9 Классиф-я природных вод.

Хар-ка их примесей.

Воды классифиц-ся по различ. признакам:

-солесодерж-м :1.пресн. вода-до 1 г/кг; 2.солоноватая- от 1 до 10 г/кг;3.соленая->10г/кг;

-по преобладающ. в них аниону:

1. гидрокарб-ный тип вод с преоблад-м анионом HCO3 или суммой анионов HCO3 и CO3 ;

2.сульфатные воды;

3.хлоридные воды.

Реки средн. полосы относ-ся к гидрокарб-му типу.

-по степени диспер-ти:

1.частичнораствор-е (ионно-или мол-нодиспер-ные),распределены в воде в виде отд-ных ионов,мол-л или небольших комплексов разм.<1нм;

2.коллоиднодисп-ные с размером ч-ц от 1 до 100 нм;

3.грубодисп-ные с разм.ч-ц >100нм.

Коллоидн. примеси предст. собой агломераты из большого числа мол-л с наличием пов-ти раздела м/у тв. фазой и водой.Из-за малых размеров коллоидн.ч-цы не выдел-ся из воды под дейст-м силы тяжести,не задерживаются обычными фильтрующ. материалами (песок и фильтровальн. бумага). В природн. водах в коллоиднодисп-ном состоянии нах-ся различ. производ-ти кремниевой к-ты и железа,а также органич. в-ва.

Грубодисп-ные примеси им. большую массу и практич. не способны к диффузии.С течением врем. устан-ся определен. седиментацнонное равновесие и примеси либо выпад. в осадок, либо всплывают на пов-ть.Степень дисп-ти взвеш-х в-в и их плотность принято хар-ть гидравлич. крупностью-ск-тью осаждения ч-ц в неподвижн. воде при t-ре 10 C.Длительно оставаясь во взвеш. состоянии грубодисп-ные примеси обуславливают мутность воды. Чем > р-р ч-ц,

тем > их масса и тем быстрее наступ. седиментац. равновесие,тем легче выделить примеси из воды за счет фильтров-ния.По хим. составу примеси вод дел-ся на:

1. минер-ные

2. органич.

3. газовые

К минер. примесям относ. растворен. в воде сод-ся в атмосфере N2 ,O2 ,CO2;газы,вносимые сточными водами,различн. соли,к-ты,осн-я в диссоц-ной форме.Хар-зуя ионизиров-ные примеси,м. отметить след.:ионы Na и K с анионами природных вод не образуют труднораств-х простых солей, практич. не подвергаются гидролизу и не м.б. восстановлены в водных р-рах.Поэтому их относят к группе уст-вых примесей. Конц-ция Na и K измен-ся только в рез-те испарения или разбавления природной воды,при анализе воды ее част-но выраж-т суммарно.ионы Ca и Mg относ. к числу важн-х прмес. и во многом опр-т возмож-ть ее использ-я для различ. народно-хоз-ных целей.При исп-нии природ. воды и связан. с этим изм-ем исх-х конц-ций катионов и анионов (при упаривании или снижении раств-ти с ростом t-ры происх. выделение труднорастворим. солей Ca и Mg на теплопередающ. пов-тях в виде тв. фазы.)

В техн-ких пр-сах подготовки воды для пониж-я конц. Ca иMg час-но исп-т образ-е их труднораств. соед.-й.Ионы аммония NH4 образ-ся при распаде орг. примесей,в том числе поступающих со сточн.водами.Если O2 в воде много,то соед-я азота в воде окисл.до нитрат-ионов.При недостатке O2 в воде протек. пр-с вос-ния до ионов NH4 (в ‘цветении’водоема).Ионы Fe хар-ся поливалентностью и м. нах-ся в закисной Fe и окисной Fe формах.В подземн. водах Fe обычно нах-ся в виде бикарб-та 2хвалентн. железа Fe(HCO3)2,кот.при усл. удаления раств. углек-ты легко гидрализует , а при наличии в воде раств.O2 окисл. с обр-м красно-коричнев. тв. фазы гидроокиси жел.Fe(OH)3

4Fe +8HCO₃ +O₂+2 H₂О =Fe(OH)₃+8 CO₂

В воде повыш. сод-ние соед.Fe созд.усл-я для развития железобактерий,оьр-х бугристые колонии на стенках трубопроводов.Конц.Fe в исх. воде м. повыш. в пр-се транспортировки ее по стальным и чугунным трубам вследств. загр-ния пр-тами коррозии.

Ионы Mn по действиям схожи на ионы Fe ,но встреч-ся реже и в меньших конц-х.Бикарб-т-ионы HCO₃ -важн. сост-щая в солев. комп-х пресн. воды.В прир. воде кроме ‘полусвязанной’углек-ты (HCO₃ -ионы),а в некот.сл-х и ‘связ-й’углек-ты (ионы CO₃ ),сод-ся и ‘свободн.’углек-та ,наход-ся в виде раста-го в воде газа CO₂ и его гидрата мол-л H₂CO₃.Сущ-щая м/у различн. ф-мами уг. к-ты равновесия суммарно выраж-ся Ур-ем:

2HCO₃ =CO₃ +CO₂+H₂О

Отсюда след., что для поддерж-я в р-ре опр. конц.HCO3треб-ся ,чтобы в воде присутств. эквив-е этой конц. кол-во ‘своб.’равновесн. углек-ты, т.к.раств-ть CO₂ зав. от t-ры и парц. давлен. CO₂в воздухе,контактирующего с р-ром при опред. усл-х сод-ния CO₂ в воде м. оказ-ся < или > знач-я соотв-го расч-му равновесному сод-нию ее в сис-ме HCO3 и CO₂ Сис-ма неустойчива.в ней протек. пр-сы ,привод. к вос-нию равновесия.сопровожд. выделением из р-ра тв. равн-му).

Если изб-к CO₂,то наблюд. раств-е CaCO₃. если наоборот , тв. фаза выделяет Ca +CO3 -сис-ма нестаб-ная.

Хлорид-ионы Cl с катион. не образ. труднораств-х солей и при t-ре 20C не подверг. гидролизу или окисл.Аналитич. опр-е конц. хлоридов >0.1 мг/л не вызыв. трудн. и прим. для контроля пр-са разбавления воды,исп-ния,смеш-я.

Сульфат-ионы SO4 уст-вы в водах ,не загрязненных орган. в-ми.При высок. конц. орг. прим. и затруднен. доступе O₂ сульфат-ионы м. вос-ся до элем. серы или сероводорода (вода загнивает) и непригодна для народно-хоз-го водоснабжения.

Кремн. к-та и ее соед-я распр-ны в прир. водах,в подземн.>,чем в пов-ных.Многообразие форм кремн. к-т и сравн-но малая раств-ть их в воде сильно затрудняют их дифференциацию при анализе воды,поэтому в рез-те анализа получ. только сумм-ю конц-ю кремнесод-х соед-й ,так называем. кремнесод-е воды.В пов-х и арт-ких водах общ. кремнесод.в пересчете на SiO3 сост.1-30 мг/кг,при этом от 5-20% представл. коллоидн. ф-мой.При pH>8 кремн. к-та м. нах-ся в воде в виде HSiO3 лишь в отс-вие ионов Ca и Mg .