5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 1/17

 

5/6/12  

Click to edit Master subtitle style

Ivan Jovanović ST 167/11

Voda 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 2/17

 

5/6/12  

Voda je temelj života i osnovni sastojak svakog živog bića. Potrebe zavodom odraslog čoveka iznose od 2,5 do 3 litre dnevno. Voda ili pokreće razvoj ili ograničava progres svake zajednice - od porodice docivilizacije.

Broj stanovnika na našoj planeti ubrzano se povećava, potrebe zavodom još i brže, a njena količina se ne menja. Do 2025. godine dvetrećine čovecanstva osetiće ozbiljan nedostatak vode. Procenestručnjaka kazu da oko 1,1 milijardi ljudi nema pristup pijacoj vodi,2,5 milijardi nema obezbedjene elementarne sanitarne uslove, a višeod pet miliona ljudi godišnje umire od bolesti koje su uzrokovanezagadjenom vodom.

Organizacija Ujedinjenih nacija je pre desetak godina proglasila 22.mart za Svetski dan voda, s namerom da istakne njenu važnost iograničavajuću ulogu u razvoju.

Bližimo se vremenu kada će potreba za vodom premašiti zalihe. Nakon toga nuzno prestaje razvoj, započinju borbe za vodu, a postojičak i opasnost od medjudržavnih ratova. 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 3/17

 

5/6/12  

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 4/17

 

5/6/12  

Podela vode

Podela vode može se izvr šiti na više načina:•

 prema poreklu,• prema nameni,• prema postupku kojim je dobijena,

Prema poreklu prirodna voda može biti:•atmosferska,• povr šinska,•

 podzemna,

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 5/17

 

5/6/12  

Sve one se odlikuju time da neprestano kruže obrazujući pri tome zatvoren hidrološki ciklus. Količinavode koja padne na tlo deli se na tri dela: deo koji se vraća u atmosferu isparavanjem, deo koji otiče u povr šinske vodotokove i deo koji ponire u zemlju i tako postaje deo podzemnih voda. Pod određenimmeteorološkim uslovima deo vode koji isparava kondezuje se u atmosferi i u obliku padavina vraća nazemljinu povr šinu, čime se hidrološki ciklus zatvar Atmosferska voda (kišnica, sneg, grad) spada u najčistiju prirodnu vodu, pošto nastaje prirodnom

destilacijom. Međutim, ni ona nije potpuno čista, jer njen stepen čistoće zavisi od stepena zagađenostiatmosdfere. Atmosferska voda u industrijskim zonama obično pored absorbovanih gasova (kiseonikaazota i ugljen dioksida) sadrži i sumpor-dioksid, vodonik- sulfid, amonijak, kao i neke soli, organskematerije i čestice prašine i čađi. Količina i sastav ovih materija zavisi od sastava armosfere. U blizinimora u atmosferskoj vodi se nalazi izvesna količina rastvorenog natrijum hlorida.Podzemna voda se skuplja iznad nepropustljivih slojeva gline. Podzemne vode se vrlo sporo kreću iduže vreme ostaju u kontaktu sa različitim mineralima, od kojih jedan deo rastvaraju i postaju više ili

manje bogate sadržajem minerala. Količina i vrsta rastvorenih soli u podzemnoj vodi varira i zavisi odsastava propustljivih stena. Pri poniranju atmosferska voda nailazi na rastvorne soli kao šro su NaCl,CaCl2, i teže rastvorne kao što je gips. Zahvaljujući primesama koje sadrži (ugljena kiselina i organskekiseline koje nastaju pri mikrobiološkom raspadanju organskih materija) voda hemijski deluje na stenei minerale u slojevima kroz koje prolazi.Povr šinske vode (mora, jezera i tekuće vode) sadrže veliku količinu mehaničkih primesa organskog inorganskog porekla. One imaju promenljivu temperaturu najčešće u granicama od 0-30 oC. Jezerska

voda zbog lak šeg taloženja suspendovanog materijala i manjeg zagađivanja obično je čistija od rečnevode.Povr šinske vode sadrže znatno manje rastvorenih soli, kako zbog razblažavanja atmosferskom

vodom tako i zbog taloženja karbonata nastalog izdvajanjem CO2. Do izdvajanja CO2 dolazi usledsniženja pritiska i povećanja temperature.

Sadržaj rastvorenih soli u rečnoj i jezerskoj vodi kreće se od 50-1000 mg/l. Što se tiče okeanasadržaj rastvorenih soli je stalan (35 g/l) dok kod mora varira od 5- 39g/l.

