Recursos y agua: elegir tratamiento, medir residuo y recuperar cobre.
Introducido| English | Significado |
|---|---|
| potable water/ˈpəʊtəbl ˈwɔːtə/ | agua potable |
| finite resource | recurso finito |
| renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/ | recurso renovable |
| sustainable development/səˈsteɪnəbl dɪˈveləpmənt/ | desarrollo sostenible |
| sterilise/ˈsterəlaɪz/ | esterilizar |
| desalination/dɪˌsælɪˈneɪʃn/ | desalinización |
| reverse osmosis | ósmosis inversa |
| sedimentation/ˌsedɪmənˈteɪʃn/ | sedimentación |
| sludge/slʌdʒ/ | lodo |
| effluent | aguas residuales tratadas |
| anaerobic digestion | digestión anaerobia |
| aerobic biological treatment | tratamiento biológico aerobio |
| phytomining | fitominería |
| bioleaching | bioextracción |
| leachate/ˈliːtʃeɪt/ | lixiviado |
¿Puede ser insegura el agua clara?
- El agua con apariencia clara puede contener sales disueltas, microbios dañinos o productos químicos disueltos. Elija el tratamiento según lo que debe eliminarse, en lugar de asumir que un solo filtro resuelve todos los problemas.
- Esta lección cubre recursos, agua potable, ramas de aguas residuales y recuperación biológica de cobre a nivel HT. El conocimiento escrito RP8 no reemplaza un registro práctico supervisado.
Empareje el uso con la renovación
- Los recursos de la Tierra proporcionan calor, refugio, alimento y transporte. La agricultura complementa alimentos, madera y fibras naturales; las fibras sintéticas pueden complementar o reemplazar el algodón o la lana. Lo sintético no significa automáticamente mayor sostenibilidad.
- Un recurso finito no se renueva en la escala temporal de su uso. Un recurso renovable puede renovarse, pero la cosecha aún puede exceder el crecimiento. El desarrollo sostenible satisface las necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer las suyas.
Verifique unidades y escala
- Las existencias de 20 toneladas y 20 000 toneladas difieren en $20\,000/20=1000=10^3$, tres órdenes de magnitud. Una cifra de existencia sola no muestra sostenibilidad.
- Un bosque que crece 1 200 toneladas anuales pero se cosecha a 2 000 toneladas pierde $2000-1200=800$ toneladas por año. La gestión a largo plazo debe abordar ese desequilibrio y los efectos ambientales más amplios.
Separe sólidos, microbios y sales
- El agua potable tiene sales disueltas y microbios dañinos suficientemente bajos como para ser segura para beber; no es químicamente pura. Los suministros frescos del Reino Unido se recolectan de lluvia en el suelo, ríos y lagos. Elija una fuente adecuada, filtre los sólidos suspendidos y luego esterilice con cloro, ozono o luz ultravioleta.
- La desalinización elimina las sales mediante destilación u ósmosis inversa. La destilación hierve y condensa el vapor de agua; la ósmosis inversa usa presión y una membrana adecuada. Ambos requieren energía sustancial. La filtración ordinaria y la esterilización no eliminan todas las sales disueltas.
¿Qué método puede eliminar la sal disuelta del agua de mar?
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La destilación separa el agua mediante ebullición y condensación, dejando la mayoría de las sales disueltas. Los filtros ordinarios eliminan sólidos suspendidos y la UV controla microbios; ninguno solo desaliniza. La ósmosis inversa es otra ruta adecuada para eliminar sal.
RP8: medir residuo y recolectar agua destilada
- Comparar el pH del agua y el residuo de sólidos disueltos. Medir un volumen conocido de muestra, pesar un recipiente seco, evaporar de forma segura, enfriar y volver a pesar; repetir hasta masa constante cuando sea apropiado. La masa del residuo es igual a la masa final menos la masa vacía.
- Una muestra de 50.0 cm³ que deja 0.120 g da como resultado $c=\dfrac{0.120\ \mathrm{g}}{0.0500\ \mathrm{dm^3}}=2.40\ \mathrm{g/dm^3}$. La destilación debe recolectar vapor enfriado; hervir una muestra hasta sequedad por sí sola no es destilación. Nunca beba muestras de laboratorio ni trate el residuo como una prueba microbiana.
¿Cuáles dos afirmaciones hacen que una investigación del agua sea defendible?
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La resta de masas y el volumen conocido respaldan el resultado de los residuos. La seguridad requiere evidencia adicional; nunca se deben beber muestras de laboratorio. La destilación requiere la recolección y condensación del vapor.
Mantenga las ramas de aguas residuales separadas
- Tamice objetos grandes, elimine arenas y luego use sedimentación para separar lodos del efluente líquido. Los lodos se someten a digestión anaerobia sin oxígeno; el efluente recibe tratamiento biológico aerobio con oxígeno.
- Los residuos industriales pueden requerir tratamiento químico adicional. El agua apta para vertido no es automáticamente potable. A menudo el agua subterránea adecuada necesita menos tratamiento que las aguas residuales bajo condiciones locales comparables, pero la contaminación de la fuente puede cambiar esta comparación.
Empareje el término con su significado preciso.
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Use la estructura química, el proceso o el límite comparativo para distinguir los términos.
HT: concentrar compuestos, luego recuperar metal
- La fitominería utiliza plantas para absorber compuestos metálicos; cosecharlas y quemarlas produce ceniza con compuestos. El bioaportamiento usa bacterias para producir un lixiviado con compuestos metálicos. Ninguno produce directamente un objeto de cobre puro.
- Recuperar cobre de una solución adecuada mediante desplazamiento con hierro, $Fe+CuSO_4\rightarrow FeSO_4+Cu$ o electrólisis. Comparar la excavación de roca reducida con el tiempo de procesamiento, rendimiento, energía y residuos. "Biológico" no significa gratuito ni libre de impacto.
Quemar plantas de fitominería directamente produce metal de cobre puro en las cenizas.
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Las cenizas contienen compuestos metálicos, no automáticamente cobre puro. Se requiere procesamiento adicional hasta una solución adecuada y recuperación mediante desplazamiento con hierro o electrólisis.
Nombra el proceso bacteriano que produce un lixiviado con compuestos metálicos.
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El biolecturado utiliza bacterias para producir una solución con compuestos metálicos. Se distingue del fitomining, que concentra compuestos en plantas antes de la cosecha y quema.
Transferir a una muestra de agua desconocida
- Muestra independiente: 25.0 cm³ deja 0.050 g de residuo, dando como resultado $0.050/0.0250=2.00\ \mathrm{g/dm^3}$. Esta medición sola no puede establecer la seguridad para el consumo; investigar microbios y cualquier químico disuelto relevante.
- Explicar un tratamiento basado en la impureza y el mecanismo de separación. Luego indicar su limitación: los filtros eliminan sólidos suspendidos, la esterilización controla microbios y la eliminación de sal requiere un proceso de desalinización adecuado.
Elegir según la fuente y la calidad requerida. Preservar ramas separadas de aguas residuales, unidades en cálculos de residuo y la distinción entre compuestos metálicos y metal recuperado.
Una muestra de agua de 25.0 cm³ deja un residuo seco de 0.050 g. Calcule la concentración del residuo en g/dm³.
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25.0 cm³ = 0.0250 dm³. Concentración = masa del residuo / volumen de la muestra = 0.050 g / 0.0250 dm³ = 2.00 g/dm³. Esto no mide seguridad microbiológica.