Características físico-químicas del agua de mar. Cuaderno del profesor

Transcripción

1 Características físico-químicas del agua de mar Cuaderno del profesor

2 La presente actividad se incluye en la Obra denominada El litoral de Las Palmas de Gran Canaria: Un recurso educativo y medioambiental que ha sido elaborada entre los años 2002 y 2006 en el Departamento de Biología, como un proyecto de investigación promovido por el Servicio de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria y la Obra Social Fundación La Caixa mediante convenio con la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, a través de la Fundación Canaria Universitaria de Las Palmas cofinanciado con fondos FEDER del Programa Operativo Local. Dirección, responsable científico del proyecto: Pedro Sosa Henríquez, Catedrático de Universidad del Departamento de Biología de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Autores de los contenidos: Pedro Sosa Henríquez Alicia Escandell Bermúdez Francisco Javier Batista Hernández Ana Yoldi Murillo Mónica Fanlo Dauphin Lourdes Medina Pérez Colaboradores: Ignacio Reyes Díaz Leopoldo O Shanahan Roca Rafael Caballero Cassasa Alejandro Godoy Nuez Antonio Martín Artiles Dirección técnica: Matías Ramos Trujillo, Jefe del Servicio Municipal de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria. Antonio Rodríguez Santana, Servicio Municipal de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria. Edición: Diseño y maquetación: Oceanográfica Fotografías e ilustraciones: Oceanográfica Impresión: Imprenta San José Contenido: Pedro Sosa Henríquez (et al.) Edición: Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria

3 Características físico-químicas del agua de mar

4 Descripción Esta actividad consiste en el estudio de las variables físico-químicas y conocer sus propiedades mediante técnicas e instrumentos de análisis. Se tomarán datos de temperatura, ph y salinidad de los charcos, y se compararán con los de mar abierto. Objetivos Experimentar las características y las propiedades físico-químicas del agua de mar. Utilizar los sentidos para investigar los componentes del agua. Emplear técnicas e instrumentos de análisis del agua. Fomentar la capacidad de deducción. Analizar la relación existente entre la temperatura y la salinidad del agua. Comparar las propiedades del agua marina de un espacio cerrado (un charco) con la de mar abierto. Conceptos-Contenidos Parámetros físico-químicos del agua de mar. Color. Salinidad. Refracción. Turbidez. Temperatura. Disolución. Suspensión. Dureza. Contenido de materia orgánica. ph. Unidades de medida. Materiales e instrumentación Cuaderno del alumno. Mochila marina de apoyo. Salinómetro portátil. Termómetro. Botes transparentes. Jabón líquido. Disolución indicadora, phmetro o papel indicador de ph. Sustancia antical (biacal o similar). Permanganato potásico. Áreas implicadas Propuesta de trabajo Ciencias de la Naturaleza. Matemáticas. Al menos en grupos de 2 ó 4. Tiempo 1-2 horas Material a aportar por el alumno Ropa (atuendo deportivo y algo de abrigo), calzado adecuado, gorra, protección solar. Material escolar: lápiz, goma,. Sugerencias Mirar siempre el calendario de mareas para adecuar la hora de salida. Los alumnos pueden trabajar en grupos de cuatro de tal forma que todos realicen al menos la medida de un parámetro. Si se dispone de un kit sencillo de acuario se podrían medir otros parámetros como, por ejemplo, la cantidad de amonio, nitratos y nitritos. Se puede llenar un bote con agua de mar durante esta salida y guardarla para poder estudiar posteriormente en el laboratorio otros aspectos o parámetros biológicos tales como el fitoplancton y zooplancton. Se puede relacionar la importancia de los parámetros abióticos medidos con la distribución de los seres vivos. 4 CARACTERíSTICAS FíSICO-QUíMICAS

5 C A RA C T E R í ST I C AS F í S I CO - Q U í M I C AS El agua de mar, como cualquier otra solución acuosa con sales disueltas, presenta un conjunto de características físico-químicas específicas. Entre las propiedades físicas del agua de mar se encuentran: la turbidez, el color, la densidad y la temperatura. Entre las propiedades químicas encontramos: la dureza, el contenido de materia orgánica, la salinidad y el grado de acidez o ph.

6 TRABAJO A DESARROLLAR EN LA COSTA A continuación vamos a observar y medir algunos de estos parámetros. Para ello coge una muestra de agua de mar abierto y otra de la contenida en un charco de la zona intermareal. 1 Color y olor. Señala y describe el olor y el color del agua de mar Temperatura. Introduce cuidadosamente el termómetro durante 2-3 minutos en las muestras de agua recogida y anota su temperatura en la tabla 1 (la encontrarás al final del texto de esta actividad). Es importante que el termómetro se mantenga al menos dos minutos con el fin de que se estabilice la medición. 6 CARACTERíSTICAS FíSICO-QUíMICAS

7 3 Contenido en materia orgánica. En un bote con agua de mar vamos echando progresivamente unas gotas de permanganato potásico al 0,01 N hasta que el agua quede de color lila. Cuenta el número de gotas que has echado hasta que se ha producido el cambio de color. Entre 1 y 5 gotas señala ausencia o escasez de materia orgánica. Más de 5 gotas indica la presencia de considerable materia orgánica. DUREZA La dureza de las aguas se produce sobre todo por las sales de calcio y magnesio (carbonatos, cloruros y sulfatos) disueltas. Los detergentes contienen ciertos agentes separadores que inactivan las sustancias causantes de la dureza del agua. DEL AGUA DE MAR

