Vattnets egenskaper Vattnets kretslopp Rening av dricksvatten Rening av avloppsvatten.

En presentation över ämnet: "Vattnets egenskaper Vattnets kretslopp Rening av dricksvatten Rening av avloppsvatten."— Presentationens avskrift:

1 Vattnets egenskaper Vattnets kretslopp Rening av dricksvatten Rening av avloppsvatten

2 * Vattenmolekylen är polär, negativ del, positiv del * Plusladdningar och minusladdningar dras till varandra: elektrisk attraktion * Vattenmolekylerna är inte raka, pga detta kan molekylerna ligga i ett tätt pussel. * Både laddning och vinkel bridrar till att hålla ihop molekylerna. (STARK BINDNING) * Utan detta hade vattenmolekylerna varit i gasform redan vid - 80º C

3 * Vattenmolekylen håller ihop genom att syre och väteatomerna delar elektroner. mellan vattenmolekylerna är det en elektrisk kraft som kallas dipolbindning (just denna typ heter vätebindning), plus dras mot minus eftersom vattenmolekylen är dipol och har en svagt negativa sida vid syreatomen och en svagt positivt sida vid väteatomerna. Dipolbindningarna gör att vatten har hög kokpunkt, ytspänning mm. * Alltså på grund av den starka kraften mellan vattenmolekylern a har vatten hög kokpunkt, smältpunkt osv.

4 Vattnets egenskaper beror på vattenmolekylens form och bindning till varandra Exempel på egenskaper: * Vatten löser salt och andra jonföreningar * Vatten har stor ytspänning * Vatten har hög smält- och kokpunkt * Hög värmekapacitet- krävs mycket energi för att värme/kyla vatten * Vatten i fast form har lägre densitet än flytande vatten, därför flyter is på vatten och is tar mer plats än samma mängd flytande vatten.

5 * Vatten är ett bra lösningsmedel. Vatten löser lätt ämnen som är joner (laddade partiklar), till exempel salt. Det beror på att vattenmolekylen är dipol och har en svagt negativ och en svag positiv sida. PLUS DRAS MOT MINUS

6 * VÄRME är RÖRELSER I MOLEKYLER * Den starka kraften (vätebindning) mellan vattenmolekylerna gör det svårt att sätta fart på dom. * Krävs mycket energi för att värma vatten * Vatten svalnar långsamt, dröjer innan de rör sig långsammare * Förhindrar stora tempskillnader mellan vinter och sommar, dag och natt. * Förhindrar snabba temperaturförändringar i vår kropp, jämn kroppstemperatur

7 * Vatten har som högst densitet vid +4°C då är molekylerna som tätast. * När vatten fryser och blir is, bildar molekylerna kristaller som tar mer plats, is får då lägre densitet och flyter på vatten. Det är unikt för vatten, andra ämnen får högre densitet i fast form. * 1L is väger mindre än 1 L flytande vatten

8

9 * Is hade sjunkit till botten på sjöar, sjunkande is skulle fortsätta att bildas tills hela sjön var av is * Allt vatten hade varit i gasform, flytande vatten är en förutsättning för liv på jorden *  vattenlevande djur och växter skulle dö * Att is är lättare än vatten var en viktig förutsättning för livets utveckling på jorden

10 * Ytspänning är ett uttryck för vattenmolekylernas förmåga att hålla ihop. * Är en kraft vid gränsen mellan vatten (vätska) och luft (gas). * Vattenmolekyler håller väldigt gärna ihop med varandra försöker de få kontaktytan med luften att bli så liten som möjligt. * Det finns vattenmolekyler både inne i en droppe och på ytan. En molekyl inne i droppen dras till grannmolekylerna och utsätts då för en lika stor kraft från alla sidor. * Ytans molekyler dras däremot endast till grannmolekylerna inne i droppen.

11 * Det innebär att det finns en total kraft på ytmolekylerna, som är riktad in mot droppens mitt. Kraften håller inte enbart ihop droppen utan är också det som formar den till en kula och gör dess yta lätt elastisk Alla vätskor har ytspänning, men den är inte lika stor som hos vatten.

12 Vatten bildar stora droppar, vatten har ytspänning. Det beror på dipolkrafterna mellan vattenmolekylerna

13 * Fenomen som skapas av ytspänning är vattendroppar, bubblor, kapillärkraft * Gör det möjligt för insekter att gå på vattnet * Gör vattendroppen rund * Håller våra lungor på plats i bröstkorgen (sid. 5 i boken)

14 Vatten har ytspänning det har inte bensin. Gemet flyter på vatten men sjunker i bensin.

15 * Vattnets ytspänning leder också till något som kallas för kapillärkraft. * Vattenmolekylerna dras till varandra, och har förmåga att häfta ihop med andra ämnen. * Vattenmolekylerna häftar vid kanten och ytan blir konkav, vattnet stiger i röret (bild 1) * Vätskenivån stiger i röret, och kraften som drar vattnet uppåt kallas kapillärkraft. * I marken är kapillärkraften mycket viktig för att suga upp vatten till växternas rötter * Ex blodkärl, blodprov, växters förmåga att suga upp vatten

