Una punta que ama el agua
polarQué hace
Se lleva bien con el agua, igual que una sal: se queda del lado del agua.
Qué necesitás traer
Esta clase cierra el módulo y es de proyecto: las dos puntas del circuito del agua, con las manos. Primero el cloro que entra en la potabilizadora; después el fosfato que sale por la pileta de tu casa.
Desarrollo
Leer la explicación
Parte A · El cloro que tiene que sobrar
En la planta se agrega cloro para desinfectar. Parte se consume matando microorganismos y oxidando materia orgánica; lo que queda sin consumir se llama cloro libre residual.
Ese sobrante no es un descuido: es el objetivo. El agua tiene que recorrer kilómetros de cañerías viejas antes de llegar a tu casa, y en el camino puede entrar contaminación por una junta rota. El cloro libre es la guardia que viaja con el agua.
| Si hay | Qué pasa |
|---|---|
| Muy poco cloro | El agua puede recontaminarse en la red. Riesgo sanitario. |
| La cantidad justa | Desinfecta y sigue protegiendo hasta la canilla. |
| Demasiado cloro | Olor y gusto desagradables, y más subproductos de la cloración. |
Pista: es un problema de dosis, no de «cloro sí o cloro no». La misma sustancia protege o molesta según cuánta haya.
Parte B · Un científico en el lavadero
Un detergente tiene que hacer algo que el agua sola no puede: sacar grasa. Y la grasa no es polar, así que el agua no la disuelve.
La molécula de detergente resuelve el problema teniendo dos puntas distintas:
Una cola que la rechaza
no polarQué hace
Es una cadena larga de carbono e hidrógeno. Huye del agua y se mete en la grasa.
Cuando lavás, las colas se clavan en la gota de grasa y las puntas polares quedan hacia afuera, mirando al agua. La gota termina envuelta en una pelotita que el agua sí puede arrastrar. La grasa no se disolvió: quedó empaquetada.
Y hay un efecto secundario que ya viste en la clase 15: al meterse entre las moléculas de la superficie, el detergente rompe la tensión superficial. Por eso el agua jabonosa moja mejor y entra en la trama de la ropa.
El fosfato, y adónde va a parar
Muchos detergentes llevaron durante décadas fosfatos, que ablandan el agua dura y mejoran el lavado. El problema aparece después de la pileta.
El fósforo es un nutriente: en un lago suele ser el que escasea, y por eso es el que frena el crecimiento de las algas. Si llega fósforo de más, se destraba ese freno.
- El fosfato llega al lago con las aguas servidas.
- Las algas, que ahora tienen comida de sobra, se multiplican y cubren la superficie.
- Esa capa tapa la luz: las plantas de abajo no pueden hacer fotosíntesis y mueren.
- Las bacterias descomponen toda esa materia muerta y, al hacerlo, consumen el oxígeno disuelto.
- Sin oxígeno, los peces mueren. El lago queda verde y sin vida animal.
Eso es la eutrofización. Fijate la ironía del paso 2: el problema arranca con un exceso de vida vegetal, no con un veneno.
Pensá antes de abrir: si las algas hacen fotosíntesis y la fotosíntesis produce oxígeno, ¿cómo puede ser que un lago lleno de algas se quede sin oxígeno?
Ver una respuesta para comparar con la tuya
Hay que separar dos cosas. Primero, las algas producen oxígeno solo donde llega la luz, es decir en la superficie, y buena parte de ese oxígeno se va al aire. Abajo, en cambio, no hay luz ni producción.
Segundo, y más importante: las algas se mueren, y entonces las descomponen las bacterias. Ese proceso consume muchísimo oxígeno y ocurre en el fondo. El balance final da negativo: entra menos oxígeno del que se consume.
Es exactamente el razonamiento de reservorios y flujos de la clase 2, aplicado al oxígeno del lago.
Química verde
La respuesta no fue prohibir los detergentes, sino rediseñarlos. Eso es la química verde: pensar el problema ambiental en la etapa de diseño, en vez de limpiarlo después.
