2.4. Розрахунки загальної мінералізації, сухого залишку та гіпотетичного сольового складу природних вод

2.4.1. Розрахунок загальної мінералізації та сухого залишку природних вод

Основна частина мінеральних солей, роз­чинених у природних водах, належить до сильних електролітів і пов­ністю дисоціює на іони. Тому, за законом еквівалентів, сума ммоль-еквівалентів катіонів завжди до­рівнює сумі ммоль-еквівалентів аніонів. Деякі розходження можливі лише за рахунок похибок виконання аналізів і неповноти визначення всіх іонів присутніх у воді.

На основі рівності суми ммоль-еквівалентів катіонів та аніонів розраховують су­марний вміст іонів Натрію і Калію, аналітичне визначення яких трудомістке.

Для розрахунку су­марного вмісту іонів Натрію і Калію використовують експериментальні дані аналізів, виражені в ммоль-екв/дм³

(20)

У перерахунку на іони Натрію (мг/дм³) це становить

(21)

Після цього складають таблицю катіонно-аніонного складу міне­ральних домішок води (див. табл.1).

На основі одержаних даних катіонно-аніонного складу розрахо­вують два показники: 1) загальну мінера­лізацію (загальний вміст солей); 2) сухий залишок.

Загальну мінера­лізацію визначають за сумою вмісту катіонів і аніонів, її виражають в мг/ дм³

(22)

На основі одержаного значення загальної мінералізації роблять висновок про те, до якої категорії вод належить досліджувана вода (прісна, солонувата, солона тощо). Прісні води, придатні для господарсько-питного і технічного водопостачання, характеризуються за­гальною мінералізацією до 1000 мг/дм³.

Сухий залишок можна також розрахувати за даними катіонно-аніонного складу досліджуваної води. Оскільки під час випаровування проби во­ди за температури І05°С кальцію і магнію гідрогенкарбонати розкладаються за реакцією

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + H₂O↑ + CO₂↑, (23)

або в молекулярно-іонній формі

2 HCO₃^– = CO₃^2– + H₂O↑ + CO₂↑ (24)

2^. 61 г/моль 60 г/моль

то в сухий залишок переходять лише карбонат-іони (М= 60 г/моль), тобто лише приблизно половина від вмісту гідрогенкарбонат-іонів. Тому під час розрахунку сухого залишку вміст гідрогенкарбонат-іонів множать на ~0,5 (точніше на 30/61).

Сухий залишок (мг/дм³) розраховують за формулою

(25)

2.4.2. Приклад розрахунку загальної мінералізації та сухого залишку природних вод

Задача. За даними хімічного аналізу води ріки Дніпро встановлено такий її склад (мг/дм³): Ca²⁺ – 55,7; Mg²⁺– 11,8; HCO₃^– – 195,2; SO₄^2– – 12,9; Cl^– – 19,2. Розрахуйте загальну мінералізацію води і сухий залишок.

Розв’язок. Перераховують вміст всіх іонів у ммоль-екв/дм³:

= 55,7/20,04 = 2,78 ммоль-екв/дм³;

= 11,8/12,15 = 0,97 ммоль-екв/дм³;

= 195,2/61,02 = 3,20 ммоль-екв/дм³;

= 12,9/48,03 = 0,27 ммоль-екв/дм³;

= 19,2/35,45 = 0,54 ммоль-екв/дм³.

Тоді

= (3,20 + 0,27 + 0,54) – (2,78 + 0,97) = 0,26 ммоль-екв/дм³,

а 0,26 ^. 22,99 = 5,97 мг/дм³.

Одержані дані заносять у табл.2.

Розраховують загальну мінералізацію води і сухий залишок:

55,7 + 11,8 + 5,97 + 195,2 + 12,9 + 19,2 = 300,77 мг/дм³;

= 55,7 + 11,8 + 5,97 + 30/61 ^. 195,2 + 12,9 + 19,2 = 201,57 мг/дм³.

Таблиця 2