В чем измеряется минерализация воды. Классификация воды по степени минерализации. Химическая классификация подземных вод

Это количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Его еще называют содержанием твердых веществ или общим солесодержанием, так как вещества растворенные в воде находятся в виде солей. Наиболее распространенные неорганические соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и маленькое количество органических веществ, растворимых в воде. Общую минерализацию путают с сухим остатком. На самом деле, эти параметры очень близки, но методы их определения разные. При определении сухого остатка, не учитываются более летучие органические соединения, растворенные в воде. В результате общая минерализация и сухой остаток могут отличаться на величину этих летучих соединений (как, правило, не более 10%). Уровень солесодержания в питьевой воде обусловлен качеством воды в природных источниках (которые существенно варьируются в разных геологических регионах вследствие различной растворимости минералов).

По общем минерализации воды делятся на следующие категории:

Кроме факторов, обусловленных природой, на общую минерализацию воды большое влияние оказывает человек: сточные воды промышленности, городские ливневые стоки (Соль используется зимой в качестве антиобледенителя) и т.п. По данным Всемирной Организации Здравоохранения достоверная информация о воздействии повышенного солесодержания на здоровье отсутствует. По медицинским показаниям ВОЗ ограничения не вводит. Как правило нормальным вкус воды считается при общей минерализации до 600 мг/л, при солесодержании более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания у потребителей. В связи с этим ВОЗ по органолептическим показаниям рекомендует предел общей минерализации в 1000 мг/л. Данный уровень может изменяться в зависимости от сложившихся привычек и местных условий. На сегодняшний день в развитых странах люди употребляют воду с низким солесодержанием - воду, очищенную технологией обратного осмоса. Такая вода наиболее чистая и безвредная, она широко используется в пищевой промышленности, изготовление бутилированной воды и т.п. Подробнее о минеральных веществах и воде читайте в статье: Вода и минеральные вещества. Отдельная тема величина минерализации при отложении накипи и осадков в котельном, бойлерном и сантехническом оборудовании. В этом случае к воде применяются специальные требования, и чем меньше уровень минерализации (особенно содержание солей жесткости), тем лучше.

Жесткость

Свойство воды, определенное наличием солей кальция и магния в растворенном виде.

Химия жесткости воды

Принято жесткость воды принято ассоциировать с катионами кальция (Са2+) и в меньшей степени магния (Mg2+). На самом деле, все двухвалентные катионы влияют на жесткость воды. Осадок и накипь (соли жесткости) образуются в результате взаимодействия катионов двухвалентных с анионами. Натрий Na+ - одновалентный катион не взаимодействует с анионами.

Приведем главные катиониты металлов, с которыми они ассоциируются и вызывают жесткость.

Железо, марганец и стронций оказывают на жесткость не большое влияние по сравнению с кальцием и магнием. Растворимость Алюминия и трехвалентного Железа маленькая при уровне pH природной воды, поэтому их влияние на жесткость воды также небольшое.

Солесодержание или минерализация - это показатель количества содержащихся в воде растворённых веществ, главным образом, неорганических солей. За рубежом минерализацию также называют «общим количеством растворённых частиц» - Total Dissolved Solids (TDS).

Обычно минерализацию подсчитывают в миллиграммах на литр (мг/л), но, учитывая, что единица измерения «литр» не является системной, правильнее минерализацию выражать в мг/дм3, при больших концентрациях - в граммах на литр (г/л, г/дм3). Также уровень минерализации может выражаться в частицах на миллион частиц воды - parts per million (ppm). Соотношение между единицами измерения в мг/л и ppm почти равное и для простоты можно принять, что 1 мг/л = 1 ppm .

В зависимости от общей минерализации воды делятся на следующие виды : слабоминерализованные (1–2 г/л), малой минерализации (2–5 г/л), средней минерализации (5–15 г/л), высокой минерализации (15–30 г/л), рассольные минеральные воды (35–150 г/л), крепкорассольные воды (150 г/л и выше).

Качество питьевой воды регулируется в России рядом СанПин , нормирующих качество водопроводной и бутилированной питьевой воды.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) не вводит ограничений на общую минерализацию воды. Но вода при минерализации более 1000–1200 мг/л может менять свой вкус и вызывать тем самым нарекания. Поэтому ВОЗ по органолептическим показаниям рекомендует предел общей минерализации питьевой воды в 1000 мг/л, хотя уровень и может изменяться в зависимости от сложившихся привычек или местных условий .

