Сухой остаток
Сухой остаток – масса остатка, получаемого выпариванием профильтрованной пробы воды и высушивания остатка в течение 1 часа при 103-105°С или 178-182°С .
Сухой остаток должен выражать суммарное количество растворенных неорганических и органических веществ, но
Ни один из температурных режимов сушки не удовлетворяют этому требованию полностью и состав сухого остатка не совпадает полностью с составом веществ, присутствующих в растворе.
сульфат кальция может осаждаться в виде гипса, поглощающего часть воды, а небольшие количества магния, хлоридов и нитратов могут улетучиться.
При сушке остатка при
103-105 0С
в остатке сохраняется прочно связанная вода (кристаллизационная вода солей, например, гипса, и, частично, окклюдированная вода).
удаляются все летучие органические вещества,
удаляются растворенные газы,
удаляется СО2 из гидрокарбонатов, которые превращаются в карбонаты.
При сушке остатка при
178-182 0С
окклюдированная вода будет удалена полностью.
Кристаллизационная вода также удалится, но некоторое количество может остаться, особенно в сульфатах.
Гидрокарбонаты превращаются в карбонаты, но они могут частично разложиться с образованием оксидов или окси-солей.
Может произойти незначительная потеря нитратов.
Органические вещества теряются в большей мере, чем при сушке при 103- 1050С.
Сухой остаток
Высушивание при 178-182 0С следует предпочесть при анализе вод, содержащих преимущественно неорганические соли, так как тогда получаемый результат приближается в большей мере к сумме результатов отдельных определений катионов и анионов в пробе.
Кремний – Si
Кремний второй по распространенности элемент в земной коре.
Но в большинстве природных вод кремний занимает 4 или 5 место среди растворенных компонентов. Эту недостаточную подвижность кремния в гидросфере можно объяснить малой скоростью растворения некоторых природных силикатов и относительно низкой растворимостью соединений кремния в воде.
Естественное накопление остаточного кварца в различных глинистых минералах свидетельствует об очень низких скоростях растворения некоторых распространенных источников кремния.
Однако в результате умеренно быстрого распада других силикатных минералов должно высвобождаться достаточное количество кремния в растворимой форме, за счет которого образуются концентрации, наблюдаемые в природных водах.
Кремний
В анализах воды кремний обычно дается в виде двуокиси кремния SiO2.
Но при нормальной температуре и обычных величинах рН природной воды кремний присутствует в виде ортокремневой кислоты H4SiO4.
Кремневая кислота практически не диссоциирует.
Силикатные ионы присутствуют в воде в большом количестве только при рН > 9,0.
Кремний
Растворимость аморфного кремния составляет примерно от 50*10-6 при 0° С до 400*10-6 при 100°. Подземные воды, насыщенные аморфным кремнием, при температурах, типичных для умеренных зон, должны содержать кремний от 90 до 110 ч. на 1 млн.
Такие высокие концентрации кремния в воде редки, они характерны для вод вулканических, а также осадочных пород, образовавшихся в результате разрушения вулканических пород (проба 2 в табл.) или гранитов.
Обычно подземные воды содержат от 5 до 40 *10-6 кремния. Такие небольшие концентрации отражают низкую растворимость глинистых минералов, полевых шпатов, кварца и других распространенных силикатов.
Кремний
Растворимость кварца особенно низка, поэтому содержание SiO2 в подземных водах составляет лишь 5-15*10-6.
Растворимость других силикатов находится между растворимостями кварца и аморфного кремния.
На концентрацию двуокиси кремния в подземных водах рН оказывает незначительное влияние. Однако при рН > 9,0 растворимость силикатов быстро возрастает.
Необычно высокое содержание кремния 3970*10-6 в воде минерального источника (проба 9) объясняется чрезвычайно высоким рН, равным 11,6.
Железо - Fe
В земной коре находится много минералов и их групп, содержащих железо – пироксены, амфиболы, магнетит, пирит, биотит и гранаты.
При выветривании этих минералов высвобождается большое количество железа, которое обычно переходит в относительно нерастворимые и устойчивые окиси железа.
Небольшое количество железа переносится в растворе поверхностными и подземными водами, но, вероятно, большая часть его перемещается поверхностными водами в виде твердых частиц, включая коллоиды, и органического вещества.
Железо - Fe
Считают, что железо в растворе существует преимущественно в виде ионов, однако в поверхностных водах оно часто встречается в органических соединениях.
Если рН<3,0, в воде присутствуют ионы трехвалентного железа Fe3+.
При рН>3 трехвалентное железо может присутствовать в виде комплексного иона.
Если величина Eh не очень высока, вода содержит двухвалентное железо.
Концентрация двухвалентного железа в подземных водах, вероятно, зависит от растворимости карбоната двухвалентного железа, но все же она составляет 1-10*10-6 при рН = 6-8 и при относительно низкой концентрации бикарбоната.