Тема №3: основные показатели качества воды
Характеристика природных вод.
Природная вода всегда содержит некоторое количество различных примесей.
Различают следующие виды природных вод:
Атмосферная – содержит кислород О2, азот N2, углекислый газ СО2, а в промышленных центрах пыль и другие загрязняющие вещества.
Подземная вода почти всегда прозрачна, свободна от взвешенных частиц, но содержит растворенные минеральные соли, характер которых зависит от того, какие подпочвенные слои вода омывала.
Поверхностные воды содержат минеральные и органические вещества, химический состав их не постоянный и зависит:
1)от химического состава питающего водоема поверхностных вод,
2)от времени года – зимой жесткость воды повышается, летом – уменьшается.
3)от количества атмосферных осадков (чем больше осадков, тем меньше жесткость)
Солесодержание от 200 до 1500 мг/кг. Солесодержание морских вод доходит до 15000-20000 мг/кг, а вода океанов имеет концентрацию различных солей около 35000 мг/кг.
Физические свойства воды.
Вода – прозрачная жидкость без цвета, запаха и вкуса.
Температура кипения = 100˚С, температура замерзания = 0˚С. При +4˚С вода имеет максимальную плотность.
Примеси в природной воде могут находиться в трех состояниях:
А) истинно-растворенном (диаметр частиц менее 1нм- нанометр=1/млн мм)
Б) коллоидно-растворенном (диаметр частиц от 1 до 100 нм)
В) грубодисперсном (диаметр частиц более 100 нм)
Основные показатели качества воды.
Совокупность свойств воды, обусловленная содержанием в ней примесей органического и минерального происхождения называется качеством воды.
Основными показателями качества природных вод являются: жесткость, щелочность, сухой остаток, окисляемость, прозрачность и др.
1.Прозрачность выражается в сантиметрах высоты столба воды, налитой в специальный стеклянный цилиндр, сквозь который еще возможно чтение стандартного шрифта (прозрачность по шрифту) или наблюдение крестообразно расположенных черных полосок толщиной 1мм на белом матовом фоне на дне цилиндра (прозрачность по кресту). Прозрачность приблизительно характеризует концентрацию взвешенных веществ.
2.Жесткость
воды –
суммарное содержание в воде катионов
кальция
и
магния
,
выраженное в мг-экв/кг или мкг-экв/кг.
1мг-экв/кг=1000мкг-экв/кг
Различают карбонатную (временную), некарбонатную (постоянную) и общую жесткость.
Карбонатная (временная) жесткость характеризуется присутствием в воде бикарбонатов кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2.
Эти соли при нагревании или кипячении воды в открытом сосуде распадаются, превращаясь в слаборастворимые соли – карбонат кальция СаСО3 и гидрат окиси магния Mg(OH)2, выпадающие в осадок.
Некарбонатная жесткость характеризуется содержанием в воде солей кальция и магния, которые удерживаются в ней после кипячения в открытых сосудах. Поэтому она называется постоянной жесткостью.
Солями постоянной жесткости являются:
Сернокислый кальций CaSO4,
сернокислый магний MgSO4,
хлористый кальций CaCl2,
хлористый магний MgCl2
и другие соли кальция и магния.
Общая жесткость воды равна сумме карбонатной (постоянной) и некарбонатной (временной) жесткости
Жо=Жк+Жнк
В зависимости от общей жесткости воды делятся на:
1) мягкие – до 3 мг-экв/кг
2)средние – от 3 до 6 мг-экв/кг
3)жесткие – от 6 до 9 мг-экв/кг
4)очень жесткие – свыше 9 мг-экв/кг
3.Щелочностью
воды
называется общее содержание в ней
гидрат-ионов
,
бикарбонат-ионов
,
карбонат – ионов
,
сульфат-ионов
и др.
В зависимости от того, какой анион присутствует в воде, щелочность называют: бикарбонатной Щб, карбонатной Щк, гидратной Щг.
Единицы измерения: мг-экв/кг
4.Сухим остатком (общим солесодержанием) воды называется суммарное количество нелетучих веществ, присутствующих в воде в коллоидно- и истинно-растворенном состоянии, выраженное в мг/кг.
Сухой остаток определяют путем выпаривания 1л профильтрованной воды и последующего высушивания сухих веществ при температуре 102-110˚С до постоянной массы.
Следовательно, в понятие сухого остатка не входят растворенные в воде газы и взвешенные (грубодисперсные) вещества.
5.Окисляемость воды обычно выражается количеством мг кислорода, необходимых для окисления в определенных условиях органических веществ, содержащихся в 1 кг воды.