ПРИРОДНЫЕ ВОДЫ Все воды земного шара как планеты. В

ПРИРОДНЫЕ ВОДЫ
Все воды земного шара как планеты. В природных условиях вода не
встречается в химическом чистом виде. Она представляет собой раствор, часто
сложного состава, который включает газы (O2, CO2, H2S, CH4 и др.), органические
и минеральные вещества. В природных водах обнаружено подавляющее
большинство химических элементов. Наиболее распространенные ионы: Na+, Ca2+,
Mg2+, Fe2+, Fe3+, Cl-, SO42-, HCO3-, NO3-, а также кремневая кислота. H2SiO3.
Минерализация воды. Минерализация (М) воды – концентрация
растворенных в воде твердых неорганических веществ, находящихся в виде ионов
и коллоидов. Различают характер и величину (степень) минерализации. Характер
М обусловлен химическим типом воды (по О.А. Алекину) воды делятся на 3
класса по преобладающему аниону – гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные.
Каждый класс подразделяется на 3 группы по преобладающему катиону – Na, Ca,
Mg, и каждая группа – на 3 типа по определенным соотношениям между
катионами и анионами.
Степень минерализации выражают в мг/л или г/л (иногда г/кг) и
определяют:
1. по сухому остатку, который получают путем выпаривания природной
воды, если количество воды выражено в мл, то концентрацию солей в воде
называют минерализацией – М (г/л, мг/л). Если количество воды взято в г, то
концентрацию солей в воде называют соленостью S (г/кг, %);
2. по химическому составу природной воды. Определяют как
арифметическую сумму весовых количеств всех ионов в 1 л воды.
Жесткость воды обусловлена содержанием в ней ионов Ca2f и Mg2+
Ca(HCO)2
CaSO4
CaCl2
Hg (HCO3)2 MgSO4 MgCl2
Жесткость выражается в мг · экв/л.
Различают ж. в. общую (общее количество содержащихся в воде ионов кальция и
магния); устранимую (экспер. Величина, показывающая насколько уменьшилась
ж. в. при длительном ее кипячении); неустранимую - разность между общей
жесткостью и устранимой жесткостью); карбонатную – величина, рассчитанная по
созданию в воде HCO3- и CO32- ионов; некарбонатную – разность между общей
жесткостью и карбонатной. Если карбонатная жесткость по расчету получается
выше общей жесткости, ее считают равной последней.
По величине общей жесткости (по О.А. Алекину) различают следующие
природные воды:
очень мягкие до
1,5 мг · экв./л
мягкие
1,5 – 3 мг · экв./л
умеренно жесткие
3 – 6 мг · экв./л
жесткие
6 - 9 мг · экв./л
очень жесткие
> 9 мг · экв./л
< 4,5
очень кислые
4,5 – 5,5 кислые
5,5 – 6,5 слабокислые
6,5 – 7,5 близкие к нейтральным
7,5 – 8,5 слабощелочные
8,5 – 9,5 щелочные
> 9,5
сильнощелочные
Формы выражения результатов химического анализа воды.
1. В весовых количествах растворенных веществ – мг/л
2. В эквивалентных количествах растворенных веществ в том же объеме или весе
– мг · экв./л
Пересчет в мг · экв. производят путем деления результатов анализа в мг/л на
эквивалентный вес соответствующего иона.
pH
Элемент
½ Ca2+
½ Mg2+
1 N+
1 K+
½ CO32½ SO421 HCO31 Cl1 NO3
Экв. масса
20,04
12,15
22,99
39,102
30,01
48,03
61,02
35,453
62,0
Ат. масса
40,08
24,3
60,02
96,06
Назв. Иона
кальций - ион
магний - ион
натрий - ион
калий - ион
карбонат
сульфат
гидрокарб.
хлор. ион
нитрат - ион
В процент – эквивалентах (% экв.). Для вычисления % экв. принимают
сумму мг · экв. анионов, содержащихся в 1 л (дм 3) за 100 % и вычисляют процент
содержания каждого аниона в мг – экв. по отношению к этой сумме. Аналогично
вычисляют % экв. катионов.
Теоретически сумма мг · экв. всех катионов анализируемой пробы должна
быть равна сумме мг · экв. анионов. Практически точного совпадения цифр в виду
погрешностей анализа не бывает.
Пересчет в % эквивалентную форму проводится для сопоставления
химического состава природных вод различной минерализации и более ясного
представления о соотношениях между ионами одной и той же воды.