Tratamiento de aguas en Asturias

Tratamiento de aguas en Asturias

Hace tiempo que vengo notando un comportamiento inusual en el agua. La primera vez que lo noté fue hará casi dos años cuando al sacar una cubitera del congelador mientras andaba escribiendo sobre la diferencia en el punto de congelación del agua dulce y el agua salada, en 2014.

Al sacar la cubitera del congelador (de la que ese día hice una foto en la que se ve un cubito con un palillo que subí), noté cómo efectivamente en el volumen donde se forma el cubito de hielo al que le había echado agua con sal,  el agua no se había congelado, mientras que los otros cubitos, a los que no les había echado sal, ya estaban sólidos.

Pero además de esto observé también que se había formado una especie de carámbano invertido, una pequeña astilla que salía fuera de uno de los cubitos de hielo formando un ángulo con la superficie del hielo de la cubitera de unos 55 grados de arco. Ese cubito se había salido de la cubitera y al cogerlo para verlo mejor, la pequeña astilla de hielo, que era muy fina, se derritió, y no me dio tiempo de hacerle una foto.

Hace unos días metí agua del grifo normalmente a congelar en el congelador (uno normal y corriente que preserva los alimentos a una temperatura de -18 grados). Al sacar la cubitera vi que había otra astilla de hielo, era de día pero no hice foto porque no me quedaba espacio de almacenamiento en el teléfono móvil (que por cierto, no tiene conexión de datos… 🙂 ).

Unos días después estuvo lloviendo torrencialmente en toda Asturias. Estaba tomando un café y leyendo el periódico en uno de los bares debajo de mi casa y al levantarme para salir a fumar un cigarrillo (normalmente suelo sentarme en las terrazas, pero llovía mucho y además hacía frío) vi cómo el agua de lluvia, que había estado limpiando la porción de atmósfera por donde cae durante todo el día, porque no había parado de llover, caía a chorro desde un saliente, también limpio por la misma razón, del edificio.

Pedí un vaso prestado, recogí el agua de lluvia que estaba cayendo, lo eché a congelar en un taper y al día siguiente observé cómo se había congelado. Vi que no había formado astilla, pero también vi que aparecía una zona donde la superficie del agua tenía un abultamiento por capas, que se curvaba como en escalones, y con una forma parecida a la forma del borde del propio taper, pero a una distancia de más de dos centímetros en el punto más próximo al borde del taper.

Repetí el experimento con agua del grifo en el mismo recipiente y observé que congelaba de la misma forma, el abultamiento aparecía (no lo sé porque no lo observé, pero creo que alternativamente hacia abajo, paralelo, hacia abajo, paralelo, formando escalones, porque si se hubiese curvado de la otra forma en lugar de un abultamiento habría aparecido un socavamiento en el hielo). Podéis pensar que entonces es por el recipiente, pero no, no es el recipiente. Eso tiene que ver con el crecimiento epitaxial (la epitaxia), que os explicaré más adelante en este post.

El abultamiento tenía una diferencia de altura de unos dos milímetros. Empecé a mirar el menisco del agua en los vasos. Estando totalmente limpios, el menisco no es totalmente regular.

Se llama menisco a la superficie de un líquido en contacto con un recipiente sólido. Si cogéis un tubo de ensayo, o un vaso transparente y miráis la zona donde el líquido entra en contacto con el sólido que lo contiene, veréis que la superficie del líquido tiene una pequeña curvatura. Esta curvatura tiene que ver con la tensión superficial y con las fuerzas de adhesión y cohesión entre los átomos o moléculas que forman el líquido. Ejemplos típicos de meniscos son el agua y el mercurio, siendo el agua una sustancia generalmente fácil de mezclar (miscible) donde las fuerzas de adhesión son mayores que las de cohesión, lo que hace que el menisco tenga el borde curvado hacia arriba aumentando la superficie en contacto con el vaso.

meniscuses

meniscuses

Con el mercurio ocurre lo contrario. Digamos que mientras el agua es muy sociable, el mercurio es muy tímido, se cierra más en sí mismo, las fuerzas de cohesión son mucho más grandes en el mercurio que las de adhesión, por eso si echáis mercurio en un vaso y miráis el borde del menisco, veréis que se curva hacia abajo, disminuyendo así la superficie en contacto con el recipiente que lo contiene. Y por eso también, el mercurio (cuyo símbolo en química es Hg porque en tiempos antiguos se llamaba hidrargentum “plata líquida” o “agua de plata”) esquiva el contacto de otros materiales y parece que se escapa si queremos cogerlo en una superficie con las manos.

