124410 (717350), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Карбонатна твердість, повязана з присутністю у воді в основному гідрокарбонатів кальцію або магнію, майже повністю видаляється при кипятінні води. Гідрокарбонати при цьому розкладаються з утворенням вуглекисоти, в осад випадають карбонати кальцію та гідроксид магнію.

Некарбонатна твердість обумовлена присутністю кальцієвих та магнієвих солей сірчаної, соляної та азотної кислот і кипятінням не усувається.

Іон магнію за своїм вмістом у воді займає друге місце серед катіонів, поступаючись першим іону натрію. Однак мало зустрічається вод, де домінуючим катіоном є іон магнію: в маломінералізованих водах перше місце належить іону кальцію, в сильномінералізованих – іону натрію.

Залізо і марганець. Залізо в природних водах може знаходитись у вигляді іонів Fе²⁺ і Fе³⁺, неорганічних (Fе(ОН)₃, Fе(ОН)₂, FеS) і органічних колоїдів, комплексних сполук (головним чином органічних комплексних сполук заліза) і тонко дисперсної зависі (Fе(ОН)₃, Fе(ОН)₂, FеS). В поверхневих водах залізо міститься у вигляді органічних комплексних сполук, колоїдів або дрібнодисперсної зависі. В підземних водах при відсутності розчинного кисню залізо може находиться у вигляді солей заліза (ІІ). Форма, в який присутні у природних водах залізо і марганець, залежить від значення рН и вмісту кисню.

Вміст заліза і марганцю у воді не перевищує декілька десятків міліграм в 1 дм³. Вода з високим вмістом цих іонів для питних і промислових цілей непридатна, так як має неприємний чорнильний або залізистий присмак. Наявність у воді заліза і марганцю може призводити до розвитку у трубах залізистих і марганцевих бактерій, що використовують в процесі своєї життєдіяльності енергію, що виділяється при окисленні сполук з низькою в сполуки з вищою валентністю.

Солі заліза як у вигляді двовуглекислого закису, так і у вигляді сірчанокислих і хлористих солей дуже несприятливо діють на воду та напої.

Сполуки кремнію. Кремній присутній у природних водах у вигляді мінеральних і органічних сполук. Вилуження силікатних порід збагачує природні води кремнієвою кислотою та її солями.

При рН<7 у воді находиться тільки недисоційована кремнієва кислота. Частина кремнію може бути присутня у воді в колоїдному стані у вигляді SiO₂ .H₂O або у вигляді полі кремнієвої кислоти хSiO₂ . уH₂O. Найбільша кількість кремнію знаходиться у підземних водах.

Сполуки фосфору Сполуки фосфору представлені в природній воді речовинами мінерального (мінеральний фосфор) і органічного (органічний фосфор) походження; вони можуть бути в розчиненому стані або у вигляді зважених часток. Мінеральний фосфор, який знаходиться в розчиненому стані, представлений в основному іонами ортофосфорної кислоти: Н₂РО₄^-, НРО₄^2- і РО₄^3- або органічного комплексу, а також у вигляді завислих часток органічного та мінерального походження.

Концентрація їх залежить від рН середовища і значень констант трьох ступеней дисоціації кислоти.

Розчинні у воді гази З розчинних газів найбільш важливими для оцінки її якості є вуглекислота, кисень, сірководень, азот. Вуглекислота, кисень і сірководень при означених умовах надають воді корозійні властивості по відношенню до металів та бетону.

Кисень може знаходитись в природних водах в різних концентраціях (0014,6 мг/дм³), що визначається інтенсивністю протилежно направлених процесів, які впливають на вміст кисню у воді. Збагачення води киснем проходить за рахунок розчинення його з повітря (у відповідності з парціальним тиском кисню і температурою води) та виділення водною рослинністю в процесі фотосинтезу. Окиснення деяких домішок води, гниття органічних залишків, зародження, дихання мікроорганізмів зменшують вміст кисню у воді. Різке зменшення вмісту кисню у воді в порівнянні з нормальним свідчить про її забруднення.

