Формулу воды человек узнает, еще не начав изучать в школе химию. Но химически чистой воды в природе не существует, она всегда содержит примеси и растворенные вещества.
Наталья Резник / «Здоровье-инфо»
Моря и океаны
Моря и океаны покрывают более двух третей поверхности Земли. Вода в них соленая: 1 л морской воды содержит 35 г солей. В основном это хлорид натрия, но есть и сульфат магния; среди множества других ионов в морской воде встречаются бром, иод, никель, олово, цинк, медь, и золото. Независимо от глубины или географической точки, состав воды мирового океана весьма постоянен, хотя соленость ее может быть разной. Средиземное море, например, содержит до 40 г солей на литр, потому что сильное испарение с его поверхности не компенсируется притоком пресной воды из рек.
Пить морскую воду нельзя не только из-за невозможной . Ее потребление приводит к обезвоживанию . В составе морской воды слишком много солей, для выведения которых организм вынужден использовать собственную воду. Если потерпевший кораблекрушение решит от отчаяния утолить жажду морской водой, при потреблении 500 мл он потеряет не менее 800 мл мочи.
Реки и озера
Испокон веков люди пили пресную речную воду. Впрочем, слово «пресная» не означает, что в ней нет солей. Их просто гораздо меньше, чем в морской воде, и они другие - в основном, карбонаты и гидрокарбонаты. Состав и количество растворенных в пресной воде солей зависит от местности. Если вода течет по твердой, нерастворимой породе, например по граниту, соли в нее почти не переходят и такую воду называют мягкой. Если же вокруг пористый известняк, вода растворяет довольно много солей кальция и ее называют жесткой.
Жесткость воды имеет физиологическое значение. Избыток кальция поступает вместе с водой в организм и откладывается и на стенках сосудов труднорастворимого карбоната.
Вода вымывает из почвы органические вещества - гумусовые кислоты, которые образуют взвесь. Они придают воде буроватый оттенок, неприятный привкус и запах. Цветность воды зависит и от присутствия некоторых ионов, в том числе трехвалентного железа и марганца. А вообще в современных реках может оказаться все, что человек выльет в воду или в почву: пестициды , радиоактивные элементы, соли тяжелых металлов, кислоты и нефтепродукты, детергенты, аммиак.
Каждый ребенок знает, что речную воду надо кипятить, потому что в ней микробы. Количество микроорганизмов определяет общее микробное число , то есть количество жизнеспособных бактерий разных видов в 1 мл воды. А видовой состав бактерий может быть разным и зависит от водной флоры и фауны, растительности на берегах водоема и многих других причин. Однако чем больше общее микробное число , тем выше вероятность, что среди микроорганизмов окажутся патогенные виды.
На состав речной воды влияют выпадающие осадки, таяние снегов, половодье и притоки, впадающие в более крупную реку или озеро, а также время года. Зимой в воде относительно много сульфидов, нитритов и некоторых гуминовых веществ, зато мало бактерий.
Колодцы, родники и скважины
Еще один традиционный источник питьевой воды - колодец. Его глубина обычно составляет 5-10 м, а питается он подпочвенными водами, которые подвержены загрязнениям. Все, что попадает в почву - нитраты, нитриты, детергенты, пестициды и тяжелые металлы, - может оказаться в колодезной воде.
Значительно лучше защищены от загрязнения воды глубокого залегания. Существуют два водоносных горизонта. Один, песчаный, находится на глубине 15-40 м. От поверхностного слоя почвы и возможных загрязнений он надежно изолирован глинистыми пластами. Более глубокие водоносные слои - артезианские - находятся на глубине от 30 до 230 м в известковых толщах. Из-за этого вода в артезианских скважинах может иметь повышенную жесткость. Кроме того, если трубы в скважинах плохо соединены, в воду могут просачиваться загрязнения и бактерии из более высоких слоев, поэтому воду из глубоких скважин приходится фильтровать и очищать.
Есть еще родники, бьющие из глубин. Вода в них не лучше колодезной, так как поступает из того же водоносного слоя. Состав ключевой воды зависит от паводков, ливней, загрязнения местности.
Чистая дождевая вода
Дождевая вода всегда была синонимом воды чистой - она льется прямо с неба, примесям в ней взяться, вроде бы, неоткуда. Однако небольшое количество солей содержит даже самый чистый дождик. В дождевой воде растворяется атмосферный , поэтому она всегда немного подкислена. А промышленные выбросы - сернистый газ и закись - делают дождевую воду еще более кислой. Еще грязнее она становится, когда стекает в подставленные бочки с крыш или деревьев. Вода смывает с древесных крон пыль, экскременты насекомых и выделения растений, вымывает из растений разные элементы (например, углерод, кальций, марганец).