Кроме бутилированной питьевой воды, которую можно использовать для питья ежедневно, существуют бутылочные минеральные воды делят на три группы: столовые, лечебные и лечебно-столовые .

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды суммарная минерализация не должна превышать величины 1000 мг/дм3. По согласованию с органами Департамента Санэпиднадзора для водопровода, подающего воду без соответствующей обработки (например, из артезианских скважин), допускается увеличение минерализации до 1500 мг/дм3 .

Дистиллированная вода - это вода, которая была максимально очищена от всякого рода примесей (микро- и макроэлементы, соли, посторонние включения) при помощи процесса дистилляции. Также исключается наличие в ее составе тяжелых металлов, вирусов, бактерий. Получается она только при создании определенных условий человеком, в природе ее не существует как таковой, никаких микроорганизмов и полезных минеральных веществ в ней нет. Качество нормируется ГОСТ 6709–72.

Имеется точка зрения, что использование постоянно в питьевых целях воды с низким солесодержанием ведет к «вымываю» из организма солей, в том числе кальция .

Цель работы - определить солесодержания различных видов питьевых вод. Для достижения цели были определены следующие задачи: 1) произвести обзор литературы по теме исследования; 2) произвести замеры солесодержания различных типов вод; 3) сравнить полученные значения солесодержания с нормативными.

Методика проведения исследований

Измерения производили на кондуктометре Мультитест КСЛ-101. Кондуктометр КСЛ-101 предназначен для измерения удельной электрической проводимости жидкостей и общего солесодержания в пересчете на хлористый натрий.

В основу работы кондуктометра заложен контактный метод измерения удельной электрической проводимости жидкостей. Прибор относится к переносным полуавтоматическим широкодиапазонным цифровым измерительным приборам с температурной компенсацией. Выбор диапазона производится автоматически. На индикатор выводится четыре значащие десятичные цифры, дискретность вывода равна единице младшего разряда.

В кондуктометре предусмотрена автоматическая температурная компенсация результатов измерения помощью специального электрода. Внешний вид прибора и электродов представлены на рис. 1.

Определяли солесодержание пяти проб воды.

Рис. 1. Внешний вид кондуктометра Мультитест КСЛ-101 и процесс измерений

Для анализа приобрели в супермаркете воду трех видов: 1) Шадринская лечебно-столовая № 319 (г. Екатеринбург), согласно данным производителя солесодержание от 6 до 9,1 г/л ; Нарзан натуральной газации (г. Кисловодск), согласно данным производителя солесодержание от 2 до 3 г/л . «Люкс вода» (г. Челябинск), согласно данным производителя солесодержание до 400 мг/л .

Кроме того, были произведены анализы водопроводной воды из под крана, для этого воду из холодного крана спускали в течение 15 минут, а затем отбирали в чистую емкость. Также измеряли содержание кипяченой водопроводной воды, поскольку обычно для питья используется водопроводная вода после кипячения.

Измеряли электропроводность дистиллированной, приготовленной в лаборатории химического факультета ЮУрГУ (НИУ) г Челябинск.

Для измерения электроды помещали в стаканчик с водой, нажимали кнопку «Пуск», ждали, когда установится значение в течение 3 минут. Записывали результат высветившийся на табло.

Результаты исследований

Были произведены измерения солесодержания питьевых вод и дистиллированной воды. Результаты измерений представлены в таблице 1. Также в таблице 1 приведены нормативные значения солесодержания (в соответствии с принятыми стандартами либо требования производителя).

Из исследованных вод наименьшим значением солесодержания обладает дистиллированная вода - 3,1 мг/л, что соответствует требованиям ГОСТ 6709–72.

Были исследованы три типа воды, купленной в магазинах г. Челябинска. Наименьшим солесодержанием характеризуется Люкс вода - 120 мг/л, это значение ниже 400 мг/л как устанавливает производитель. Эта вода по солесодержанию относится к столовой и может использоваться в питьевых целях ежедневно.

Воды Шадринская лечебно-столовая № 319 и Нарзан натуральной газации по своему солесодержанию относятся к лечебно-столовым. Но в обоих случаях полученные значения солесодержания были ниже нижнего значения, заявленного производителем. Для воды Шадринской - 3573 мг/л против 6000 мг/л, для Нарзана - 1709 мг/л против 2000 мг/л. Возможно, это связанно тем, что продукция не является оригинальной.