El menisco del agua normalmente tiene la misma curvatura en todo el perímetro en contacto con el recipiente, pero como he dicho, últimamente no es así. Es fácil de comprobar: echáis agua en un vaso transparente y limpio, lo apoyáis en una superficie horizontal, lo dejáis reposar unos minutos para que se estabilice totalmente y quede totalmente quieta, y observáis si aparecen zonas en que el menisco parezca ir hacia abajo (si sabéis algo de química ya sabéis las implicaciones, si no releer o buscar explicaciones de porqué está sucediendo esto).

[Voy a ir publicando como está e iré actualizando con más texto, imágenes, y unas fotos de unas astillas de hielo que han salido estos días en la cubitera, cosa que también es fácil de comprobar. Tardaré un tiempo en actualizar este post, mientrastanto podéis ir buscando información sobre estos conceptos químicos y físicos vosotros mismos (siete y un minuto de la mañana, Oviedo, Asturias, España, 17 de marzo de 2016)].

Búsqueda de “tratamiento de aguas en Asturias” en Google, y en el enlace del consorcio de aguas de Asturias del término “floculación”.

http://www.consorcioaa.com/cmscaa/opencms/CAA/el-consorcio/plan-de-inversiones-2000/actuaciones-del-plan-2000/B-6-Ampliacion-rioseco.htm

http://www.consorcioaa.com/cmscaa/opencms/CAA/el-consorcio/plan-de-inversiones-2000/actuaciones-del-plan-2000.htm

http://www.consorcioaa.com/cmscaa/opencms/CAA/el-consorcio/plan-de-inversiones-2000/actuaciones-del-plan-2000/B-3-rem-ablaneda.htm

Marcadores que tengo hace tiempo metidos en la carpeta de mi barra de marcadores del navegador respecto a temas relacionados con el agua, sus propiedades, y utilización y tratamiento:

http://www1.lsbu.ac.uk/water/

https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_beam_epitaxy

Después de haber hecho estas observaciones, he metido la cubitera a hacer hielo en el congelador, en dos ocasiones diferentes. Las dos veces se formó una astilla de hielo, y de estas sí hice foto.

La primera fue el 8 de marzo. Estas dos de debajo son de esa astilla de hielo.

epitaxialGrowth_01

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IMG_20160308_epitaxialGrowth_02

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La segunda fue el 17 de marzo (hoy a las cinco de la mañana fue cuando comprobe si se había formado o no). Estas dos de debajo son de esa astilla, bastante más evidente y cercana a 90 grados que la anterior.

epitaxialGrowth_03

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IMG_20160308_epitaxialGrowth_04

epitaxialGrowth_04

La formación de astillas de hielo es un proceso que ocurre cuando el agua se congela muy rápidamente y a unas temperaturas bastante más bajas que los -18 grados centígrados de un congelador doméstico como el que tengo yo en mi casa. Por tanto, no es un comportamiento normal. Lo que no sé es si es general, en toda la traida de aguas que baja para abastecer Oviedo, o si es un ramal, o si es la propia instalación de las tuberias de mi edificio (… sobre la cual… por otra parte… podría escribir unos cuantos posts, porque nos tiene a todos los vecinos a mal traer… con continuas fugas y filtraciones puesto que es un edificio bastante envejecido).

El caso es que ese comportamiento inusual se puede explicar por medio de dos procesos:

1) La floculación.
2) El crecimiento epitaxial.

La floculación se utiliza en las plantas de tratamiento de agua potable (ETAP, estación de tratamiento de agua potable), para retirar del agua que baja por las diferentes cuencas, como la del Nalón, y el Caudal, por ejemplo, las partículas en suspensión. Es relativamente reciente, y lo que hace es acelerar el proceso de decantación, que consiste en dejar que el líquido repose el tiempo suficiente para que las partículas se depositen por gravedad en el fondo del decantador.