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 6/17

 

5/6/12  

Agregatna stanja i anomalija vodeU zavisnosti od temperature i pritiska, rastojanjaizmeđu molekula vode su manja ili veća, a veze

među njima jače ili slabije pa se voda javlja u višestanja: čvrsto, tečno i gasovito. Prelazak vode izjednog agregatnog stanja u drugo postiže sepovećanjem ili smanjenjem temperature. Vodaprelazi u gasovito agregatno stanje zagrejavanjemdo temperature od 100°S. U gasovitom

agregatnom stanju molekuli vode su dovoljnomeđusobno udaljeni da se mogu haotično kretatibez mnogo sudaranja. Prelazak vode iz tečnog ugasovito agregatno stanje se naziva isparavanje.

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 7/175/6/12  

Agregatna stanja vode

 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 8/175/6/12  

Anomalija vode je veoma važna za život svih vodenihstvorenja. To je u stvari svojstvo da hladnija voda uvijekbude na površini. Led ima manju gustinu od vode u tečnomstanju pa zato pliva po površini.

Voda je najgušća na temperaturi od 4°S, tako da će se uzamrznutim rekama sva voda hladnija od 4°S popeti kapovršini. Anomalija vode omogućava da se rijeke i jezeranikad ne zamrzavaju do dna, tako da živa bića u rekamaprezimljavaju u toploj vodi. Zbog geometrije svog molekula,

voda ima niz specifičnih svojstava, kao što je površinskinapon-karakteristika da na svojoj površini voda formiraopnu, što omogućuje da se voda uvek drži na okupu iizmeđu ostalog, postepeno formira vodene kapi.Voda je vrlo retko čista, bez dodataka i primesa.Voda u kojoj ima samo N2O molekula, naziva sedestilovana i dobija se samo u industrijama ilaboratorijama, procesim hemijske

 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 9/175/6/12  

Hemiske osobine vodeVoda je stabilno henijsko jedinjenje i po svom hemijskom karakteru je neutralna supstanca, ali i pored svoje

stabilnosti i neutralnog karaktera voda reaguje sa mnogim supstancama. Ona direktno i na običnoj temperaturireaguje sa alkalnim i zemnoalkalnim metalima pri čemu nastaju odgovarajuće baze. Na primer:

2Na+2H2O = 2NaOH+H2Ba+2H2O = Ba(OH)2+H2

Sa drugim metalima, kao što su cink i gvožđe, voda reaguje na povećanoj temperaturi. Ako se iznad užarenog

gvožđa propušta vodena para nastaje oksid gvožnja, a vodonik se izdvaja:3Fe +4H2O <=> Fe3O4+4H2 . Voda reaguje sa oksidima raznih elemenata. Tako sa oksidima nekih metala(alkalnih i zemnoalkalnih) voda stvara baze. Na primer: CaO+ H2O = Ca (OH)2

Sa oksidima nekih nemetala voda daje kiseline. Na primer: SO3+ H2O = H2SO4Voda reaguje sa mnogim hemijskim supstancama pri čemu se ove delimično ili potpuno razlažu. Takve reakcijenazivaju se reakcije hidrolize.U mnogim hemijskim reakcijama voda aktivno utiče kao pozitivni katalizator Voda se karakteriše visokomtermostabilnošću njenih molekula. Stabilna je sve do temperature od oko 1000oC na kojoj počinje termička

disocijacija (raspad) njenih molekula, koja se vr ši prema jednačini: 2H2O <=>2H2+O2Kod vode je zapažena jedna značajna pojava, njena molekulska masa 18, što znači da formula H2O vredi samoza njeno gasovito agregatno stanje, odnosno za njenu paru. Tečna voda ima molekulsku masu veću od 18, štoukazuje na pojavu asocijacije njeni molekula u tečnom stanju.U tečnom stanju smanjuje s pokretljivost molekula vode i oni se grupišu po 2, 3 i više molekula. Sastav ovakvihgrupacija obeležava se sa (H2O)n. Vrednost koeficijenta n zavisi od temperature. Ovakvo grupisanje naziva seasocijacija molekula. Asocijacija molekula je povratan proces: nH2O <=>(H2O)nSa povišenjem temperature voda se pomera sa leva na desno, i obrnuto, sa snižavanjem temperature ravnoteža se

 pomera sa desna na levo. Postoje izvesni dokazi da u tečnoj vodi preovlađuju grupe (H2O)n, to jest dimerni oblik molekula kao najstabilniji. Asocijacija molekula vode vr ši se usled njihove jako izražene polarnosti, a isto tako i zastvaranje vodonikovih veza.Teška voda naziva se jedinjenje izotopa vodonika deuterijuma sa kiseonikom. Teška voda je pratilac obične vode u

 prirodi, ali je u njoj zastupljena u vrlo malim količinama 0,02%.Formula teške vode je D2O. Ona se dobija kao zaostatak posle dugotrajne elektrolize vrlo velikih količina vode, jer 

se teže razlaže električnom strujom od obične vode.Fizičke osobine teške vode se razlikuju od osobina obične vode. U tabeli 1, upoređivanja radi, navedene su neke

fizičke konstante obične i teške vode.