Таблица 1

Результаты измерений

п/п

Наименование воды

Норматив, мг/л

дистиллированная

5 (ГОСТ 6709–72)

водопроводная

Водопроводная кипяченая

Шадринская

Люкс вода

Заключение

В ходе проведения исследований нами измерено солесодержание шести типов воды. Водопроводная вода соответствует требованиям СанПиН 2.1.4.1074–01 по солесодержанию. После кипячения ее солесодержание незначительно снижается. Наименьшим солесодержанием из исследованных питьевых вод, купленных в магазинах города, характеризуется Люкс вода - 120 мг/л. Эта вода по солесодержанию относится к столовой и может использоваться в питьевых целях ежедневно.

Литература:

  1. Таубе П. Р., А. Г. Баранова Химия и микробиология воды. - М. Высш. шк., 1983. - 280 с.
  2. Андруз Дж. Введение в химию окружающей среды / Дж. Андруз, П. Бримблекумб, Т. Джикелз, П. Лисс; Пер. с англ. А. Г. Заварзиной; Под ред. Г. А. Заварзина. - М.: Мир, 1999. - 271 с.
  3. СанПиН 2.1.4.1074–01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. - М.: Информационно-издательский центр Минздрава России. - 2002.
  4. http://www.narzanwater.ru/?home=1 Дата обращения 07.09.2015.
  5. Электронный ресурс: http://l-w.ru/poleznoe_o_vode/o_vode/ Дата обращения 07.09.2015.

Растворенных веществ (неорганические соли, органические вещества). Так же этот показатель называют содержанием твердых веществ или общим солесодержанием . Растворенные газы при вычислении общей минерализации не учитываются.

За рубежом минерализацию так же называют «общим количеством растворенных частиц» - Total Dissolved Solids (TDS).

Наибольший вклад в общую минерализацию воды вносят распространенные неорганические соли (бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия), а также небольшое количество органических веществ.

Единицы измерения

Обычно минерализацию подсчитывают в миллиграммах на литр (мг/л), но, учитывая, что единица измерения "литр" не является системной, правильнее минерализацию выражать в мг/куб.дм, при больших концентрациях - в граммах на литр (г/л, г/куб.дм). Также уровень минерализации может выражаться в частицах на миллион частиц воды - parts per million (ppm). Соотношение между единицами измерения в мг/л и ppm почти равное и для простоты можно принять, что 1 мг/л = 1 ppm .

Классификация

В зависимости от общей минерализации воды делятся на следующие виды :

  • слабоминерализованные (1-2 г/л),
  • малой минерализации (2-5 г/л),
  • средней минерализации (5-15 г/л),
  • высокой минерализации (15-30 г/л) ,
  • рассольные минеральные воды (35-150 г/л)
  • крепкорассольные воды (150 г/л и выше).

Источники минерализации вод

На минерализацию вод влияют как природные факторы, так и воздействие человека. Природная минерализация зависит от геологии района происхождения вод. Различный уровень растворимости минералов природной среды оказывает серьезное влияние на итоговую минерализацию воды.

Воздействие человека сводится к сточным водам промышленности, городским ливневым стокам (т.к. соли и прочие химреагены используется зимой для борьбы с оледенением дорожного покрытия), стокам с сельхозугодий (которые обрабатываются химическими удобрениями) и т.п.

Питьевая вода

Качество питьевой воды регулируется в России рядом стандартов, а именно:

Источники

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Минерализация" в других словарях:

    - (франц., от mineral минерал). Превращение в твердое тело, в ископаемое; образование камней и руд. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ пропитывание дерева или тканей минеральными солями.… … Словарь иностранных слов русского языка

    минерализация - и, ж. minéralisation f. 1. геол. Процесс образования руд и камней. Уш. 1938. Сии минеральныя изпарения всего более участвуют в кристаллизации, крашении камней и минерализации. Карамзин ДВ 12 164. // Сл. 18. || Минеральное тело, минерал. Сл. 18.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

    МИНЕРАЛИЗАЦИЯ, процесс образования ИСКОПАЕМЫХ, при котором органические компоненты организма замещаются неорганическим веществом. Циркулирующая вода растворяет определенные компоненты костей и панцирей, которые замещаются кремнеземом, железом или … Научно-технический энциклопедический словарь

