печатная версия

Физико-химический анализ воды

Анализ на общие физико-химические показатели качества воды производится по многим показателям. Вот некоторые, особенно важные, из них.

Жесткость воды это количество растворенных в ней солей кальция и магния (представлены двухвалентными катионами). Так или иначе все двухвалентные катионы вступая в связь с анионами образуют соли жесткости выпадающие в осадок. Кроме кальция и магния подобной способностью обладают еще стронций, железо и марганец.

Во время исследования принято делить жесткость на три группы. Общая жесткость является показателем суммарной концентрации ионов кальция и магния. Остальные соли жесткости при анализе не берется в расчет, так как обычно их наличие весьма невелико.

В общую жесткость также входит карбонатная (называемая еще временной) и некарбонатная (постоянная) виды жесткости. Временная жесткость обусловлена наличием в воде кальция и магния в виде карбонатов и гидрокарбонатов. Эти соединения не стойкие и выпадают в осадок при кипячении. Попутно образуется угольная кислота. Постоянная жесткость представляет собой солей кальция и магния. Единицей жесткости соответственно Госстандарту является моль на кубический метр. Кстати американская и немецкая шкала жесткости предусматривает куда более строгие стандарты в оценке воды (анализ пробы воды), законодательство этих стран основываясь на этом зорко следит за качеством воды и сурово карает, за его нарушение.

Так откуда же в воде жесткость? Причиной жесткости служат природные залежи доломитов гипса и известняка. Эти вещества изначально присутствуют в природной воде, а в минеральной даже в большем количестве. Диоксид углерода входя в реакцию с прочими минеральными элементами способен выделять ионы кальция и магния, которые растворяются в грунтовых водах (в артезианских их значительное количество) и рано или поздно выходят в воды поверхностные, те самые которые человек употребляет в пищу. Побочными источниками кальция и магния в воде могут служить процессы микробиологического характера, а также выбросы этих веществ различными промышленными объектами. Последний источник особенно опасен тем, что выделение им рассматриваемых веществ происходит неравномерно, что приводит к резкому увеличению содержания в воде кальция и магния.

Перманганатная окисляемость представляет собой количественное представление содержания в воде любых минеральных или органических веществ имеющих способность к окислению одним из сильных окислителей. Этот параметр измеряется в миллиграммах кислорода потребовавшего для того, чтобы окислить эти вещества содержащиеся в 1 квадратном дециметре воды. Если есть подозрение, что вода чрезмерно загрязнена, лучше применять вместо перманганатного бихроматный, иодатный или цериевый способ окисления.

Что же, собственно, можно обнаружить в воде с помощью этого окисления? Обнаружить, точнее установить можно величину органического загрязнения пробы воды. Так уж устроен мир, что вода способна растворять многие (практически все) химисеские вещества. Они попадают в нее из вне, либо продуцируются непосредственно в толще воды под воздействием беспрестанно протекающих в ней биохимических процессов. Подземные и поверхностные воды, промышленные стоки, осадки, ежегодные паводки, все эти факторы мирового круговорота воды способствуют образованию в воде некоего трудно идентифицируемого конгломерата.

Для того, что бы получить представление (даже приблизительное) о составе растворенных в воде веществ и применяется анализ на окисляемость. Чаще всего перманганатный.

Если можно визуально оценить забираемую пробу как имеющую повывшеное содержание органических веществ, лучше применить анализ воды на бихроматную окисляемость.

Величина суммарного содержания неорганических солей (бикарбонаты, хлориды и сульфаты) в исследуемом объеме воды называется общая минерализация.

Путем исследования минерального состава можно выделить следующие типы солесодержания:

• Ультрапресные
• Пресные
• Воды с относительно повышенной минерализацией
• Солоноватые
• Соленые
• Воды повышенной солености
• Рассолы

Естественная минерализация воды величина постоянная и мало меняется в течение года. Свою лепту, конечно, вносит человек. Располагающиеся поблизости производства способны значительно увеличить содержание какого-либо минера в воде, да и сточные воды города постоянно привносят свой вклад.

Нормой считается содержание солей в размере 600 мг/л. Кислородный показатель – присутствие в воде свободных молекул кислорода О2 и его количественное значение. Имеющееся содержание кислорода по отношению к норме будет считаться показателем концентрации кислорода.

Существует два диаметрально противоположных по своему характеру типа процессов. Первые насыщают воду кислородом ( это может быть поглощение кислорода из атмосферы, выделение произрастающей в воде растительностью во время фотосинтеза, поступление сточных вод), вторые напротив, способствуют его выделению (к примеру органическое разложение, жизнедеятельность живых существ, чьей средой обитания является вода, протекание окислительных реакция).

По степени содержания кислорода поверхностные воды подразделяются на группы от очень чистых, до очень грязных. Грунтовые воды такому исследованию не подвергаются, поскольку глубина их залегания обуславливает их обедненость кислородом.

Недостаток кислорода в воде практически всегда является верным признаком ее загрязнения.

Электропроводностью называют способность физических тел проводить электрический ток. Применительно к воде этот показатель имеет соотносительное числовое значение и представляет содержание в пробе воды сильных электролитов (натрия, калия, кальция, хлора). Таким образом по электропроводности можно косвенно судить об общей минерализации воды. Немалое влияние на электропроводность оказывает температура пробы. Минимизировать погрешность в расчетах можно при помощи шкалы температурной зависимости, позволяющей получить усредненный результат для идеальной среды. Кроме того, погрешности могут возникать из-за неоднородности растворения разных видов солей в объеме анализируемой пробы. Данный анализ воды питьевой используется как промежуточный для быстрого получения оперативных сведений о примерном количестве общей минерализации.