TEHNOLOGIJ E VODE

1. TEHNOLOGIJE VODE Fond časova 2+2 mr Jašin M. Danijela dipl.ing. tehn.

2. O VODI (1) • Voda je najrasprostranjenija materija u prirodi i osnovni je preduslov za opstanak svih živih bića na planeti. Oko tri četvrtine površine na Zemlji prekriveno je vodom i procjenjuje se da je ukupna količina vode na zemaljskoj kugli oko 1,4 milijarde km3 (1,4 x 1021 litara). Kao najvrednija prirodna sirovina voda je neophodna za industrijski i tehnološki napredak čovečanstva.

3. VODONIČNA VEZA VODONIČNA VEZA

4. VODONIČNA VEZA (električnoprivlačenje) Led Tečnost

5. VODONIČNA VEZA (2) H-veza H-veze su stabilne H-veze se raskidaju i reorganizuju Led Tečnost

6. STRUKTURA LED, VODA, PARA

7. “Disocijacija” vode

8. Proteinirastvorni u vodi

9. O VODI (3)

10. POVRŠINSKI NAPON

11. pH vrednost [H+]= 10-1M pH = – log [H+] [H+]= 10-9 M

12. O VODI (2)

13. O VODI (4) • Iako je količina vode na zemaljskoj kugli znatna, voda dostupna za ljudsku upotrebu je u velikoj meri ograničena. Sveže (slatke) vode predstavljaju manje od 2,5% od ukupne količine vode na zemaljskoj kugli. Od toga, skoro 80% se nalazi zaleđeno na polovima i ostalim zaleđenim površinama na zemlji (glečeri). Prema ovoj računici, tek 0,5% sveže vode na planeti se može koristiti za ljudsku upotrebu (Agencija za zaštitu životne sredine, 1990. godina).

14. O VODI (5) Okeani 97,5% Sveža voda 2,5% Polovi i glečeri 77% Ostalo 1% Nedostupna podzemna voda 22% Atmosfera i voda u biljkama i zemlji 39% Jezera 60,6% Reke 0,4%

15. RASPODELA VODE NA ZEMLJI

17. O VODI (5) Led na Grenlandu

18. O VODI (5) VODENA PARA OKO PLANETE ZEMLJE

19. O VODI (6) SNEŽNA KAPA NA PLANETI ZEMLJI

20. Osobine hemijski čiste vode(1) • Vodu čini 11,19% masenih vodonika i 88,81% masenih kiseonika. Kao najrasprostranjenija supstanca voda se u prošlosti primenjivala za definisanje niza fizičkih i tehničkih konstanti. Pri pritisku od 1 bar-a temperatura mržnjenja vode je 0oC, a ključanja 100 oC, Cp=4,186 kJ/kg, specifična masa 1,0, a gustina na +4 oC takođe 1,0 kg/l, dinamički viskozitet na 20oC 1 mPas. • Hemijski čista voda je skoro idealan izolator (specifična provodljivost joj je 0.038*10-6 Simensa). Sa rastvaranjem pojedinih supstanci u vodi dolazi do naglog porasta provodljivosti, pa ovaj parametar predstavlja jedan od najboljih pokazatelja čistoće vode.

21. Osobine hemijski čiste vode(2) • U prirodi se sreće smeša od 9 različitih jedinjenja vode. Razlog su postojanje vodonika i kiseonika u po tri izotopna oblika. Vodonik se sreće kao: H sa atomskom masom 1.007822, kao deuterijum 2H=D sa atomskom masom 2,0141 i kao tricijum 3H=T, atomska masa 3.017001. U prodi je sadržaj teškog vodonika 0.014-0.015% dok super teškog vodonika praktično nema u prirodi već se pojavljuje samo u reakcijama nuklearnog raspada. • Izotopi kiseonika: 16O, 17O i 18O. Voda sa tricijumom se u prirodi nesreće ali se može dobiti u preparativnim količina, isto važi za tešku vodu. Prisustvo različitih izotopa vodonika uslovlajva različite fizičke osobine vode.