Вода из-под крана
В наше время большинство людей набирает воду не из колодца или дождевой бочки, а из-под крана. С одной стороны, водопроводная вода - это гарантия качества. Воду предварительно очищают от взвешенных ила и песка, органики и неприятных запахов, обеззараживают и даже умягчают. Но добиться полного удаления всех примесей невозможно. Кроме того, для очистки и обеззараживания воду хлорируют, что чревато неприятными последствиями. Дело в том, что взаимодействуя с остатками органики, хлор образует вредные вещества , в том числе хлороформ, четыреххлористый углерод и диоксины, которые провоцируют печени, мочевого пузыря и желудка. Диоксины также попадают в воду из технических стоков и атмосферного воздуха (они содержатся в выхлопных газах, табачном дыме и дыме, который образуется при сжигании пластикового мусора). Диоксины сохраняются в воде 10-15 лет, а в человеческом организме - 6-8 лет.
На многих водопроводных станциях воду фторируют, а избыток фтора вреден для эмали зубов. В водопроводной воде могут также оказаться сульфиды, сульфаты, а также промышленные загрязнения хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов.
Еще один источник примесей в водопроводной воде - трубы, по которым она течет. К сожалению, материала, который не влиял бы на качество подаваемой воды, сейчас нет. Раньше использовали черные стальные трубы, которые быстро ржавели. На смену им пришли оцинкованные трубы, не столь подверженные коррозии, но цинк часто содержит примеси кадмия, который вреден для здоровья. Очень устойчива к коррозии хромосодержащая нержавеющая сталь, но чем лучше сталь, тем она дороже.
Даже пластик нельзя считать идеальным материалом, потому что при производстве пластиковых труб используют много органических веществ, которые могут попадать в воду. Кроме того, любые трубы - приют для микроорганизмов. Полностью очистить воду от бактерий невозможно. Общее микробное число питьевой воды не должно превышать 100 на 1 л, но микроорганизмы скапливаются в малейших неровностях труб и там размножаются.
1. Физический процесс происходит при очистке воды методом фторирования озонирования хлорирования отстаивания 2. Больше всего примесей содержится в воде дождевой морской речной дистиллированной 3. К физическим свойствам воды не относятся агрегатное состояние цвет температура кипения способность к разложению электрическим током 4. Растворимость вещества в воде не зависит от температуры природы вещества природы растворителя массы растворителя 5. Основной запас воды на Земле находится в: морях и океанах; подземных источниках; атмосфере; ледниках; озерах, реках; живых организмах. 6. При приготовлении раствора его объем: равен объему смешиваемых компонентов; равен объему растворителя; равен объему растворяемого вещества; не равен объему смешиваемых компонентов.
Картинка 5 из презентации «Физические и химические свойства воды» к урокам химии на тему «Свойства воды»Размеры: 960 х 720 пикселей, формат: jpg. Чтобы бесплатно скачать картинку для урока химии, щёлкните по изображению правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Для показа картинок на уроке Вы также можете бесплатно скачать презентацию «Физические и химические свойства воды.ppt» целиком со всеми картинками в zip-архиве. Размер архива - 591 КБ.
Скачать презентациюСвойства воды
«Память воды» - Передастся по всей цепочке. Два типа памяти: В основе же всего лежит тетраэдр (простейшая пирамида в четыре угла). Икосаэдр Мартина Чаплина. Термины «микрокластерная и гексагональная» вода - в большом ходу, в том числе и в России. Первичная память появляется после одноразового информационного воздействия.
«Физические и химические свойства воды» - Уксус, соль, мел, ржавчина. Распределите предложенные вещества. Физические и химические свойства воды. Химические свойства воды. Реакция разложения. Цели урока. Больше всего примесей содержится в воде. Физический процесс происходит при очистке воды. Оборудование. Выполните задания самостоятельно. Физические свойства воды.
«Жёсткость воды» - При использовании жесткой воды возникают проблемы. Средства для предотвращения образования накипи (водоумягчающие). Средства для удаления накипи. Норма. Всё связано со всем (один из четырёх законов Коммонера). Закон Джоуля-Ленца. Ионообменный способ. Жесткой называют воду, содержащую избыточное количество ионов кальция.
«Свойства веществ вода» - Стройными рядами. Фонтан в Лувре, Франция. Вода очень необычная по своим физико-химическим свойствам. Вода, взятая из озера Fujiwara, до молитвы. Кристалл ключевой воды. Слово «Адольф Гитлер». Происхождение жизни на Земле обязано ВОДЕ. Вода получала электромагнитные излучения любви и благодарности от телевизора.