- Reemplazar los fosfatos por otras sustancias que ablanden el agua sin fertilizar lagos.
- Usar moléculas biodegradables, que las bacterias puedan desarmar en poco tiempo.
- Reducir la cantidad de producto necesaria por lavado: detergentes concentrados, dosis más chicas.
Hoy muchos detergentes dicen «sin fosfatos» en la etiqueta. Esa frase es la consecuencia directa de lo que acabás de leer.
Animación
Descripción de la animación
La eutrofización es una cadena de cinco pasos, y cada uno explica el siguiente.
Primero llegan al agua nutrientes de más: fosfatos y nitratos que vienen de detergentes, de fertilizantes que arrastra la lluvia y de aguas servidas sin tratar.
Segundo, las algas se multiplican. Tenían comida limitada y ahora tienen de sobra, así que crecen hasta tapar la superficie.
Tercero, con la superficie tapada, deja de entrar luz al fondo. Las plantas que viven abajo se quedan sin luz y mueren.
Cuarto, las bacterias descomponen toda esa materia muerta. Y para descomponerla consumen oxígeno, en todo el volumen del agua.
Quinto, el agua se queda sin oxígeno disuelto. Los peces mueren, y lo que queda es un agua turbia y sin vida.
Acá aparece la pregunta que suena rara: si las algas producen oxígeno, ¿cómo termina el lago sin oxígeno? La respuesta tiene dos partes. Las algas producen oxígeno solo arriba, donde llega la luz, y buena parte de ese oxígeno se escapa al aire. Su descomposición, en cambio, consume oxígeno en todo el volumen, incluido el fondo. Es un balance de entradas y salidas, igual que el de la clase 2.
Y la conclusión importante es esta: nadie tiró veneno al lago. Tiraron nutrientes, que en principio son alimento. El daño no vino de una sustancia tóxica sino de un exceso, y por eso un detergente sin fosfatos cambia algo real.
Fuentes de la animación: EPA, Nutrient Pollution: The Problem, para la cadena de la eutrofización y el origen de los nutrientes. Esquema, no está a escala real.
Láminas para descargar
Cómo funciona un detergente
Eutrofización, paso a paso
Actividades
Experiencia 1 · Medir cloro libre
Con tiras reactivas de cloro libre, trabajando en grupos.
- Tomá muestras de al menos tres lugares distintos: la canilla del laboratorio, la de un baño, y agua que haya quedado en un recipiente abierto desde ayer.
- Medí el cloro libre de cada una, con la misma tira y el mismo tiempo de espera, y armá una tabla con los valores.
- La muestra que estuvo abierta desde ayer suele dar más bajo. Proponé una explicación de por qué el cloro se va.
- Escribí una conclusión: ¿para qué sirve que sobre cloro, y por qué no conviene que sobre demasiado?
Experiencia 2 · El detergente rompe la superficie
- Espolvoreá pimienta sobre un plato con agua: queda flotando sobre la superficie.
- Mojá la punta de un escarbadientes en detergente y tocá el centro del agua. Anotá qué pasa y en cuánto tiempo.
- Explicá lo que viste usando la tensión superficial y las dos puntas de la molécula de detergente.
Experiencia 3 · Aceite, agua y detergente
- En un frasco con tapa, poné agua y un poco de aceite. Agitá fuerte y dejá reposar. Anotá cuánto tarda en volver a separarse.
- Agregá unas gotas de detergente, agitá igual y volvé a dejar reposar. Anotá la diferencia.
- Explicá por qué cambió, dibujando cómo se acomodan las moléculas de detergente alrededor de una gota de aceite.
4. ¿Quién tiene la culpa del lago verde?
Escribí una respuesta ordenada en tres partes.
Autoevaluación
Ocho preguntas. Al elegir una opción aparece una explicación, tanto si acertaste como si no: leela aunque hayas acertado.
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