 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 10/175/6/12  

Osobine H2O D2O

Molekulska masa 18 20

Gustina na 20oC 0,9982 1,1056

Temperatura maksimalne

gustine

4o C 11o C

Temperatura topljenja leda 0o C 3o C

Temperatura ključanja 0o C 101,4o C

Tabela 1.

 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 11/175/6/12  

Struktura molekulavodeVoda ima molekulsku formulu H2O, dakle,

 jedan molekul vodesastoji se od dva vodonikova atoma i jednog atoma kiseonika.Isto može biti opisana 

 jonski kao HOH, savodonikovim jonom (H+)vezanim za hidroksilni  jon(OH-). Pri normalnim uslovima kod vode setečna i gasna faza nalazeu dinamičkoj ravnoteži.Na sobnoj temperaturivoda je tečnost skoro

bezbojna, bez ukusa imirisa. U nauci se često

 

č

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 12/175/6/12  

Vodonična veza (H-veza) je vrsta slabehemijske veze zasnovane naelektrostatičkom privlačenju između atomavodonika i nekog nukleofilnog atoma koji

sadrži slobodne elektronske parove. Ovaveza je moguća kada je vodonik povezan

kovalentnom vezom sa atomom velikeelektronegativnosti (npr. kiseonik, fluor,azot) pri čemu se parcijalno naelektrisanje

 jako delokalizuje na krajevima malih,kompaktnih molekula ovog tipa. Iakokomparativno slaba, vodonična veza je oko5 puta jača od drugih, standardnih

interakcija tipa dipol-dipol.Drugim rečima, N-veza je entalpijskipovoljan, kvazi-linearni vodonični most

između dva negativno polarizovananevodonična atoma, koji dovodi jezgranevodoničnih atoma na rastojanje manje odzbira hemijske veze donora i vodonika i

odgovarajućih van der Valsovih radijusa.H-O-H...OH2 - vodonična veza izmeđudva molekula vodeO=C(R')-N(R)-H...O=C(R')-N(R)-H- vodonična veza između peptida.

 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 13/175/6/12  

Kod molekula vode, ogoljeni atom vodonika (ogoljen jer jeelektronski oblak uglavnom skoncentrisan oko atoma kiseonika)zbog svojih malih dimenzija može da priđe atomu kiseonika ususednom molekulu k ada, zbog različitih naelektrisanja, dolazi do

relativno jakog privlačenja među njima.Ta privlačna sila je dosta slabija od one koja nastaje u O-Nhemijskoj vezi, ali je znatno jača od uobičajenog međumolekulskog

 privlačenja. Pošto je u najvećoj meri uslovljena dimenzijama inaelektrisanjem vodonika, ta nova međumolekulska veza se naziva

vodonična veza. Još uvek se debatuje o pravom karakteruvodonične veze: da li je delimično kovalentna kao ‘standardna’ hemijska veza ili je čisto eletrostatička, kao druge međumolekulskesile.

Taj mešoviti karakter čini je još uvek misterioznom kako za hemijutako i za fiziku, ali i potpuno originalnom prirodnom pojavom kojase danas ispituje brojnim fizičkohemijskim metodama.Vodonične veze obezbeđuju sekundarnu strukturuDNK i RNK. Obrazuju se između komplementranih

azotnih baza naspramnih lanaca DNK, odnosno, 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 14/175/6/12  

Vodonik-peroksid (H2O2) je plavičasto, urazblaženoj formi bezbojno, tečno jedinjenje vodonikai kiseonika. Sadrži dve polarne O-H

veze pa reaguje kao slaba baza, no uglavnom savećinom jedinjenja kao veoma jako oksidacionosredstvo.Vodonik-peroksid je prvi put dobio Lui Žak  

Teral 1918. godine reakcijom barium-perok sidaiazotne kiseline. Dodavanje hlorovodonične kiseline, a potom i kasnije isprobana reakcija sasumpornom kiselinom, pokazala se kao posebno

dobro rešenje jer se prilikom takve reakcijeizdvaja barijum-sulfat.

 

Kl ifik ij d t či t ć

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 15/175/6/12  

Klasifikacija vode prema stepenu čistoće  Prema nameni i stepenu čistoće vode vodotokova se razvrstavaju u četiri klase.

