La ciencia del agua

Compartimos con vos algunos sencillos experimentos que te pueden ayudar a explicarle a los pequeños de la casa como funciona la planta de tratamiento de aguas servidas de Managua. Pero también otras propiedades interesantes del agua.

1. Como funcionan los filtros

La filtración es uno de los procesos empleados para limpiar el agua. Se da de forma natural cuando la tierra absorbe el agua de lluvia y esta se limpia al pasar por las diferentes capas de rocas y arena del subsuelo, pero también se pueden elaborar filtros artificiales para uso casero, o algunos más complejos como los empelados por la nueva Planta de Tratamiento de Aguas Servidas de Managua.

Si querés ver como funciona el proceso, seguí estas instrucciones:

Cortá dos pedazos de papel toalla (ese papel tipo servilleta que se ocupa en la cocina) en forma de círculo, ponelos uno sobre el otro y ocupalos para formar un cono. Luego poné el cono dentro de un embudo, llenalo con arena limpia y colocalo sobre un recipiente vacío.

En otro recipiente mezclá agua con tierra. Y con mucho cuidado, hacé pasar la mezcla a través de la arena del embudo. ¿Qué pasa?

La arena funciona como filtro, así que después de haber pasado por el embudo el agua debe salir mucho más limpia. Y si todavía luce algo sucia, significa que las partículas fueron lo suficientemente pequeñas para pasar entre los granitos de arena del filtro.

Por eso, en las plantas de tratamiento, el agua se deja asentar en grandes tanques antes de ser filtrada. Este proceso se conoce como sedimentación.

Ahora, una filtración simple no necesariamente produce agua potable, ya que los micro-organismos nocivos que pueden existir en el agua siempre son más pequeños que el espacio entre los granitos de arena que sirven de filtro.

Procesos anaeróbicos, como los que también emplea la planta de tratamiento de Managua, pueden ayudar a eliminar algunos de esos micro-organismos sin la ayuda de químicos. Pero para completar el proceso de potabilización también habría que tratar el agua químicamente (con cloro, por ejemplo).

Si bien en principio es posible purificar las "aguas negras" para que se puedan beber, por el momento hay importantes barreras sociales y culturales que no lo hacen viable. Pero las aguas tratadas pueden ser empleadas para otros actividades que no requieren de agua potable.

2. Acelerando la sedimentación

La Planta de Tratatamiento de Aguas Servidas de Managua acelera la sedimentación ocupando un sistema de "platos inclinados de lamela". Otro sencillo experimento te puede ayudar a entender mejor como funciona.

Disolvé un poco de harina o pinolillo en un vaso con agua, mezclalo bien hasta que el agua se mire turbia, y luego dejalo reposar. ¿Cuánto tiempo tarda todo el polvo en asentarse en el fondo del vaso? Medí el tiempo con un reloj.

Luego repetí el proceso, pero incliná el vaso ligeramente. El tiempo necesario para la sedimentación se reduce sensiblemente por una sencilla razón: los sedimentos tienen que recorrer una distancia mucho menor.



3. Haciendo crecer el agua

Cuando el agua se enfría lo suficiente pasa de un estado líquido a uno sólido. Pero, ¿has pensado en qué más se diferencian el hielo y el agua?

Conseguite un cartón tetrapack vacio (de leche, jugo, etc.), agua y una engrapadora. Limpiá el envase de cartón, llenalo de agua hasta el tope y engrapalo por la parte de arriba de manera que quede cerrado. Luego ponelo a congelar toda una noche.

¿Qué pasa? El cartón va a estar todo hinchado. Porque el agua al congelarse se expande. En otras palabras, el agua en estado sólido ocupa más espacio que el agua en estado líquido.

Esta propiedad es la que hace que el hielo sea menos denso que el agua y que flote. Para la vida acuática, esta propiedad es muy importante, pués en algunos países durante el invierno una capa de hielo en la superficie de un estanque sirve de manta protectora frente al frío.



Pero si, por el contrario, el agua se congelase desde el fondo hasta la superficie, como ocurre con la mayoría de las sustancias, los ríos, lagos y océanos se volverían todos de hielo y la vida sería destruida.

4. Desafiando la gravedad

En muchos sistemas de bombeo se ocupa la fuerza de la gravedad para hacer fluir el agua. Pero, ¿sabías que la presión del aire puede ser mayor que la fuerza de gravedad?

De hecho, la fuerza de la presión del aire puede mantener al agua contenida en un vaso aún poniéndolo "boca abajo"!

Conseguite un vaso, agua y un pedazo de cartón lo suficientemente grande para cubrir toda la boca del vaso (y lo suficientemente grueso como para que no lo destruya el agua).

Llená el vaso de agua completamente, dejando incluso que se chorree un poquito de manera que el borde del vaso se remoje.

Colocá el cartón en la boca del vaso, asegurándote de presionarlo firmemente con tu mano de manera que haga un buen sello alrededor del borde húmedo del vaso.

Trabajando en el lava-trastes u otro lugar que podás remojar, sostené el cartón con una mano mientras le das vuelta al vaso. Y luego, con cuidado, soltá el cartón. Este se quedará en su lugar, y el agua se quedará en el vaso.

¿Por que sucede esto? Porque como dijimos antes la presión del aire contra el cartón es mayor que la fuerza de gravedad que impulsa al agua hacia abajo. La presión del aire mantiene el cartón en su lugar.

5. Convertite en un “detective de agua”

¿No nos crées cuando te decimos cuanta agua se pierde si hay una fuga en una llave o una paja? Comprobalo siguiendo estos pasos.

Abrí la llave de una paja de manera que quede sólo goteando (o si hay una fuga de agua en alguna llave de tu casa, usá está).



Escribí la hora en una hoja de papel y poné el balde debajo de la paja que gotea. Dejalo ahí por una hora. Después cerrá bien la llave (o, en caso de haber usado una fuga real, retira el balde).

Con una taza pasá el agua recogida en el balde a un pichel. Contá el número de tazas que llenás y vaciás hasta que ya no haya agua en el balde. Multiplicá ese número por 24 para saber cuantas tazas se fugan en un día. Y dividiendo ese número entre 16 podés calcular el número de galones. ¿Asusta, no?

Usá el agua recogida durante el experimento para regar alguna planta. Revisá todas las pajas tanto adentro como afuera de la casa para ver si tienen fugas. Hablá con los adultos de tu casa sobre reparar las fugas de las llaves. Generalmente esto puede hacerse con sólo cambiar un empaque.