Interviurile Apei

Povestim, în rândurile ce urmează, cu un mesager al chimiei, doamna profesoară Rădița Palela, dascăl la Colegiul Național „Mihai Eminescu” Buzău. Pasiunea pentru acest domeniu (chimie), pentru transformările permanente ale mediului înconjurător,  o transmite discipolilor dumneaei în modalități care mai de care mai inedite, prin aplicații interactive, jocuri sau experimente pline de culoare.

Noi, însă, am fost curioși să aflăm și câteva povești despre apă, mai ales că doamna profesoară a denumit apa „buletinul de identitate al Terrei”. Mai multe, în interviul de mai jos.

Profesoară de chimie… Provocări ale acestei meserii? Dar bucurii?

Multe, foarte multe provocări! Te pregătești să te întâlnești la fiecare oră cu elevii care au unele așteptări de la tine. Te gândești de fiecare dată pe câți ai motivat astăzi să se aplece asupra noțiunilor pe care tu le-ai predat. Cu ce informații au rămas elevii tăi? Ce atitudini ai format astăzi în timpul orelor? Ai sădit sămânța încrederii în forțele lor proprii?

În majoritatea orelor am marea bucurie de a avea un feed-back pozitiv. Le mulțumesc pentru contribuția lor la bucuria mea. Le spun că fac cu plăcere această meserie. Unii sunt surprinși, alți mirați, iar cei mai mulți recunosc asta în ochii mei.

Ce înseamnă chimia pentru dvs.?

La început CHIMIA mi-a dat posibilitatea să-mi confirm unele abilități,  dar astăzi, chimia este aproape TOTUL!

Dar pentru viața noastră de zi cu zi?

Chimia face parte din viața noastră de zi cu zi. De la igiena de dimineață, la îmbrăcămintea pe care o purtăm, la apa pe care o bem și de ce o bem, la utilizarea telefonului, a mijloacelor de transport, a medicamentelor.

Ne dă posibilitatea să reparăm unele lucruri, să construim mai ușor, să facem o mâncare gustoasă, să prelungim viața, etc.

Chimia, alături de alte științe, ne-a permis construirea de sateliți cu care să ajungem în spațiu, să cunoaștem și alte planete.

Care ar fi „chimia apei”?

Apa este o moleculă formată din doi atomi de hidrogen și unul de oxigen între care se stabilesc legături covalente. Între moleculele de apă se stabilesc forțe intermoleculare puternice.

Apa din natură este un amestec de 18 specii moleculare, rezultate prin combinarea izotopilor hidrogenului( ¹H – protiu ; ²H – deuteriu ; ³H – tritiu ) cu izotopii oxigenului (¹⁶O; ¹⁷O; ¹⁸O;)

Apa trece în stare de vapori la 100°C, mărindu-şi volumul de aproximativ 1700 ori. Intervalul de temperatură mare în care apa se află în stare lichidă (0°-100°C) este atribuit asocierii moleculelor de apă prin legături de hidrogen. Cele două puncte extreme ale apei, de solidificare, respectiv de fierbere la presiunea normală, constituie temperaturile 0° și 100°C în scara termometrică în grade Celsius.

Apa este singura substanță care se prezintă sub cele trei stări de agregare: solidă, lichidă și gazoasă. Gheața cristalină are o structură cu simetrie hexagonală, fiecare atom de oxigen fiind înconjurat tetraedric de alți patru atomi de oxigen, întocmai ca atomii de carbon din diamant.

Datorită căldurii specifice (4180 J/Kg K), apa poate acumula o mare cantitate de căldură. Acest fapt, asociat cu conductibilitatea ei termică scăzută, face ca apa să cedeze încet și treptat căldura în mediul înconjurător, contribuind la reglarea temperaturilor în mediul terestru.

Când sunt încălzite, toate substanțele se dilată, iar la răcire se contractă. Apa se contractă dar numai până la +4⁰C, când ajunge la cea mai mare densitate. Această anomalie salvează viața tuturor viețuitoarelor care iernează în râuri, lacuri și heleștee.

Apa poate fi considerată „solvent universal”, deoarece este solvent pentru multe substanțe anorganice și organice, ceea ce a permis apariția vieții în mediul acvatic. Numeroase reacții au loc în soluție apoasă. Printre acestea o deosebită însemnătate o au reacțiile biochimice din organismele vii, reacțiile metabolice desfășurându-se numai în prezența apei.

Este demonstrat faptul că, în lipsa hranei, omul poate trăi câteva săptămâni, iar în lipsa apei, aproximativ trei zile.

De ce „Apa – buletinul de identitate al Terrei”?

Dacă într-o zi ar trebui să schimbăm „buletinul de identitate” al Pământului pe considerentul că denumirea ”Terra” sau „Pământ” nu conține suficiente elemente de identificare pentru planeta pe care o locuim, ne-am vedea puși în fața unei dileme.

Actul de identitate al Pământului ar trebui să includă acele caracteristici, vizibile din Univers, care să-l diferențieze de celelalte corpuri cerești, tot așa cum amprentele digitale sau ADN-ul diferențiază oamenii.

„Planeta aqua”? Planeta aqua pentru că, din cei 510,7 milioane km² cât reprezintă suprafața Pământului, cea mai mare parte revin suprafețelor acvatice. Peste 70% din suprafața pământului este acoperit cu apă, în mare parte de oceane, mări, lacuri, râuri. Planeta aqua, pentru că viața a apărut din/şi datorită apei. Planeta aqua, pentru că marile civilizații ale Terrei, aproape fără excepţie, s-au născut fie în zonele unde marea muşcă ţărmul, fie în lungul arterelor fluviale importante (Nil, Tigru, Eufrat, Indus, Gange etc.). Planeta aqua, pentru că apa, alături de aer, constituie elementele esențiale ale menținerii învelişului viu al planetei.