Para lograr acelerar el decantado de las aguas que se tratan en las estaciones potabilizadoras, se emplea la floculación, y esto consiste en añadir iones de soluto (sales) que atraen eléctricamente a las partículas en suspensión en el líquido, en este caso el agua que después sale por los grifos.

El cobalto, cuyo símbolo químico es Co, y se encuentra en una posición extrema en mi reordenación de la tabla de la IUPAC (que sólo tiene en cuenta la capa más exterior, y las propiedades químicas), de acuerdo con 35 criterios diferentes donde he tenido en cuenta también las propiedades físicas de los elementos (por eso funciona tan bien). No voy a extender en este post explicaciones sobre mi reordenación y la de la IUPAC. Sólo haré una matización importante, puesto que la química de los seres vivos es la química del carbono.

Los hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos, y sus derivados orgánicos, como pueden ser por ejemplo compuestos organometálicos de rodio, Rh (también en un extremo de un subnivel en mi tabla) o del cobalto, Co, contienen grandes cantidades de carbono e hidrógeno. En química inorgánica, la que se saben los industriales de pe a pa, el hidrógeno va a la izquierda en la fórmula simplificada. En orgánica en cambio va a la derecha. Según las convenciones internacionales de la IUPAC (y esto está internacionalmente establecido y aceptado) en las fórmulas se ordenan los elementos de acuerdo con su electronegatividad. El ácido sulfúrico por ejemplo: H2 SO4, esta escrito así porque el sulfato SO4 es más electronegativo que el hidrógeno (si os preguntáis cuál es el elemento más electronegativo os lo diré: el fluor, F). El metano CH4, se ordena también de acuerdo con este convenio, esto es así, porque el hidrógeno cuando se combina con el carbono se hace más electronegativo, y se debe a que es un anfótero, es decir, funciona con valencia positiva y con valencia negativa. Así que si pensáis que es lo mismo un hidroxilo HO, que un oxidrilo OH, os equivocáis, y esto está en relación directa con las distintas series de monómeros, polímeros e isómeros, los procesos que los utilizan y sus efectos en el medio ambiente.

El cobalto está en una posición simétrica en mi tabla respecto a la posiciones que ocupan el hierro, Fe, y el niquel, Ni, elementos altamente ferromagnéticos. El cobalto se usa porque es un buen floculante, es decir, la formación de flóculos (grumos de partículas atrapadas alrededor de los iones de cobalto) es mas rápida con este elemento. Al agruparse las partículas en suspensión en el agua que se está potabilizando para su consumo, éstas pesan más, y se decantan mucho antes que si simplemente se dejasen reposar el tiempo suficiente para que se vayan al fondo por gravedad.

En la imagen de debajo, que es un recorte de la página del consorcio de aguas de Asturias se ve un mapa de la infraestructura de tratamiento de aguas en la cuenca del Nalón. Debajo de esa imagen os pego más información de la página, contenida en menor espacio y con unas indicaciones sobre el dibujo para que veáis la situación y diferencia entre las instalaciones que forman parte del entramado de depuración de aguas en la cuenca del Nalón.

Mapa del consorcio de aguas de Asturias. Cuenca del Nalón.

Mapa del consorcio de aguas de Asturias. Cuenca del Nalón.

aguas Asturias 02

Un vórtice, en este contexto es un centrifugador, un remolino, que también acelera el proceso de decantación, echando las partículas en suspensión hacia las paredes por fuerza centrífuga, a la que según el principio de acción y reacción de Sir Isaac Newton, se opone una fuerza de igual módulo y sentido contrario: la fuerza centrípeta, que es lo que redirige las partículas al centro del remolino que las va transportando hacia abajo, donde son recogidas en una tolva para su posterior eliminación.

Hay una estación de este tipo en Sama de Langreo, en verde en el mapa.

Los aliviaderos son rebosaderos, y en ellos se retiran si aparecen partículas que flotan en la superficie del agua tratada.