«Свойства воды» - Кусочек лития пинцетом взят. Исследование свойств воды. Химические свойства воды. Поговорим о сложных веществах. Взаимодействие воды с простыми веществами. Вид из космоса. К примеру, угольки мы можем взять. От чего еще зависит растворимость? 1. Реакции воды с основными оксидами. 22 марта - Всемирный день водных ресурсов по календарю ООН, День воды.
«Физические свойства воды» - При какой температуре вода замерзает? Вода - самая известная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на Земле. температуру кипения любого гидрида, так же как и любого другого соединения. Четыре стихии Аристотеля. Вода кипит при 1000С. Зависимость плотности воды от температуры. Зависимость температуры кипения от давления.
Всего в теме 13 презентаций
В начале исследований, мониторинг веществ, поступающих с водой, проводился только для взрослых, но, как оказалось, дети более чувствительны к вредным веществам, поэтому, для того, чтобы увидеть возможную негативную картину последствий в целом, решено было брать в расчет и детей. Данные, об изменении концентрации веществ, содержащихся в воде, объединяются в исследовании и на их основании строятся графики. На приведенных в исследовании графиках можно увидеть, в какой промежуток времени происходил скачок концентрации того или иного вещества. Исследование, проведенное в 2010 году, показало, что концентрация железа и свинца было высоким, но не превышало максимально допустимую норму. Скачков концентраций селена было меньше, но все же они наблюдались. Концентрация меди, в сравнении с начальным этапом исследования, оставалась неизменной, поэтому ее в дальнейшем не брали в расчет. Мышьяк, также как и селен, в концентрации возрастал, но не превышал допустимую норму. Также, в воде была обнаружена небольшая концентрация хлорида и сульфата натрия. Изменение концентрации нитратов было динамичным. Сначала концентрация поднималась до 2 мг/л и могла доходить до 30 мг/л. Но, после ознакомления с исследованиями, водопроводные компании заявили, что такие резкие скачки концентрации нитратов зависит от источника воды в каждом регионе. Если водопроводный бассейн находится на возвышенности, то процентное содержание нитратов будет меньше, если в низине, рядом с пахотной землей – могут иметь сезонные высокие концентрации и, наконец, если водоснабжение осуществляется посредством подземных источников, то содержание нитратов будет постоянно высоким, особенно в тех районах, где землю удобряют нитратами для засева злаковыми культурами.Испокон веков люди пили пресную речную воду. Впрочем, слово «пресная» совсем не означает, что она не содержит соли. Просто их гораздо меньше, чем в морской воде, и они другие – в основном, карбонаты и гидрокарбонаты. Количество и состав растворенных в пресной воде солей зависит от местности. Если вода течет по твердой, нерастворимой породе, например по граниту, соли в нее почти не переходят и такую воду называют мягкой. Если же вокруг пористый известняк, вода растворяет довольно много солей кальция и ее называют жесткой.
Жесткость воды имеет физиологическое значение. Избыток кальция поступает вместе с водой в организм и откладывается в суставах и на стенках сосудов в виде труднорастворимого карбоната. Вода вымывает из почвы органические вещества – гумусовые кислоты, которые образуют взвесь. Они придают воде буроватый оттенок, неприятный привкус и запах.
Цветность воды зависит и от присутствия некоторых ионов, в том числе трехвалентного железа и марганца. А вообще в современных реках может оказаться все, что человек выльет в воду или в почву: пестициды, радиоактивные элементы, соли тяжелых металлов, кислоты и нефтепродукты, детергенты, аммиак.
Каждый ребенок знает, что речную воду надо кипятить, потому что в ней микробы. Количество микроорганизмов определяет общее микробное число, то есть количество жизнеспособных бактерий разных видов в 1 мл воды. А видовой состав бактерий может быть разным и зависит от водной флоры и фауны, растительности на берегах водоема и многих других причин. Однако чем больше общее микробное число, тем выше вероятность, что среди микроорганизмов окажутся патогенные виды.
На состав речной воды влияют выпадающие осадки, таяние снегов, половодье и притоки, впадающие в более крупную реку или озеро, а также время года. Зимой в воде относительно много сульфидов, нитритов и некоторых гуминовых веществ, зато мало бактерий.
Колодцы, родники
Еще один традиционный источник питьевой воды – колодец. Его глубина обычно составляет 5-10 м, а питается он подпочвенными водами, которые подвержены загрязнениям. Все, что попадает в почву – нитраты, нитриты, детергенты, пестициды и тяжелые металлы, – может оказаться в колодезной воде. Есть еще родники, бьющие из глубин. Вода в них не лучше колодезной, так как поступает из того же водоносного слоя. Состав ключевой воды зависит от паводков, ливней, загрязнения местности.