16

17

18 * Hårt vatten * I områden där berggrunden innehåller mycket kalksten finns det mycket kalcium- och magnesiumjoner i vattnet. När man tvättar i ett sådant vatten krävs en större mängd tvättmedel än i ett mjukt vatten. * Mjukt vatten * Mjukt vatten innehåller mycket små mängder kalcium- och magnesiumjoner. Regnvatten är mjukt, eftersom lösta salter stannar kvar, när vatten avdunstar från markytan. Vattenhårdhet är ett mått på hur mycket kalcium och magnesium vattnet

19

20 * Havet är salt på grund av ämnen som under lång tid tillförts långsamt via floder från kontinenterna. * Ämnena frigörs från marken genom en process som kallas vittring, som är en kemisk nedbrytning av berg. Vittringen löser upp berg till joner – exempelvis natrium och klor, som tillsammans bildar mineralet havssalt

21 * Salthalten i haven varierar, men är i genomsnitt 3,5 %. Ur havsvatten utvinnes salt i saliner. * Saltvatten har högre kokpunkt och lägre fryspunkt än rent vatten. Vatten med så låg salthalt att det går att dricka: sötvatten ( eller bräckt vatten) <0,05 %

22 * Film

23

24 Grundvattnet finns i markens sprickor och håligheter. Vårt dricksvatten tas ofta från grundvattnet.

25 * Vårt dricksvatten kommer antingen från grundvattnet eller från ytvattnet i en sjö eller hav. * Grundvattnet är oftast rent och kan användas, filtrerats ge om maerken. * Vattnet renas genom att tillsätta klor eller ozon bakteriedödande * Ytvatten måste alltid renas i vattenverk för att få bra dricksvatten

26 * Grundvatten eller ytvatten * Oftast rent, filtrerats genom marken, men behöver justera pH (7,5-9,0) * Ibland måste järn-och manganjoner tas bort * Grundvatten från kalklager oftast hårt (innehåller kalcium och mangan)  vattnet måste avhärdas (göra mjukare) * Ytvatten är inte lika rent som grundvatten och måste renas i flera steg

27 * Reningsstegen för att få dricksvatten * För att få ett så bra dricksvatten som möjligt måste man kunna mäta och kontrollera vilka joner och kemiska föreningar som finns i vattnet, Vattnets egenskaper bestäms av en kombination av de ämnen som finns lösta. * De egenskaper som man tittar på är: * Hårdhet - känns igen på att hårt vatten kräver mer tvål för att bilda lödder, bestäms av mängden kalcium- och magnesiumjoner. * pH - ett mått på surhet och basiskhet hos en vätska. Enligt dricksvattenkungörelsen ska pH-värdet i kommunalt dricksvatten ligga mellan 7,5-9. Vatten med för lågt pH kan skapa korrosionsproblem i vattenledningar. * Alkalinitet - ett mått på känslighet för försurning, vattnets buffrande förmåga. * Salinitet - salthalt, uppstår när klorid- och sulfatjoner förenar sig med magnesium-, kalcium- eller natriumjoner.

28 1. Grovfiltrering 2. Kemisk rening 3. Filtrering 4. Desinfektion 5. Tillsats av kalk 1) Grövre materiel som löv och plast silas bort 2) Tillsätter kemikalier som järnklorid, järnsulfat som får föroreningar (växtdelar, lera, grus, avfallsprodukter från samhället ex bekämpningsmedel) i vattnet att klumpa ihop sig och sjunka till botten 3) Vatten rinner ner genom sandfilter, sandpartiklarna har en storlek som tar bort partiklar som är kvar och gör vattnet grumligt. 4) Tillsätter klor eller ozon- dödar bakterier (ibland med hjälp av UV-ljus) 5) Tillsätter kalk (basiskt, justera pH) för att skydda ledningar från rost och förhindra att bakterierna växer till sig

29

30 * Det är framförallt fyra saker som vi vill minska i avloppsvattnet innan det återlämnas till i naturen igen: * Organiskt biologiskt nedbrytbart material, som leder till syrebrist i vattnet och därmed fiskdöd om det inte renas bort. * Växtnäringsämnen som fosfor och kväve som leder till övergödning och algblomning i vattnet. (smutsvatten från disk och tvätt innehåller fosfor, urin innehåller mycket kväve, ) * Sjukdomsframkallande mikroorganismer som virus, bakterier och parasiter. * Partiklar som kaffesump från diskvattnet eller toalettpapper för att inte få syrebrist eller grumligt vatten. * Tungmetaller och mediciner

31

32 1. Mekanisk rening 2. Biologisk rening 3. Kemisk rening