Ce înseamnă apă curată?

La temperatura obişnuită, apa pură este un lichid incolor, de culoare albastru-verzuie în straturi groase, fără gust şi miros.

Așa cum știm, Directiva Europeană privind calitatea apei destinate consumului uman 2183/2020, transpusă în legislația românească – Ordonanța nr. 7/18.01.2023 precizează că apa pentru consum uman trebuie să aibă duritatea minim 5 grade germane.

Pe teritoriul țării noastre duritatea apei potabile are o valoare medie de 20 grade germane, aceasta fiind și duritatea medie de pe arealul județului Buzău, duritatea fiind dată de săruri minerale, necesare funcționarii în condiții optime a organismului uman. Date fiind acestea, cât de dură poate fi apa pentru consumul uman?

Apele naturale conțin cantități variabile din diferite săruri. Apa dură este apa care are un conținut ridicat de ioni de Ca²⁺ și Mg²⁺.

Duritatea apei este compusă din:

– duritate temporară (D_t) – datorată carbonaților acizi de calciu (Ca(HCO₃)₂) și magneziu ((Mg(HCO₃)₂));

– duritate permanentă (D_p) – datorată celorlalte săruri de calciul și magneziu( cloruri, sulfați, azotați)

Aceasta se exprimă în grade germane.

Studiile clinice au arătat că un consum de apă mai dură, peste 15- 20 grade germane, nu face rău organismului uman, însă poate provoca unele depuneri pe echipamentele utilizate în contact cu ea. Totusi, cum afectează duritatea apei viața omului?

Este adevarat că utilizarea apei dure în activitățile gospodărești are o serie de inconveniente. Apa dură nu face spumă cu săpunul, „îneacă rufele”, întărește legumele la fiert, depune piatră în interiorul conductelor și al caloriferelor și împiedică transferul de căldură.

Dar pentru dedurizarea apei sunt disponibile mai multe metode: în detergenți se introduc agenți de dedurizare, se folosesc pastile de dedurizare (pastile de sare sau rășină) în aparatele de dedurizare, etc.

 Ce înseamnă conținut mare de nitrați în apă și ce impact are acest lucru asupra noastră?

Nitrații (azotații) și nitriții (azotiții) sunt o mare problemă în apa potabilă de la noi din țară datorită folosirii masive a îngrășămintelor chimice în agricultură.

Efectele intoxicației cu nitriți se pot manifesta la copii de până la un an. Ficatul acestora nu poate filtra nitriții care ajung în sânge. Pielea corpului se colorează în albastru – de aici și denumirea de „boala albastră”.

Cine poate contamina apa?

În urma activităților umane din industrie, a utilizării intensive a fertilizatorilor pe bază de azot în agricultură, gospodărie etc. sau a unor procese naturale (erupții vulcanice, alunecări de teren, inundații, etc.), apa își modifică compoziția, devenind poluată.

Cum și de unde se contaminează apa?

Putem întâlni:

• Poluarea radioactivă din deșeurile radioactive de la centralele nucleare;
• Poluarea chimică din îngrășămintele chimice, pesticide, erbicide, dar și unele săruri ale metalelor grele;
• Poluarea fizică din deșeurile menajere și materialele plastice;
• Poluarea biologică cauzată de microorganisme, bacterii, paraziți.

Cât de important este d.p.d.v. chimic să păstrăm apa curată?

Este foarte important! Păstrarea apelor curate înseamnă sănătatea omenirii!

În organismul uman apa are un rol esențial deoarece ea întreține toate procesele fizico-chimice care se petrec în celula vie. Sănătatea și starea de bine a organismului depind de cantitatea și calitatea apei consumate.

Sursele de apă ale planetei sunt limitate. Peste 95% din apa planetei se găsește în mări și oceane, fiind prea sărată pentru consumul uman. Mai puțin de 1% din apa Terrei este disponibilă sau destul de curată pentru a fi potabilă.

Ce poate face fiecare dintre noi pentru a păstra apa curată?

Trebuie să avem o atitudine responsabilă și să încercăm să aplicăm conceptul celor trei „R”:REDUCERE, REUTILIZARE, RECICLARE. Fiecare dintre noi să încerce zilnic reducerea consumului de apă. De asemenea, să reutilizăm apa, acolo unde este posibil. Iar la nivelul comunității, să încercăm să reciclăm apele uzate.

Apa are memorie?

Da, apa are memorie, ne spun studiile realizate de cercetători. Aceste studii au arătat că este mai importantă structura apei decât compoziția ei.

Moleculele apei se organizează în formațiuni numite clusteri. Aceste formațiuni funcționează ca și celulele de memorie, în care apa înregistrează toate interacțiunile ei cu exteriorul, asemenea unei benzi magnetice.

Apa ne ține minte… Ce înseamnă aceasta, pentru om, pentru obiceiurile noastre?

Acum omul are o conduită individuală greșită, suntem focusați pe a consuma în exces, pe indiferență (nu ne interesează ce se întâmplă după ce aruncăm un rest menajer într-o apă curgătoare).

Trebuie să fim mai grijulii cu acțiunile noastre, fiecare dintre noi este o verigă în lanțul comunității noastre. Depindem unii de alții și împreună putem să facem schimbări bune pentru viitorul nostru.

Ce doriți să transmiteți prin intermediul acestui interviu despre apă, o lecție prețioasă de care să ținem cont și pe viitor?

Să abordăm un mod de viață prin care să cultivăm obiceiurile bune pentru păstrarea apelor curate!

Apa este comoara de preț a Terrei și este esențială pentru supraviețuirea omenirii!