    Процесс привноса, а также отложения рудных и нерудных м лов восходящими или нисходящими рудоносными растворами или газовыми эманациями, а иногда и магм. расплавами. Часто под этим словом понимается результат процесса отложения м лов, т. е.… … Геологическая энциклопедия

    МИНЕРАЛИЗАЦИЯ, минерализации, мн. нет, жен. Процесс образования руд и камней (геол.). || Насыщение органических тел минералами; образование окаменелостей (палеонт.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

    Превращение (расщепление, окисление) органических веществ в неорганические. Обычно происходит при участии микроорганизмов, обеспечивающих круговорот биогенных элементов в природе. (Источник: «Микробиология: словарь терминов», Фирсов Н.Н., М:… … Словарь микробиологии

    Сущ., кол во синонимов: 2 окаменение (18) петрификация (5) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

    Минерализация - концентрация солей в водах; выражается в мг/л, г/л. Один из важнейших показателей загрязнения... Источник: МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ИНЖЕНЕРНО ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СВАЛОК И ПРОЕКТИРОВАНИЯ… … Официальная терминология

    минерализация - Процесс разложения погребенного тела на отдельные химические элементы и простые химические соединения. Примечание Период минерализации определяется климатическими, почвенными, ландшафтными и т.п. условиями места расположения кладбища. [ГОСТ Р… … Справочник технического переводчика

    минерализация - 2.10.7 минерализация: Процесс разложения погребенного тела на отдельные химические элементы и простые химические соединения. Примечание Период минерализации определяется климатическими, почвенными, ландшафтными и т.п. условиями места… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

  • Сульфидная, стронциевая и редкоземельная минерализация фоскоритов и карбонатитов Турьинского массива и месторождения Люлекоп , П. И. Карчевский , Приводятся результаты детального исследования парагенети-ческих ассоциаций, физических свойств и химического состава сульфидов в фоскоритах и карбонатитах одного из крупнейшего на Кольском… Категория: Геология. Полезные ископаемые Издатель:

По степени минерализации выделяют 3 категории питьевой воды: столовая питьевая вода, лечебно-столовая минеральная питьевая вода, лечебная минеральная питьевая вода.

Столовые питьевые воды - воды с общей минерализацией до 1г/л. Такая вода рекомендована для ежедневного потребления. Не имеет ограничений на употребление.

Фактически эта вся питьевая вода, которую мы употребляем ежедневно, в том числе для приготовления еды, чая, кофе, прохладительных напитков. Все бутилированные воды объемом 19 л и 5 л являются столовыми питьевыми водами. Так же столовая питьевая вода выпускается объемами по 1,5 л, 0,5 л, 0,33 л и 0,25 л. Тара, в которой выпускается столовая питьевая вода может быть пластиковой или стеклянной.

Часто питьевую бутилированную воду объемом 1,5 л или 0,5 л называют "минералкой". Это не совсем правильно. Действительно на некоторых этикетках со столовой питьевой водой пишется минеральная, но в данном случае имеется в виду не степень минерализации, а официальное название продукта согласно классификации ТУ или СанПин.

К столовым питьевым водам относятся такие бренды как Архыз, Ахсау, Увинская жемчужина, Горная вершина, Сальковская, Пилигримм, Домбай, Шишкин лес, Nestle, Старомытищинская. В том числе продукция известных брендов АкваМинерале и БонАква являются также столовыми питьевыми водами.

Лечебно-столовую питьевую воду можно употреблять в качестве освежающего напитка или использовать в лечебно-профилактических целях. Такая вода имеет ограничение на употребление - не более 1,5 л. в сутки. При превышении данного лимита излишки солей и минералов могут откладываться в мягких тканях и привести к развитию заболеваний различной степени тяжести.

К лечебно-столовым минеральным водам относятся большинство известных нам брендов "минералки" - "Нарзан", "Боржоми", "Ессентуки-2", "Ессентуки-4", "Ессентуки-7", "Новотерская целебная", "Кармадон", "Джермук" и т. д.

Регулярное употребление лечебно-столовой питьевой воды поможет насытить организм необходимыми невоспроизводимыми минералами и микроэлментами, поможет справиться с нарушениями работы желудочно-кишечного тракта, улучшить перильстатику кишечника, нормализовать работу желчного пузыря, печени, почек.

Лечебные минеральные питьевые воды . К таким относятся воды с общей минерализацией более 10 г/л. Лечебные воды необходимо употреблять только после консультации с врачом. Как правило они пьются курсами по режиму, часто перед употреблением их подогревают до нужной температуры.