Las estaciones de bombeo son un sistema para volver a subir el agua a las presas mediante bombas, y así volver a generar energía eléctrica partiendo de la energía potencial (m·g·h, masa x gravedad x altura) que hace girar los rotores de las turbinas generadoras de energía eléctrica al volver a caer desde la parte superior del embalse, pero esto tiene que ver con la producción, aprovechamiento y distribución de energía eléctrica (habría que ver cuánto consumen las turbinas que bombean el agua hacia arriba para re-embalsarla, y cuánta energía es necesario re-embalsar de este modo, para cosas como el alumbrado público, pagado con los impuestos, tasas, y otros tributos, por todos los ciudadanos), y no con lo que estoy comentando hoy: la aparición de crecimientos epitaxiales en hielo procedente del agua del grifo, y del agua de lluvia, y la floculación. Como el consorcio de aguas de Asturias, tiene este tipo de estaciones mixtas: aliviadero/bombeo, os he explicado también este concepto para que lo entendáis.

Tenemos entonces en ese mapa 33 estaciones de tratamiento de agua en la cuenca del Nalón, a juzgar por la información suministrada por la propia página, y he llegado a esa página con la búsqueda en Google que os puse más arriba.

En cuanto a la epitaxia…

Tiene un nombre rimbombante, asusta un poco, pero viene de ‘epi’ superficie, piel, como epitelio, y ‘axia’ de axis, eje.

Es el crecimiento ordenado de partículas que se alinean de acuerdo con un eje.

El crecimiento epitaxial, se usa en nanotecnología, por ejemplo, para aplicar partículas de una determinada manera, y esto se hace por medio de varias técnicas, una de las cuales consiste en ir variando la intensidad de campo electromagnético a base de aplicar diferentes valores de corriente eléctrica (amperios) a diferentes potenciales (voltios)y en direcciones (ejes directores) determinadas, lo que provoca corrientes de inducción magnética (tesla) e inductancia (henrio), que hacen que las partículas se alineen de determinada manera en torno a diferentes ejes en el espacio, como por ejemplo la superficie de la pantalla de un monitor de ordenador, de un aparato de televisión, o de un teléfono móvil.

Parece complicado, pero es parecido a rociar una superficie de una determinada forma: si el aplicador está rociando por el mismo sitio la capa que recubre la superficie es de mayor grosor, si se va moviendo se puede controlar este efecto para conseguir capas a diferentes grosores y posiciones.

Después mediante circuitos (y programación, que es la que abre y cierra los “interruptores”) las intensidades de los electrones que golpean las pantallas inciden en diferentes planos y con diferente fuerza en los pixels (por ejemplo) y así es como se pueden definir los diferentes espacios, estándares y especificaciones de color (divididos en luma y croma generalmente), entre los cuales el más conocido es el RGB, de rojo, verde y azul, aunque hay otros, como el YUV, (de yellow, under [1], over[2]), o el HVS (de hue [matiz], value [valoro del contraste], saturation [balance de blaco y negro/color]). Hay un cuarto valor llamado canal alfa (RGBa, sRGB…) que es la opacidad del color y va de totalmente opaco a transparente.

[1 y 2: el espacio YUV se define en función de la cantidad de amarillo (yellow) en la mezcla, el under es para un valor relativo del rojo, y el over es para un valor relativo del violeta, la nomenclatura YUV es un mnemotécnico de la frecuencia, el violeta tiene una frecuencia por encima (over) de la del amarillo, y el rojo por debajo (under)].

El caso es que seguramente el crecimiento de astillas de hielo en el agua del grifo, y el abultamiento escalonado del agua de lluvia y el agua del grifo, tienen que ver con un cambio en las fuerzas de cohesión del agua, y también con las pequeñas trazas de floculantes contenidos en ella, entre otras cosas que llevo comentando desde hace más de un año en mi blog.

En esta imagen se ve la cuenca del Nalón desde Rioseco hasta Oviedo con el Google Maps en visión satelite y sin etiquetas.

Cuenca del Nalón

Cuenca del Nalón

El agua tiene muchas propiedades diferentes del resto de sustancias, por ejemplo: la pendiente del diagrama de fase para el agua entre las fases sólida-líquida es negativa, es decir, aumenta de volumen al congelarse, cosa que otras sustancias no hacen. Este enlace de debajo es de una página que contiene mucha información (tanta que iré comentando más adelante en otros posts) respecto a las diferencias de comportamiento entre el agua y otras moléculas y elementos.

