sruri, avnd ca rezultat srturarea solului. Cantiti prea mari de ap, strbtnd doar o poriune mic din sol, se evapor repede, ceea ce de asemenea nu este indicat. Iat suficiente aspecte ce relev importana biologic a apei, motiv pentru care este considerat pe drept cuvnt izvorul vieii.