Химические свойства воды

• Активная реакция
• Солесодержание
• Жесткость
• Щелочность
• Растворенные газы

Химические свойства воды определяются составом растворенных в воде солей и газов.

Активная реакция воды.
Активная реакция воды обусловлена концентрацией водородных ионов. Практически пользуются не самой концентрацией водородных ионов, а водородным показателем рН. Водородный показатель равен отрицательному десятичному логарифму концентрации водородных ионов в воде, т.е. рН = - Lg[H+]. Значение рН характеризует активную кислотность воды: при рН=7 и температуре 25°С вода нейтральна; при рН<7>7 - вода щелочная.

Солесодержание.
В природных водах наиболее распространены ионы Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, HCO^3-, SO₄^2- ,Cl^-. Остальные ионы содержатся в незначительных количествах, хотя в некоторых случаях сущесвенно влияют на свойства природной воды. Общее солесодержание измеряют в мг/л.

Жесткость.
Важное санитарно-гигиеническое и технологическое значение имеет количество находящихся в воде отдельных ионов. Так, от концентрации ионов кальция и магния зависит жесткость воды. По качественному составу различают жесткость общую, карбонатную(временную) и некарбонатную(постоянную), кальциевую и магниевую.Хлориды и сульфаты, как и повышенное солесодержание, могут вызвать сдвиги в водосолевом обмене у людей. Такие изменения обнаружены у лиц, длительно употребляющих воду с солесодержанием 2-3г/л. Изменения секреторной и моторной деятельности желудка наблюдались при солесодержании в воде 1г/л сульфат- ионов и 0,5 г/л хлорид-ионов. Наличие в воде железа и марганца может вызвать изменение цветности воды. Выпадающий из воды осадок гидрата окиси четырехвалентного марганца Mn(OH)₄ имеет буро-черную, а гидрата окиси железа Fe(OH)₃ - красовато-коричневую окраску. При рН<7,5>3,5, то трехвалентное железо может быть только в коллоидной форме или в виде суспензии. Азотосодержащие соединения в воде представлены ионами аммонияNH⁴⁺, нитритами NO^2- и нитратами NO^3-. Наличие аммонийных и и нитритных соединений служит косвенным показателем недавнего загрязнения воды бытовыми сточными водами. Однако следует учесть, что азотосодержащие соединения образуются и при выщелачивании горных пород. Фтор играет важную санитарно-гигиеническую роль. При избытке его в питьевой воде (более 1,5мг/л) наблюдается образование пятен на эмали зубов, а при недостатке (менее 0,5мг/л)-кариес зубов. Отсутствие йода в питьевой воде связывают с распространением эндемического зоба. Однако специально йод в воду не добавляют, а в районах с содержанием его в воде менее 0,01 мг/л снабжают население йодированной поваренной солью.

Щелочность
Важным показателем качества природных вод является как общая щелочность , так и ее составляющие гидратная, бикарбонатная и карбонатная щелочности. Щелочность природной воды чаще всего зависит от количества растворенных в ней солей угольной кислоты. Однако кроме них в воде могут быть и другие карбонатные соединения : углекислый газ, и молекулярная угольная кислота. Концентрация последней очень мала по сравнению с содержанием углекислоты, поэтому ее в расчетах не учитывают.

Растворенные газы
Наиболее распространенными в природной воде газами являются кислород, углекислый газ, сероводород и метан. Кислород попадает в воду из воздуха, где его содержится около 21% от общего количества газов. На поверхности водоема концентрация кислорода близка к равновесной, а в глубинных слоях она уменьшается. В воде подземных источников кислорода обычно меньше, чем его может раствориться. Углекислый газ образуется вследствие распада карбонатных соединений при выщелачивании горных пород или в результате биохимических процессов окисления органических веществ, как в самих водоемах, так и в почве. Метан нередко можно обнаружить в водах болотного происхождения, где протекают процессы гниения. В подземных водах он встречается в ледниковых отложениях и в водах нефтяных пластов. Удалять метан из воды необходимо потому, что он может создать взрывоопасную концентрацию в воздухе над уровнем воды в резервуарах и очистных сооружениях. Сероводород содержится в некоторых подземных водах, а в поверхностных источниках появляется при загрязнении производственными сточными водами.Сероводород придает воде неприятный запах. Если в воде одновременно присутствует и железо, то образуется тонкодисперстный осадок сульфида железа черного цвета. При наличии сероводорода интенсивно развиваются серобактерии и интенсифицируются процессы коррозии труб.