Благодаря высокой степени минерализации эти воды обладают явно выраженным лечебным эффектом. Лечебные минеральные воды имеют строгое ограничение на употребление. Данное ограничение устанавливает врач, назначающий курс лечения минеральными водами. Не стоит употреблять лечебные минеральные воды каждый день бесконтрольно, т. к. это может вызвать сильнейшее расстройство желудка и кишечника.

К лечебным минеральным водам относятся такие бренды как "Увинская лечебная", "DonatMg", "Ессентуки-17", "Новоижевская", "Семигородская" и т. д.

Лечение лечебными минеральными водами назначают при ожирении, сахарном диабете, гипертонической болезни, подагре, климактерических расстройствах, изжоге, заболеваниях органов дыхания, желудочно-кишечных заболеваниях и т. д.

Минерализация, общее солесодержание (TDS)

  1. Большинство рек имеет минерализацию от нескольких десятков миллиграммов в литре до нескольких сотен. Их удельная электропроводность варьируется в пределах от 30 мкСим/см до 1500 мкСим/см.
  2. Минерализация подземных вод и соленых озер изменяется в интервале от 40-50 мг/дм 3 до 650 г/кг (плотность в этом случае уже значительно отличается от единицы).
  3. Удельная электропроводность атмосферных осадков (с минерализацией от 3 до 60 мг/дм 3) составляет величины 20-120 мкСим/см.

Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к минерализации, так как воды, содержащие большое количество солей, отрицательно влияют на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывают образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв.

Классификация природных вод по минерализации.

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды суммарная минерализация не должна превышать величины 1000 мг/дм 3 . По согласованию с органами Роспотребнадзора для водопровода, подающего воду без соответствующей обработки (например, из артезианских скважин), допускается увеличение минерализации до 1500 мг/дм 3).

Удельная электропроводность воды

Удельная электропроводность - это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. Природные воды представляют в основном растворы смесей сильных электролитов. Минеральную часть воды составляют ионы Na + , K + , Ca 2+ , Cl - , SO 4 2- , HCO 3 - . Этими ионами и обуславливается электропроводность природных вод. Присутствие других ионов, например, Fe 3+ , Fe 2+ , Mn 2+ , Al 3+ , NO 3 - , HPO 4 2- , H 2 PO 4 - не сильно влияет на электропроводность, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах (например, ниже выпусков производственных или хозяйственно-бытовых сточных вод). По значениям электропроводности природной воды можно приближенно судить о минерализации воды с помощью предварительно установленных зависимостей. Затруднения, возникающие при оценке суммарного содержания минеральных веществ (минерализации) по удельной электропроводности связаны с:

  1. неодинаковой удельной электропроводимостью растворов различных солей;
  2. повышением электропроводимости с увеличением температуры.

Нормируемые величины минерализации приблизительно соответствуют удельной электропроводности 2 мСим/см (1000 мг/дм 3) и 3 мСим/см (1500 мг/дм 3) в случае как хлоридной (в пересчете на NaCl), так и карбонатной (в пересчете на CaCO 3) минерализации. Величина удельной электропроводности служит приблизительным показателем их суммарной концентрации электролитов, главным образом, неорганических, и используется в программах наблюдений за состоянием водной среды для оценки минерализации вод. Удельная электропроводность - удобный суммарный индикаторный показатель антропогенного воздействия.

Температура

Температура воды является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как солнечная радиация, испарение, теплообмен с атмосферой, перенос тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод и др. Годовой и суточный ход температуры воды на поверхности и глубинах определяется количеством тепла, поступающего на поверхность, а также интенсивностью и глубиной перемешивания. Суточные колебания температуры могут составлять несколько градусов и обычно проникают на небольшую глубину. На мелководье амплитуда колебаний температуры воды близка к перепаду температуры воздуха. В требованиях к качеству воды водоемов, используемых для купания, спорта и отдыха, указано, что летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более, чем на 3 °С по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца года за последние 10 лет. В водоемах рыбохозяйственного назначения допускается повышение температуры воды в результате спуска сточных вод не больше, чем на 5 °С по сравнению с естественной температурой. Температура воды - важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоеме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, различных форм щелочности, состояния карбонатно-кальциевой системы, при многих гидрохимических, гидробиологических, особенно лимнологических исследованиях, при изучении тепловых загрязнений.