8 4 Rellena con agua de mar dos tubos de ensayo hasta la mitad. En uno de ellos añade sustancia antical y remueve. A continuación echa una gota de jabón líquido en cada tubo, agítalos con intensidad y compara la cantidad de espuma que se forma en cada uno de ellos. Si en los dos aparece la misma cantidad de espuma, significa que tiene poca cal, y por tanto el agua es blanda. Si en el tubo sin sustancia antical aparece mucha menos espuma significa que el agua tiene mucha cal; y por tanto el agua es dura. -A la vista de los resultados Qué puedes deducir de la dureza del agua recogida? 8 CARACTERíSTICAS FíSICO-QUíMICAS

9 SALINIDAD Constituye la concentración de sal presente en el agua del mar. Se mide en unidades de salinidad práctica, psu (practical salinity unit), y equivalen a gramos de sal por kilogramo de agua de mar (1000 g), por lo que esta medida se suele expresar en tantos por mil ( ). En el Océano Atlántico la salinidad media suele ser de Se te ocurre algún método sencillo para calcular de manera aproximada dicha concentración? Por ejemplo, pesar un kilogramo de agua de mar. Ponerla a hervir hasta que se evapore totalmente y luego pesar el resto resultante. DEL AGUA DE MAR 9

10 EL REFRACTÓMETRO (SALINÓMETRO) Y SU CALIBRACIÓN El refractómetro es un aparato que nos permite medir la salinidad del agua de mar; en general mide la concentración de disoluciones acuosas mediante el cálculo del índice de refracción. Se basa en la desviación que se produce al incidir un rayo de luz en la muestra que hemos depositado en el prisma. Es decir, el agua sin sales disueltas (por ejemplo el agua destilada) desviará los rayos de luz de forma completamente diferente al agua que tiene sales disueltas como el agua de mar. La calidad de las observaciones depende principalmente de la calibración de los instrumentos de medida. La calibración de cualquier equipo de medición consiste en ajustar su señal de salida conforme a un estándar o referencia. Para calibrar el refractómetro se emplea agua destilada. Para ello deposita una gota de agua destilada en el prisma del aparato, y ajusta la línea de salinidad a cero. Seca bien y CON MUCHO CUIDADO! el prisma con un papel de filtro y añade una gota de agua de mar. El valor obtenido será la salinidad del agua. 10 CARACTERíSTICAS FíSICO-QUíMICAS

11 6 Toma una muestra del agua del charco y mide la salinidad con el salinómetro. Anota el valor obtenido en la tabla 1. Te parece que habrá la misma salinidad en el agua recogida del charco que en el agua de alta mar? Razona tu respuesta. En las zonas de aguas someras suelen darse valores de salinidad superiores a los de alta mar debido a la evaporación, en los charcos esto se acentúa al no haber renovación ni aportes de agua. Ahora toma una muestra de agua de mar abierto, mide su salinidad y anota el valor en la tabla 1. 8 En las aguas superficiales y abiertas del Océano Atlántico en Canarias la salinidad es muy similar en todas las áreas por qué será? La causa la encontramos en la situación geográfica de las islas, en medio del Océano Atlántico. En mares u océanos abiertos la salinidad no suele variar globalmente debido a la escasa influencia de la evaporación en estos enormes sistemas. No obstante, pueden existir variaciones de salinidad a nivel local. DEL AGUA DE MAR 11

12 9 En el Mar Báltico, sin embargo, la salinidad es de 8, se te ocurre alguna razón que explique este dato? El Mar Báltico recibe muchos aportes de agua dulce desde ríos y glaciares, a la vez que es un mar muy cerrado con escaso intercambio con las aguas oceánicas. Mar Báltico Suecia Finlandia Noruega Dinamarca Alemania Francia Rusia 12 CARACTERíSTICAS FíSICO-QUíMICAS

13 10 ph El ph es la medida del grado de acidez del agua, se llama así porque refleja el potencial de hidrógeno. Un valor inferior a indica que el agua de mar es ácida; si el valor es el agua es neutra y, por encima de es básica. El ph del agua del mar suele ser 8, cuanto más se aleje de este valor, suele ser indicio de existencia de contaminación. El ph se mide con un phmetro, a través de un papel indicador o con disoluciones indicadoras (kit de medida). Toma una muestra del agua del charco y del mar abierto y mide su ph utilizando un phmetro, un papel indicador o un kit de medida. Anota los valores obtenidos en la tabla 1. DEL AGUA DE MAR 13

14 11 A qué distancia se encuentra el charco de la orilla (línea de costa)? Anota el resultado en la tabla Fíjate en la tabla 1. Compara los valores de ph, salinidad y temperatura obtenidos para ambas muestras de agua. Existen diferencias entre los valores obtenidos en el charco y los obtenidos en el mar abierto? A qué pueden ser debidas? Razona la respuesta. 14 CARACTERíSTICAS FíSICO-QUíMICAS

15 Tabla 1. Parámetros a medir en las muestras de agua de charco intermareal y de mar abierto. Parámetro Charco intermareal Mar abierto Distancia a la orilla (m) Temperatura ph Salinidad Esquema de la situación del charco en el litoral DEL AGUA DE MAR 15

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17 Esta obra ha sido elaborada y financiada por entidades públicas sin ánimo de lucro, con fines docentes y de investigación aplicada. Contiene fragmentos de obras ajenas ya divulgadas, a título de cita o para su análisis, comentario o juicio crítico (Art.32-RCL 1/1996), indicándose expresamente en cada caso la fuente y el autor de la obra utilizada.

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