U prvu klasu spadaju vode koje su u prirodnom stanju, uz eventualnu dezinfekciju, mogu upotrebljavati za piće i u prehrambenojindustriji. Vode druge klase se modu upotrebljavati u prirodnom stanju, bez predhodnog tretmana, za kupanje, sportove na vodi islično. Vode treće klase se mogu upotrebljavati u poljoprivredi a posle odgovarajućeg prečišćavanja i u industriji, osim prehrambenoj.Vode četvrte klase se moraju pre bilo kakve upotrebe obraditi na odgovarajući način. Voda za piće spada u prvu klasu voda premastepenu čistoće. Njen kvalitet je propisan standardima. Ona treba da je bistra, bez obojenja, bez mirisa, i ne suvi še tvrda. U prirodi seu većim količinama retko može naći voda koja bi po kvalitetu odgovarala svim uslovima za pijaću vodu. Najpodesnije za korišćenjesu podzemne vode, koje uglavnom imaju konstantnu temperaturu. Podzemne vode mogu biti prilično tvrde i obično ih nema udovoljnim količinama, tako da pri snabdevanju većih gradova one se najčešće mešaju sa rečnom vodom.

Većina prirodnih voda se mora prerađivati da bi se dobila bakteriološki čista voda koja ima odgovarajući hemijski sastav. Uzavinosti od vrste primesa koje treba odsrtaniti i vrste vode, primenjuju se različiti postupci za prečišćavanje.

Glavni agensi za dezinfekciju koji se industrijski koriste su hlor i njegovi derivati, ozon i ultraljubičasti zraci. Hlor deluje uspešnona različitim temperaturama i lako se dozira, ali je nedostatak u njegovoj primeni, zbog toga što veća količina hlora vodi dajeneprijatan miris i ukus. Ozon kao jako oksidaciono sredstvo deluje raznovrsnije nego hlor. Ozon u potpunosti razara ćejijemikroorganizama, a pri delovanju ne ostavlja nepoželjna jedinjenja. Obično se koristi 0,2-0,6 g ozona po 1m2 vode.Prednosti ozonizacije su:•moguće je zajedno sa dezinfekcijom obaviti oksidacione procese,•sam ozon se bzo raspada do čisog kiseonika.Nedostaci su što može doći do pojava problema vezanih za koroziju, kao i činjenica da je potrebna veoma skupa instalacija za

 proizvodnju. Ozračivanjem ultraljubičastim zracima, delovanjem zraka 250- 280 nm oštećuju se ćelijski proteini mikroorganizama.Kao izvori ultraljubičaste svetlosti upotrebljavaju se crvene lampe.

Prednosti dezinfekcije ultraljubičastim zracima su:•nema primene hemikalija,•nema promene ukusa vode,•nema opasnosti od korozije,•nisu poterbni filtri,•

nisu potrebna postrojenja za pripremu ili odležavanje određene vode. Nedostatak je u tome što je zračenje efikasno samo u tankim slojevima vode (do 30 cm), a i prisutan je problem visoke ceneinstalacija.

Pored toga, prema standardima pH vrednosti, u vodi koja se koristi za piće mora biti između 6,8 i 8.5, dok se u industrijizahteva da pH-vrednost bude između 6,5 i 9,0.

 

d j lj i i i j k k i bić

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 16/17

5/6/12  

Voda je temelj života i osnovni sastojak svakog živog bića.Potrebe za vodom odraslog čoveka iznose od 2,5 do 3 litrednevno. Podela vode može se izvr šiti na više načina :prema

 poreklu, prema nameni, prema postupku kojim je dobijena.

Prema poreklu prirodna voda može biti: atmosferska, povr šinska, podzemna. Voda  je hemijsko jedinjenje kiseonikai vodonika. Hemijska formula vode je H2O. Voda je supstanca

 bez mirisa, ukusa i boje. Temperatura mržnjenja vode je 0°C, atemperatura ključanja je 100°C. Čvrsto agregatno stanje se

zove led, a gasovito para. Osnovna fizička svojstva vodesu: boja ,mutnoća (izgled) miris ,ukusitemperatura. Voda je stabilno henijsko jedinjenje i posvom hemijskom karakteru je neutralna supstanca, ali i pored

svoje stabilnosti i neutralnog karaktera voda reaguje sa mnogimsupstancama. Ona direktno i na običnoj temperaturi reaguje saalkalnim i zemnoalkalnim metalima pri čemu nastajuodgovarajuće baze.

 

5/12/2018 Nova Microsoft Office Power Point Presentation - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/nova-microsoft-office-power-point-presentation 17/17

5/6/12  

Hvala na pažnj