Сірководень утворюється в природних водах в результаті протікання в джерелі водопостачання біологічних процесів, гниття органічних залишків (сірководень органічного походження) або з деякими мінеральними солями (відновлюються, розкладаються і виділяють сірководень - сірководень неорганічного походження). Наявність у воді сірководню органічного походження свідчить про забруднення вододжерела. У поверхневих джерелах присутність сірководню малоймовірна, так як він легко окислюється. Іноді сірководень зустрічається в придонних шарах поверхневих джерел.

Азот попадає в природні води при поглинанні його з повітря, відновленні сполук азоту денітрифікуючими бактеріями, а також в наслідок розкладу органічних залишків.

2 Класифікація домішок і забруднень води

Речовини, що розчинені у природних водах, умовно можна розділити на пять груп:

1 - головні іони, що містяться у невеликій кількості ( C^-, СО₃^2-, НСО₃^-, SO₄^2-, Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ та інш.);

2 - розчинені гази ( кисень, азот, діоксид вуглецю, сірководень та інш.);

3 - біогенні гази (сполуки азоту, фосфору та кремнію);

4 - мікроелементи - сполуки всіх інших хімічних елементів;

5- органічні речовини.

Природні води характеризуються наступними критеріями якості:

• фізико-хімічними - мінералізація, твердість, кислотність, лужність, сухий залишок, вміст завислих речовин, температура, водневий показник (рН), густина, електропровідність, оптична густина, поверхневий натяг, радіоактивність;

• санітарно-гігієнічними - розчинний кисень, біохімічне витрачання кисню (БВК), окислюваність перманганатна та біхроматна, азот аміаку, нітритів та нітратів;

• органолептичними забарвленість, запах, смак та прозорість;

• бактеріальними - мікробне число, колі-індекс, наявність вірусів;

• біологічними - присутність водоростей і т.д.

При різноманітті присутніх у воді домішок і забруднень першорядне значення для розробки економічних способів очищення води має обґрунтована класифікація, яка дозволяє обєднати їх за ознакою загальних властивостей в окремі групи.

Для характеристики природних вод по вмісту розчинених речовин застосовується декілька класифікацій запропонованих гідрохіміками.

За походженням розрізняють:

1. атмосферні води (осадові);

2. підземні води (ключові и колодязні);

3. поверхневі (річкові, озерні, морські, болотні).

За кількістю і характером домішок води розділяють на прісні, солоні, мякі, тверді, прозорі, безбарвні, опалесцентні, мутні, забарвлені, духмяні і ін.

За принципом використання води поділяють на питні, господарські, технічні, охолоджуючі, лікувальні і т.д.

Система С.А. Щукарева включає 49 класів вод і передбачає використання в якості класифікаційного признака наявність в них іонів з концентраціями вище 12,5% їх загального вмісту (наприклад: хлоридно-натрієві, карбонатно-сульфатно-кальцієві і т.д.).

Класифікація природних вод за загальною мінералізацією наведена в таблиці 1.

Таблиця 1 - Класифікація природних вод за загальною мінералізацією

Класифікація природних вод за твердістю наведена в таблиці 2.

Таблиця 2 - Класифікація природних вод за твердістю

Класифікація вод запропонована О.А. Альокіним сполучає принцип розподілу за переважаючим аніоном та катіоном з підрозділом за кількісним відношенням поміж ними. За переважаючим аніоном природні води підрозділяються на три групи: гідрокарбонатні та карбонатні, а також сульфатні та хлоридні. Кожна група в залежності від переважаючого катіона ділиться на три групи: кальцієву, магнієву і натрієву. Кожна група має чотири типи вод в залежності від еквівалентного співвідношення іонів:

1. НСО₃^- > Са²⁺ + Мg²⁺;

2. НСО₃^- < Са²⁺ + Мg²⁺ < НСО₃^- + SO₄^2-;

3. НСО₃^- + SO₄^2- < Са²⁺ + Мg²⁺ або СІ^- > Na⁺;

4. НСО₃^- = 0 (для кислих вод).