22. Osobine hemijski čiste vode(3) • Tabela: Neke od fizičkih karakteristika vode, teške vode i super teške vode

23. FIZIČKE KARAKTERISTIKE VODE • Po fizičkim osobinama, čista voda je providna, bezbojna, u debljem sloju ima boju nebeskog plavetnila, praktično je bez ukusa i mirisa. Voda ima malu toplotnu provodljivodt, veliku specifičnu toplotu i veliku toplotu isparavanja pša je odlično sredstvo za prenost toplote bilo u tečnom ili gasovitom stanju. Ima i veliki površinski napon, za razliku od svih drugih tečnosti izuzev žive. Zahvaljujući velikoj dielektričnj konstanti voda je idealan rastvarač stoga u prirodi nema hemijski čiste vode, već su u njoj uvek rastvorene manje ili veće količine različitih soli, gasova ili organskih jedinjenja.

24. PODELA VODA U PRIRODI (1) • Po mestu pojave u prirodi: • Atmosferska voda (magla kiša, sneg) • Podzemna i izvorska voda • Površinska voda • Kristalna (hemijski vezana voda) • Hidrataciona voda

25. PODELA VODA U PRIRODI (2) • Po stepenu prečišćenosti • Sirova voda (bez prečišćavanja) • Čista voda (mehanički prečišćena) • Omekšana voda (delimično ili potpuno) hemijskim postupcima • Destilovana voda • Kondenzna voda (dobijena kondezacijom vodene pare iz parnih mašina ili nakon primene za zagrevanje) • Dekatjonizovana voda (uklonjeni svi katjoni sem vodonikovog) • Demineralizovana voda (vod bez soli dobijena pomoću menjača jona) • Deferizovana voda • Otpadna voda

26. PODELA VODA U PRIRODI (3) • Po upotrebi vode: • Voda za parne kotlove • Voda za hlađenje • Voda za pranje • Voda za tehnološki proces • Voda za piće

27. POTROŠNJA VODE (1) • Na potrošnju vode utiču sledeći faktori: • gustina populacije, • nivo razvijenosti civilizacije, • razvijenost industrije, • odabrani tehnološki postupak za dato industrijsko postrojenje, • mogućnost jednostruke ili višestruke recirkulacijE upotrebljene vode, • klimatski uslovi i sl.

28. POTROŠNJA VODE (2) • Normativi potrošnje vode za pojedine svrhe • Tabela: Prosečni normativi potrošnje vode za pojedine svrhe

29. POTROŠNJA VODE (3)

30. POTROŠNJA VODE (4)

31. Jednačina hidrološkog bilansa • Wt - Et= Nt – Tt – Dt ± rt Gde su: Wt-ukupna količina vode uzeta iz izvorišta u vremenu t Et- količina vode vraćena u izvorište u vremenu t kao otpadna voda Nt-novoprispela voda u izvorište u vremenu t Tt-gubici vode u vremenu t evapotranspiracijom Dt-gubici vode u vremenu t putem isticanja (potoci, kanali i slično) rt-neto promena rezervi vode u izvorištu (podzemnom ili nadzemnom) prirodnim ili veštačkim putem.

32. KOLIKO JE VODA STARA? • The water in your glass may have fallen from the sky as rain just last week, but the water itself has been around pretty much as long as the earth has!   • When the first fish crawled out of the ocean onto the land, your glass of water was part of that ocean.  • When the Brontosaurus walked through lakes feeding on  plants, your glass of water was part of those lakes.  • When kings and princesses, knights and squires took a drink from their wells, your glass of water was part of those wells. • And you thought your parents were OLD!

33. KRUŽNI CIKLUS VODE U PRIRODI (1) evaporaciuja (i transpiracija) kondenzacija precipitacija sakupljanje

35. KRUŽNI CIKLUS VODE U PRIRODI (2) Evaporacija i transpiracija

36. Evaporaciono hlađenje • Posledica isparavanja tečnosti je hlađenje površine • Dovodi do: • Ujednačavanja temperature • Stabilizacije temperature u akvatičnim sistemima • Prevenira pregrejavanje organizma

37. KRUŽNI CIKLUS VODE U PRIRODI (3) KONDENZACIJA

38. KRUŽNI CIKLUS VODE U PRIRODI (4) PRECIPITACIJA

39. KRUŽNI CIKLUS VODE U PRIRODI (5) SAKUPLANJE Kad se voda vrati na povšinu zemlje preko padavina, deo odlazi u površinske vode, a deo se perkolira kroz zemlju i sakuplja kao podzemna voda. Deo koriste biljke i životinje i ciklus se ponavlja i ponavlja i .....

40. HVALA NA PAŽNJI! Kraj!