ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Жесткость природных вод из "Курс химии. Ч.2" О составе природных вод. Природная вода является сложной системой, содержащей в растворенном или коллоидном состоянии различные неорганические и органические соединения. В таких разбавленных растворах, какими обычно являются природные воды, растворенные электролиты практически полностью диссоциированы на ионы. О. А. Алекин условно делит содержащиеся в природной воде вещества на пять групп 1) главнейшие ионы 2) растворенные газы 3) биогенные вещества 4) микроэлементы 5) органические вещества. Из катионов в наибольшем количестве в воде содержатся Na Са , Mg2+, К из анионов — НСОа , SOf, СГ, СОГ. Другие катионы (Fe2+, Fe , Mn ) и анионы (HSiOa, 50Г, S2O3 ) встречаются значительно реже. В воде чаще всего растворены газы СО2,02, N2, HgS, СН4 и др. [c.64] К биогенным веществам относятся те соединения, которые возникают в связи с жизнедеятельностью организмов. В их состав входят различные формы азота (аммиачный, нитритный, нитратный), фосфора, кремния, железа. [c.64] К микроэлементам относятся такие, содержание которых в воде меньше 10 %. Микроэлементами, влияющими на качества воды, являются бром, иод, фтор, медь, кобаль, никель и некоторые другие. [c.64] Органическое вещество природных вод представлено различного рода растительными и животными организмами, микроорганизмами и продуктами их взаимодействия с окружающей средой. [c.64] Одра из классификаций природных вод строится по виду преобладающего иона. При этой классификации природные воды делятся на три класса по преобладающему содержанию одного из анионов карбонатный или гидрокарбонатный, сульфатный и хлоридный. По преобладающему катиону классы делятся на группы кальциевую, магниевую и натриевую. В зависимости от соотношения ионов (в миллиграмм-эквивалентах) различают природные воды разных типов. [c.65] В водах, относящихся к третьему типу, наблюдается соотношение НСО + 50Г Са2+ + Mg2 в таких водах СГ Ыа К этому типу относятся воды морей, океанов и сильно минерализованных подземных источников. [c.65] Грунтовые воды формируются различными путями. Поверхностные грунтовые воды формируются главным образом за счет атмосферных осадков. Вместе с тем они наиболее загрязнены микроорганизмами, органическими веществами, поэтому для целей водоснабжения непригодны. Грунтовые воды, залегающие на глубине от нескольких десятков сантиметров до 100 и более метров, возникают преимущественно за счет фильтрования осадков или пластовых вод и имеют различную степень минерализации. В них большей частью преобладают ионы НСОз, Са , ЗО . Вблизи населенных пунктов в грунтовых водах может быть повышенное содержание ЫОг, НОз, СГ. [c.65] Подземные воды, расположенные на большой глубине, могут различаться по степени минерализации и солевому составу в очень широких пределах. Для артезианских скважин используют подземные воды различного состава (в зависимости от их назначения). Для промышленного и бытового водоснабжения широко используют воду поверхностных источников (рек, озер, водохранилищ), применяя, в зависимости от их назначения, различные методы ее обработки (осветление, обеззараживание, умягчение и др.). [c.65] Минерализация речной воды составляет от 200 до 1000 мг/л, в зависимости оттого, какими источниками эти реки питаются. Для воды верхней Волги, например, минерализация составляет около 200 мг/л и характерное соотношение ионов НСОз Са % но НСОз Са + - --Ь Mg2 . Ниже устья Оки минерализация возрастает за счет увеличения 504 . Зато ниже устья Камы возрастает содержание СГ, достигая такого же содержания, как НСО з. Это нетрудно понять, поскольку Кама протекает по соленосному району и вдоль нее расположены десятки химических заводов, перерабатывающих хлориды. [c.65] Минерализация озер колеблется в пределах от 15 до 300 мг/л (меньше на севере, больше на юге). [c.65] Морская вода обладает значительно большей концентрацией солей. Общее содержание солей в воде океанов обнаруживает существенные различия, например, между арктическими и экваториальными водами, и еш,е в большей степени для некоторых морских бассейнов. Среднюю соленость вод океанов можно считать близкой 35 г/л. При этом состав солей океанской воды более постоянный, чем общее содержание солей. В наибольшей концентрации в ней содержатся ионы С1 — 55,0% Ыа —30,6% 50Г —7,7% и Mg — 3,7% общего содержания солей. На долю всех остальных ионов остается только 3,0%, из которых 2,2% составляют ионы Са и К. [c.66] Природные воды сильно различаются как по общему содержанию растворенных солей, так и по относительному содержанию различных ионов. Это различие может существенно отражаться на свойствах воды, важных для той или другой области ее применения. Оно сильно влияет, в частности, на корродирующее действие воды, т. е. на характер и интенсивность процессов коррозии металлов, бетона и некоторых природных каменных материалов. [c.66] Преобладание ионов Са над ионами Mg обычно присуще мало-и среднеминерализованным водам. Соотношение между содержанием ионов Са и Mg в таких водах составляет от 2 1 до 4 1 при увеличении минерализации до 500—1000 мг/л оно становится равным 1 1, в океанской воде ионы магния в значительной степени преобладают над ионами кальция. [c.66] В санитарно-гигиеническом отношении эти ионы не представляют опасности, но значительное их содержание в воде приводит к перерасходу мыла, увеличению времени варки пищи, ухудшению вкуса овощей, чая. Выпадающие при кипячении соли кальция и магния вызывают раздражение и сухость кожи. [c.66] Особенно вредна жесткость воды для промышленного водоснабжения. Так, жесткость воды, идущей для питания котельных установок, вызывает отложение прочного слоя накипи на стенках котла. [c.66] Жесткость выражают обычно в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). [c.66] Наиболее мягкой является вода атмосферных осадков (0,07 — 0,1 мг-экв/л). Грунтовые воды Карелии, вследствие отсутствия в этих областях карбонатных горных пород и месторождений гипса, имеют невысокую жесткость — около 0,7 мг-экв/л, а воды Донбасса, формирующиеся в окружении меловых и доломитовых пород, имеют очень льшую жесткость 18 — 20 мг-экв/л. Еще выше жесткость океанской воды — 130 мг-экв/л. [c.67] Общая жесткость складывается из жесткости, обусловливаемой ионами Са2+ и Mg +. Когда бывает нужно их различить, соответственно говорят о кальциевой и магниевой жесткости. В пресных водах содержание ионов кальция в той или иной степени больше, чем ионов магния (табл. И), но в океанской воде это соотношение обратное, причем и общая жесткость в ней значительно выше (в среднем Са 22,5, Mg2+ 108 мг-экв/л). [c.67] В молекулярном виде для гидрокарбоната кальция его можно записать в форме, отвечающей реакции (II. 1). [c.68] Образующийся карбонат кальция имеет очень малую растворимость (14,45 мкг/л в дистиллированной воде при 25°С). Магний осаждается в виде основного карбоната или в виде гидроокиси магния (при pH 10,3). [c.68] Вернуться к основной статье