Yo personalmente bebo agua embotellada, o al menos la recojo y la dejo reposar unos días, así como poco se le va el cloro.

Y voy a terminar el post diciendoos otro par de datos importantes:

El río Caudal está a punto de pasar por encima de la zapata del puente. Esto de debajo es una zapata.

zapatas

zapatas

Las zapatas son apoyos de columnas y pilares (elementos estructurales que arquitectónicamente no son lo mismo). Se ponen para disminuir la presión sobre el suelo, ya que tienen más superficie que los pilares que se apoyan en ellas (no os confundáis con las zapatillas, estas también aguantan peso, pero no son lo mismo 🙂 ).

zapatillas no-zapatas

zapatillas no-zapatas

El otro dato importante tiene que ver con el mediodía, la lemniscata, y los posts de la serie ‘Time Shift’ : hoy a las 13:23 p.m. hora española, y ese es el valor del mediodía medio para Oviedo y Mieres, el sol empezo a bajar sobre el horizonte [3], y ese es el valor del mediodía real, lo que quiere decir que hoy han coincidido, pero no debería ser así, puesto que esa coincidencia se produce cuatro veces en el año: el 15 de abril, el 14 de junio, el 31 de agosto, y el 24 de diciembre. Además ha amanecido y oscurecido a unas horas que indican otra fecha en el año más próxima a las trece horas-trece horas y media de luz diurna, cuando lo normal sería un valor de doce horas, puesto que estamos a diecisiete de marzo.

Esto lo he comentado ampliamente, así que cuando concluya la serie de nueva tectonica revisada 2016, que he interrumpido para publicar este post, seguiré analizando y comentando este otro tema, aunque todo parece indicar que vamos un mes [4] o algo más de un mes por delante del diecisiete de marzo (al 15 de abril, que es el valor más próximo faltan 29 días, ya casi 28).

Oviedo, 17 marzo 2016 23:36 hora española.

Actualización matinal 🙂 Oviedo, 18 de marzo de 2016 05:16 hora española, cuando actualice será más tarde… siempre y cuando no haya algún efecto Minkowskero liándola por ahí y resulte que termine más temprano de escribir la actualización 🙂

[3] Estuve observando durante ocho minutos la sombra de una farola que se proyectaba en la pared de enfrente.

Estos días el sol está tan alto que desde mi casa la sombra cuya evolución sobre la pared de un edificio de mi barrio iba controlando entre las 12:58, y las 13: 25 a intervalos de tiempo regulares, se está proyectando sobre el suelo. Así que como también ando pendiente de las grietas y fracturas del Padrún, estoy haciendo un “control de campaña” desde Mieres.

No tengo cogidas tantas referencias como desde mi casa (donde además me resulta mucho más cómodo ir aprovechando el tiempo mientras trzanscurre esa hora y media, porque también hago un último control a las 14:25, en la que ando pendiente de la sombra que proyecta el sol a mediodía. Como este tema es importante y es ahora (porque el Sol no espera y la Tierra tampoco) cuando hay que comentarlo, seguiré comentando esto en el siguiente post, que escribiré a continuación.

[4] Si me lleváis leyendo un tiempo sabéis que la serie ‘Time Shift’ trata sobre el desplazamiento de la traslación y la rotación de la Tierra y el núcleo. Un mes normalmente tiene 28, 29, 30 o 31 días, dependiendo del mes y el año concreto, pero la cosa es que astrofísicamente está variando esto, así que no, no es que no sepa que 28 días no llegan a un mes, es que precisamente la duración de los meses y el recorrido de la Tierra en la traslación están cambiando.

5: 30 a.m. 🙂

Acerca de María Cristina Alonso Cuervo

I am a teacher of English who started to write this blog in May 2014. In the column on the right I included some useful links and widgets Italian is another section of my blog which I called 'Cornice Italiana'. There are various tags and categories you can pick from. I also paint, compose, and play music, I always liked science, nature, arts, language... and other subjects which you can come across while reading my posts. Best regards.
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