Химические свойства воды
1.2. Химические свойства воды
В природе нет абсолютно нерастворимых веществ. Все они в той или иной степени подвергаются воздействию воды, отличаясь, друг от друга только количеством переходящего в раствор вещества. Поэтому в естественном состоянии вода всюду представляет собой сложный раствор различных веществ, который принято называть природной водой в отличие от химически чистой воды Н2О.
Таким образом, под химическим составом природных вод надо понимать весь сложный комплекс минеральных и органических веществ, находящихся в разных формах ионно-молекулярного и коллоидного состояния.
С некоторой условностью химический состав природных вод можно разделить на следующие пять групп:
1) главные ионы, т. е. ионы, содержащиеся в наибольшем количестве (хлоридные Сl-, сульфатные SO4-, гидрокарбонатные НСОз-, карбонатные СО3-, натрия Na+; калия К+, магния Mg2+ и кальция Са2+);
2) растворенные газы (кислород О2, азот N2, двуокись углерода СО2, сероводород H2S и др.);
3) биогенные элементы (соединения азота, фосфора, кремния);
4) микроэлементы - соединения всех остальных химических элементов;
5) органические вещества.
Рекомендуемые материалы
Несколько особое положение занимают ионы водорода Н+, находящиеся в природных водах в оченьнебольшом количестве, но играющие очень большую роль в химических и биологических процессах, протекающих в природных водах.
Деление на эти группы в известной мере условно, так как некоторые элементы, например, кальций, калий, также усваиваются и необходимы организмам, как и биогенные элементы, а концентрации биогенных элементов часто бывают еще меньше, чем микроэлементов.
Некоторая условностьсоздается и в результате определения суммарной концентрации нескольких видов ионов, близких по химическим свойствам и поэтому аналитически трудно разделяемых, например, фосфора с мышьяком, кальция с барием и стронцием, хлора с бромом и йодом. Разумеется, существуют аналитические методы и раздельного определения указанных сходных по свойствам элементов. Однако такое определение элементов отнимает много времени и труда и в большинстве случаев ограничивается только суммарной концентрацией с пересчетом ее на главный определяемый элемент.
Кроме перечисленных компонентов, состав природной воды обладает качественными характеристиками: жесткость, щелочность, окисляемость, агрессивность.
Эти свойства обусловлены не одним, а совокупностью нескольких компонентов состава воды.
Жесткость воды представляет собой свойство природной воды, зависящее от наличия в ней главным образом растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание этих солей называют общей жесткостью (мг-экв/дм3, мг-экв/л).
Классификация: мягкая (<4 мг-экв/л), средней жесткости (4-8 мг-экв/л), жесткая (8-12 мг-экв/л), очень жесткая (>12 мг-экв/л).
Щелочность - способность сильной кислоты реагировать с различными компонентами природной воды. Поскольку в большинстве природных вод преобладают карбонаты, то обычно различают лишь гидрокарбонатную и карбонатную щелочность. В редких случаях, при рН>8.5 возникает гидратная щелочность.
Окисляемость - это величина характеризует содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из сильных химических окислителей.
Химическое потребление кислорода (ХПК) - показатель, характеризующий суммарное содержание в воде органических веществ по количеству израсходованного на окисление химически связанного кислорода.
Биохимическое потребление кислорода (БПК) – количество кислорода в миллиграммах, требуемое для окисления находящихся в 1 л воды органических веществ в аэробных условиях, без доступа света, при 20°С, за определенный период в результате протекающих в воде биохимических процессов.
Агрессивность - способность воды и растворенных в ней веществ разрушать путем химического воздействия различные материалы (бетон, металлы и т.д.).
Широко распространено еще понятие минерализация воды, под которым понимают сумму всех найденных при анализе минеральных веществ в мг/л или г/кг (при сумме больше одного г/кг), содержащихся в данной воде.
В океанологии вместо минерализации употребляется термин соленость.
В воде растворяются твердые, жидкие и газообразные вещества, которые делятся на три группы:
- хорошо растворимые (в 100 г воды растворяется более 10 г вещества);
- плохо растворимые, или малорастворимые (в 100 г воды растворяется менее 1 г вещества);
- практически не растворимые (в 100 г воды растворяется менее 0,01 г вещества).
Горные породы и минералы как источники солей для минерализации природных вод целесообразно разделить на три группы:
а) изверженные, магматические породы, образующие растворимые соли при их разложении;
б) соли, рассеянные в сухом, растворенном или адсорбированном состоянии в различных осадочных породах;
в) минералы и растворимые соли, находящиеся в виде скоплений или залежей (известняки, мергели, доломиты, гипсы, каменная соль и пр.).
Наиболее часто используется классификация вод по степени минерализации
< 0.2мг/л- ультрапресные
0.2 - 0.5мг/л- пресные
0.5 - 1.0мг/л- воды с относительно повышенной минерализацией
1.0 - 3.0мг/л- солоноватые
3 - 10мг/л- соленые
10 - 35мг/л- воды повышенной солености
> 35мг/л– рассолы
"6 Эволюция семейства гоминид" - тут тоже много полезного для Вас.
Можно использовать и другую классификацию:
Пресные - до 1,0 г/кг
Солоноватые - 1—25г/кг
С морской соленостью - 25—50г/кг
Рассолы - выше 50г/кг
Кроме минерализации, существует ещё близкое к ней по величине понятие сумма ионов, т. е. сумма всех видов ионов в мг/л или г/кг, концентрация которых больше 0, 1 мг/л.
