Группы природных вод в зависимости от pH
-
Группа
pH
Примечания
Сильнокислые воды
< 3
Результат гидродиза солей тяжёлых Ме (шахтные и рудничные
воды, т.е. воды под землёй на рудниках). При эксплуатации шахт
и рудников обязательны водооткачивающие устройства.
Кислые воды
3-5
Содержание в воде угольной к-ты и органических кислот
(HCOOH, CH3COOH...)
Слабокислые воды
5-6,5
Присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах
Нейтральные воды
6,5-7,5
Наличие в воде гидрокарбонатов Ca и Mg
Слабощелочные воды
7,5-8,5
Наличие в воде гидрокарбонатов Ca и Mg
Щелочные воды
8,5-9,5
Наличие Na2CO3 или NaHCO3
Сильнощелочные воды
> 9,5
Наличие Na2CO3 или NaHCO3
Лекция №6 (5 апр. 2023) (продолжение характеристик природных вод)
ОВ потенциал – мера хим. активности элементов или их соединений, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Значение ОВ потенциала выражается в В или мВ (как правило мВ).
В природной воде значение ОВ потенциала изменяется от -400 мВ до +700 мВ в зависимости от происходящих окислительных и восстановительных процессов, характеризующих среду одновременно относительно всех элементов, имеющих элементную валентность.
Различают следующие основные типы геохимической обстановки:
1) Окислительный тип – Eh ≈ 100–150 мВ (Eh - обозначение ОВ потенциала), характеризуемый присутствием свободного кислорода, а также элементов в высшей форме валентности (Fe3+, Mo6+, As5+, V5+, U6+, Sr2+, Cu2+, Pb4+)
2) Переходный окислительно-восстановительный тип – Eh ≈ 0–100 мВ, определяемый неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием кислорода и сероводорода. Протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление ряда Ме (что выше)
3) Восстановительный – характеризуется отрицательными значениями потенциала Eh. Присутствуют Ме в низших степенях окисления (напр. Fe2+, Mn2+, V4+ и т.д.)
Кислотность воды
Определяется способностью воды связывать гидроксид-ионы. В основном этот показатель зависит от содержания свободного CO2. Кроме того, кислотность создаётся гуминовыми кислотами, другими слабыми орг. кислотами, катионами слабых оснований (ионы NH4+, Fe, Al, орг. оснований)
Как правило pH воды не бывает ниже 4,5.
В случае загрязнения водоёма могут содержаться сильные кислоты или их соли. В этих случаях pH м.б. ниже 4,5.
Часть кислотности, соответствующая снижению pH до 4,5, наз. свободной кислотностью.
Щелочность –
способность воды связывать эквивалентное количество сильных кислот.
Щелочность
обусловлена содержанием анионов слабых
кислот:
,
HCO3-,
силикатов, бората, сульфитов, гидросульфитов,
сульфидов и т.д.
Их сумма наз. общей щелочностью.
В основном щелочность обусловлена концентрацией солей H2CO3.
Значение щелочности определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм3 воды.
Щелочность большинства природных вод определяется гидрокарбонатами Ca и Mg. pH воды в этом случае не превышает 8,6.
Определение щелочности целесообразно при дозировании хим. реагентов, необходимых для обработки воды для водоснабжения, а также при реагентной очистке сточных вод.