Класифікація домішок води Л.А.Кульського основана на фізико-хімічних характеристиках: фазовому стані і дисперсності. За цією класифікацією домішки води за їх відношенню до дисперсного середовища розділені на 4 групи. Домішки перших двох груп (крім високомолекулярних сполук) утворюють термодинамічно нестійкі гетерогенні системи, а двох інших - термодинамічно рівноважні і зворотні гомогенні системи. Перша група речовин являє собою нерозчинні домішки, які утворюють з водою суспензії, емульсії та піни. Ці домішки обумовлюють мутність води та в деяких випадках можуть надавати їй забарвленості. Друга група речовин обєднує гідрофільні і гідрофобні колоїдні домішки, а також високомолекулярні сполуки, які здатні утворювати з водою стійкі колоїдні системи. Третя група речовин включає розчинні у воді гази та органічні сполуки як біологічного, так і антропогенного походження. Четверта група обєднує речовини, які утворюють з водою розчини електролітів.

Аналіз інформації про хімічний склад природних вод з різних джерел показує, що ступінь мінералізації природних вод може суттєво відрізнятися в залежності від географічного положення, кліматичної зони, геологічного походження джерела т ін. Існуючі типи класифікацій природних вод не відображають всієї різноманітності хімічного складу вод, що визначаються колом завдань, що вирішуються на основі введеної класифікації.

Необхідно відмітити, що запропоновані вище класифікації іонного складу природних вод малопридатні для характеристики промислових вод, що використовуються для приготування напоїв.

На підприємствах лікеро-горілчаної промисловості України в основному використовують пом'якшену водопровідну або артезіанську воду, вміст домішок в якій не завжди відповідає наведеним нижче критеріям оцінки якості. Технологічна підготовлена вода дуже різноманітна за складом, який залежить від географічного розташування підприємства, геологічного складу ґрунту, забруднення стічними водами, а також від застосовуваних способів водоочистки.

УкрНДІспиртбіопрод розроблено моніторингову систему якості води, що використовується для приготування горілки підприємствами-виробниками лікеро-горілчаної продукції, яка складається зі:

- спостереження за станом джерел водопостачання заводів-виробників, аналізу якості проб вихідної та води після установок водопідготовки;

1. обліку та систематизації інформації про стан якості води;

2. розробка рішень за класифікацією у відповідності з якістю води, що використовується для приготування алкогольних напоїв.

3 Аналіз вимог до води за органолептичними, фізико-хімічними та токсичними показниками

На сьогодні нормуванню якості води приділяється підвищена увага. Це обумовлено постійним виявленням в джерелах водопостачання нових токсичних речовин, а також отриманням від медичних працівників нових факторів про звязок захворювань людини з присутністю у воді різних сполук, нормативи допустимого вмісту яких не визначені.

Вимоги до якості питної води Всесвітньої організації охорони здоровя

Максимально допустимі концентрації забруднень у питній воді, воді технічного призначення та стоках регулюються національними стандартами. Враховуючи особливу важливість для здоровя населення якості питної води, спеціалісти Всесвітньої організації охорони здоровя (ВОЗ) розробляють базові нормативи якості води, що публікуються на сторінках “Руководства по контролю качества питьевой воды”. Вимоги до якості питної води Всесвітньої організації охорони здоровя опубліковані в Керівному документі за 1997.

Вимоги до якості питної води в Європейському Союзі (ЄС)

Перша Директива по питній воді ЄС була прийнята в 1980 році. Остання Директива Ради ЄС 98/83/ЕС від 3 листопада 1998 року по якості питної води передбачає нові основні параметри, які мають велике значення для якості води і здоровя людей. Наприклад, у порівнянні зі старою Директивою норматив для свинцю знижений з 50 до 10 мкг/л, введені нормативи для трихлорметану, бромату, акриламіду.

В таблиці 3 наведено нормативи для питної води за мікробіологічними показниками для країн ЄС.

Таблиця 3 – Нормативи для питної води за мікробіологічними показниками в Європейському Союзі (ЄС)

В таблиці 4 наведено порівняльні дані нормативів для води питної за окремими показниками ВОЗ, країн ЄС, США, Росії та України.

Таблиця 4 – Нормативи для питної води за окремими показниками

Патентно-інформаційний пошук показав, що в ряді країн, наприклад Англії, США, Польщі та інших, для приготування горілок і горілок особливих використовують знесолену воду або навіть дистильовану. Однак напої за дегустаційними показниками мають "порожній смак" і поступаються перед напоями, приготованими на воді з деякою кількістю солей.

Характеристики

Список файлов реферата