11. Перерахунок аналiзу води з iонної в процент-мiлiграм-еквiвалентну форму

Iон	Вмiст в мг/л	Перерахунковий коефiцiєнт	Мiлiграм-еквiвалент	Процент-мiлiграм-еквiвалент
Анiони:
НСО3-	353	0,0164	5,79	44,04
SO42-	126	0,0208	2,62	19,92
Cl-	168	0,0282	4,74	36,04
Разом:	647	-	13,15	100,00
Катiони:
Na+	247	0,0435	10,74	80,87
Ca2+	8	0,0499	0,40	3,01
Mg2+	26	0,0822	2,14	16,12
Разом:	281	-	13,28	100,00
Усього:	928	-	26,43	200,00

При проведенні аналiзу хiмiчного складу води можуть бути допущенi неточнос­тi. Допустима похибка аналiзу повинна бути не бiльшою 5%. Похибка визначається за виразом:

де:  - похибка; А i К - сумарнi вмiсти анiонiв i катiо­нiв в мiлiграм-еквiвалентнiй формi. В нашому прикладi

тобто похибка у нас нижча вiд допустимої.

При визначеннi процент-мiлiграм-еквiвалентного вмiсту кожного iона поступають таким чином. Суму анiонiв в мiлiграм-еквiвалентах приймають за 100%, а вмiст кожного iона приймають за x.

Наприклад, для гiдрокарбонатної вуглекислоти

5,79100%

x_HCO3^-=  = 44,04 %-мг-екв

13,15

Аналогiчним способом визначають вмiст i iнших iонiв.

Для спiвставлення результатiв аналiзiв води застосовують рiзнi класифi-кацiї i способи скороченого вираження складу. Найчастiше ви­користовується класифiкацiя, яка грунтується на видiленнi класiв пiдземних вод за переважаючим анiоном, груп - за переважаючим катi­оном i типiв вод - за спiввiдношенням мiж iонами (мал. 3). Видiляють чотири типи природних вод:

Мал.3. Класифікація природних вод за Альокіним

перший тип - НСО₃^- > Са²⁺ + Mg²⁺ - води лужнi, мякi;

другий тип - HCO₃^- < Ca²⁺+ Mg²⁺ < HCO₃^- + SO₄^2- - води малої та помiрної мiнералiзацiї;

третiй тип - HCO₃^- + SO₄^2- < Ca²⁺ + Mg^2- - води, як правило, високомiнералiзованi;

четвертий тип - HCO₃^- = 0 - води кислi.

В розглянутому нами прикладi води прiснi, гiдро-карбонатно-натрiєвi, лужнi, мякi (1 тип).

Серед рiзних способiв зображення складу пiдземних вод часто застосовуються формула М. Г. Курлова, квадрат Н. I. Толстихiна i графiки-трикутники.

Курлов запропонував зображати аналiз у виглядi псевдодробу. Перед дробом пишуть лiтеру М з iндексом, що дорiвнює кiлькостi сухо­го залишку в г/л. В чисельнику дробу виписують в спадному порядку анiони з iндексами, якi дорiвнюють вмiстам даних iонiв в водi в %-мг-екв, а в знаменнику - в тому ж порядку катiони. При цьому, iони, що мiстяться в кiлькостi до 10 %-мг-екв, не враховуються. Пiсля дробу вказують температуру води (Т,С) i витрату свердловини (джерела) (Q, м³/добу).

Виразимо розглянутий нами аналiз у виглядi формули Курлова. Приймемо температуру води рiвною 10С, дебiт джерела - 200 м³/добу. Величину сухого залишку можна визначити з рiвняння:

M1,1(0,5HCO₃^-+SO₄^2-+Cl^-+Na⁺+K⁺+Ca²⁺+Mg²⁺)

1,1(0,5353+126+168+247+0+8+26)827мг/л.

В цiй формулi пiдсумовуємо вмiсти всiх iонiв в мг/л i половину вмiсту НСО₃^-. Сума вмiсту iонiв перемножуємо на 1,1. Запишемо тепер розглянутий нами приклад аналiзу у виглядi псевдодробу:

Толстихiн запропонував зображувати аналiзи води точками на квадраті. Для цього беруть великий квадрат (мал. 4) i розбивають його на 100 маленьких, кожен з яких має свiй порядковий номер. По горизонтальних сторонах квадрата

Мал.4. Графік-квадрат Н.І.Толстихіна

вiдкладають (в напрямках стрiлок) вмiст катiонiв, а по вертикальних - анiонiв. В нашому прикладi Ca²⁺+Mg²⁺=19,13; HCO₃^-+CO₃^2-=44,04. На перетинi вертикаль­ної i горизонтальної лiнiй знаходимо, що вода вiдповiдає номеру 59.

Графіки-трикутники (мал. 5) будують окремо для анiонiв i катiонiв. На сторонах трикутникiв вiдкладають вмiсти певних iонiв (в %-мг-екв) i проводять лiнiї, паралельнi до сторiн малих трикутни­кiв, що вiдсікають води даного типу вiд змiшаних. В кожному трикут­нику на перетинi трьох лiнiй (за трьома iонами) утворюється точка, положення якої вказує на тип води. Розглянутий нами аналiз за анiо­нами попав у змiшанi води, а за катiонами - в натрiєвi.