Recursos e água: escolha o tratamento, meça o resíduo e recupere o cobre
Introduzido| English | Significado |
|---|---|
| potable water/ˈpəʊtəbl ˈwɔːtə/ | água potável |
| finite resource | recurso finito |
| renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/ | recurso renovável |
| sustainable development/səˈsteɪnəbl dɪˈveləpmənt/ | desenvolvimento sustentável |
| sterilise/ˈsterəlaɪz/ | esterilizar |
| desalination/dɪˌsælɪˈneɪʃn/ | dessalinização |
| reverse osmosis | osmose inversa |
| sedimentation/ˌsedɪmənˈteɪʃn/ | sedimentação |
| sludge/slʌdʒ/ | lodo |
| effluent | efluente |
| anaerobic digestion | digestão anaeróbica |
| aerobic biological treatment | tratamento biológico aeróbio |
| phytomining | fitomining |
| bioleaching | bioleaching |
| leachate/ˈliːtʃeɪt/ | lixiviado |
Água clara pode ser insegura?
- Água transparente pode conter sais dissolvidos, microrganismos nocivos ou produtos químicos dissolvidos. Escolha o tratamento para o que deve ser removido, em vez de assumir que um filtro resolve todos os problemas.
- Esta lição cobre recursos, água potável, ramos de esgoto e recuperação biológica de cobre HT. Conhecimento escrito RP8 não substitui um registro prático supervisionado.
Correspondar uso a reposição
- Os recursos da Terra fornecem calor, abrigo, alimento e transporte. A agricultura complementa alimentos, madeira e fibras naturais; fibras sintéticas podem complementar ou substituir algodão ou lã. Sintético não significa automaticamente mais sustentável.
- Um recurso finito não é reposto na escala de tempo de uso. Um recurso renovável pode ser reposto, mas a colheita ainda pode exceder o crescimento. Desenvolvimento sustentável atende às necessidades presentes sem comprometer a capacidade das futuras gerações de atender as suas.
Verificar unidades e escala
- Estoque de 20 toneladas e 20 000 toneladas diferem em $20\,000/20=1000=10^3$, três ordens de magnitude. Um único valor de estoque não demonstra sustentabilidade.
- Uma floresta que cresce 1 200 toneladas anualmente, mas é colhida em 2 000 toneladas, perde $2000-1200=800$ toneladas por ano. O manejo de longo prazo deve corrigir esse desequilíbrio e os efeitos ambientais mais amplos.
Separar sólidos, microrganismos e sais
- Água potável possui sais dissolvidos e microrganismos nocivos suficientemente baixos para ser segura para consumo; não é quimicamente pura. Abastecimentos de água doce no Reino Unido são coletados a partir de chuva, aquíferos, rios e lagos. Escolha uma fonte adequada, filtre os sólidos suspensos e esterilize com cloro, ozônio ou ultravioleta.
- A dessalinização remove sais por destilação ou osmose reversa. A destilação ferve e condensa o vapor d'água; a osmose reversa usa pressão e uma membrana adequada. Ambas exigem energia significativa. Filtração comum e esterilização não removem todo o sal dissolvido.
Qual rota pode remover sais dissolvidos da água do mar?
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A destilação separa a água por ebulição e condensação, deixando a maioria dos sais dissolvidos. Filtros comuns removem sólidos suspensos e UV controla microrganismos; nenhum deles dessaliniza sozinho. Osmose inversa é outra rota adequada para remoção de sais.
RP8: medir resíduo e coletar água destilada
- Compare pH da água e resíduo de sólidos dissolvidos. Meça um volume conhecido de amostra, pese um recipiente seco, evapore com segurança, esfrie e pesque novamente; repita até massa constante quando apropriado. A massa do resíduo é igual à massa final menos a massa vazia.
- Uma amostra de 50.0 cm³ que deixa 0.120 g resulta em $c=\dfrac{0.120\ \mathrm{g}}{0.0500\ \mathrm{dm^3}}=2.40\ \mathrm{g/dm^3}$. A destilação deve coletar vapor resfriado; ferver uma amostra até secar sozinha não é destilação. Nunca beba amostras de laboratório nem trate o resíduo como teste microbiano.
Quais duas afirmações tornam uma investigação de água defensável?
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Subtração de massa e volume conhecido suportam o resultado do resíduo. A segurança exige evidências adicionais; nunca beba amostras de laboratório. Destilação requer coleta e condensação de vapor.
Manter ramais de esgoto distintos
- Peneire objetos grandes, remova areia e use sedimentação para separar lodo de efluentes líquidos. O lodo passa por digestão anaeróbica sem oxigênio; o efluente passa por tratamento biológico aeróbio com oxigênio.
- Efluentes industriais podem exigir tratamento químico adicional. Água liberada na qualidade adequada não é automaticamente potável. Águas subterrâneas adequadas geralmente precisam de menos tratamento que efluentes sob condições locais comparáveis, mas a contaminação da fonte pode alterar essa comparação.
Combine o termo com seu significado preciso.
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Use a estrutura química, o processo ou o limite de comparação para distinguir os termos.
HT: concentrar compostos, depois recuperar metal
- Fitoextração usa plantas para absorver compostos metálicos; colha e queime-as para obter cinzas contendo compostos. Bioleaching usa bactérias para produzir lixiviato contendo compostos metálicos. Nenhum produz diretamente um objeto de cobre puro.
- Recupere cobre de uma solução adequada por deslocamento com ferro, $Fe+CuSO_4\rightarrow FeSO_4+Cu$, ou eletrólise. Compare escavação de rocha reduzida com tempo de processamento, rendimento, energia e resíduos. "Biológico" não significa gratuito ou isento de impactos.
Queimar plantas fitomineiras diretamente produz metal de cobre puro na cinza.
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A cinza contém compostos metálicos, não automaticamente cobre puro. Processamento adicional para uma solução adequada e recuperação por deslocamento de ferro ou eletrólise são necessários.
Nomeie o processo bacteriano que produz lixiviado contendo compostos metálicos.
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Bio-lixiviação usa bactérias para produzir uma solução contendo compostos metálicos. Diferencia-se de fitomining, que concentra compostos em plantas antes da colheita e queima.
Transferir para amostra de água desconhecida
- Amostra independente: 25.0 cm³ deixa 0.050 g de resíduo, resultando em $0.050/0.0250=2.00\ \mathrm{g/dm^3}$. Essa medição sozinha não pode estabelecer segurança para consumo; investigue microrganismos e quaisquer produtos químicos dissolvidos relevantes.
- Explique um tratamento usando o impureza e mecanismo de separação. Em seguida, declare sua limitação: filtros removem sólidos suspensos, esterilização controla microrganismos, e remoção de sais exige processo adequado de dessalinização.
Escolha pela fonte e qualidade exigida. Preserve ramais separados de águas residuais, unidades nos cálculos de resíduos e a distinção entre compostos metálicos e metal recuperado.
Uma amostra de água de 25.0 cm³ deixa 0.050 g de resíduo seco. Calcule a concentração do resíduo em g/dm³.
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25.0 cm³ = 0.0250 dm³. Concentração = massa do resíduo / volume da amostra = 0.050 g / 0.0250 dm³ = 2.00 g/dm³. Isso não mede segurança microbiana.