Скважины
Значительно лучше защищены от загрязнения воды глубокого залегания. Существуют два водоносных горизонта. Один, песчаный, находится на глубине 15-40 м. От поверхностного слоя почвы и возможных загрязнений он надежно изолирован глинистыми пластами. Более глубокие водоносные слои – артезианские – находятся на глубине от 30 до 230 м в известковых толщах. Из-за этого вода в артезианских скважинах может иметь повышенную жесткость. Кроме того, если трубы в скважинах плохо соединены, в воду могут просачиваться загрязнения и бактерии из более высоких слоев, поэтому воду из глубоких скважин приходится фильтровать и очищать.
Чистая дождевая вода
Дождевая вода всегда была синонимом воды чистой – она льется прямо с неба, примесям в ней взяться, вроде бы, неоткуда. Однако небольшое количество солей содержит даже самый чистый дождик. В дождевой воде растворяется атмосферный углекислый газ, поэтому она всегда немного подкислена. А промышленные выбросы – сернистый газ и закись азота – делают дождевую воду еще более кислой. Еще грязнее она становится, когда стекает в подставленные бочки с крыш или деревьев. Вода смывает с древесных крон пыль, экскременты насекомых и выделения растений, вымывает из растений разные элементы (например, углерод, кальций, марганец).
Вода из-под крана
В наше время большинство людей набирает воду не из колодца или дождевой бочки, а из-под крана. С одной стороны, водопроводная вода – это гарантия качества. Воду предварительно очищают от взвешенных ила и песка, органики и неприятных запахов, обеззараживают и даже умягчают. Но добиться полного удаления всех примесей невозможно. Кроме того, для очистки и обеззараживания воду хлорируют, что чревато неприятными последствиями. Дело в том, что взаимодействуя с остатками органики, хлор образует вредные вещества, в том числе хлороформ, четыреххлористый углерод и диоксины, которые провоцируют рак печени, мочевого пузыря и желудка. Диоксины также попадают в воду из технических стоков и атмосферного воздуха (они содержатся в выхлопных газах, табачном дыме и дыме, который образуется при сжигании пластикового мусора). Диоксины сохраняются в воде 10-15 лет, а в человеческом организме – 6-8 лет. На многих водопроводных станциях воду фторируют, а избыток фтора вреден для эмали зубов. В водопроводной воде могут также оказаться сульфиды, сульфаты, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов. Еще один источник примесей в водопроводной воде – трубы, по которым она течет. К сожалению, материала, который не влиял бы на качество подаваемой воды, сейчас нет. Раньше использовали черные стальные трубы, которые быстро ржавели. На смену им пришли оцинкованные трубы, не столь подверженные коррозии, но цинк часто содержит примеси кадмия, который вреден для здоровья. Очень устойчива к коррозии хромосодержащая нержавеющая сталь, но чем лучше сталь, тем она дороже. Даже пластик нельзя считать идеальным материалом, потому что при производстве пластиковых труб используют много органических веществ, которые могут попадать в воду. Кроме того, любые трубы – приют для микроорганизмов. Полностью очистить воду от бактерий невозможно. Общее микробное число питьевой воды не должно превышать 100 на 1 л, но микроорганизмы скапливаются в малейших неровностях труб и там размножаются. Так что люди, которые хотят пить гарантированно чистую воду, должны ее как можно лучше очищать уже после того, как наберут из-под крана.
" статьёй, где мы постараемся ответить на вопрос "В чём измеряются примеси в воде? ". В чём - это в смысле "какие единицы измерения", просто чтобы было короче и понятнее.
В чём измеряются примеси в воде - на этот вопрос, нужно знать, зачем измерять, сколько каких веществ находится в воде. Так, для одних целей понадобятся одни единицы измерения, для других целей - другие. Но нали цели очень и просты. Мы делаем анализ воды для того, чтобы понять, от чего её нужно очищать. И, следовательно, чтобы правильно подобрать оборудование, определить, вредна ли эта вода или нет для какой-либо области (для питья, технических применений, технологического оборудования и т.д.), прогнозировать влияние воды на оборудование в дальнейшем и многое другое.
Итак, возвращаемся к нашему вопросу: в чём измеряется содержание веществ в воде? Ответ прост: в совершенно разнообразных единицах. Причём некоторые единицы измерения в разных странах не соответствуют друг другу, для их уравнивания необходимы пересчётные коэффициенты. Например, жёсткость воды по-разному меряют в США, Германии, Франции, в России, Украине. Но об этом чуть позже. А для начала - более часто используемые единицы измерения.
Какая наиболее часто встречающаяся единица измерения состава воды?
Это отношение содержания массы искомого вещества к общему количеству воды.
Граммы и миллиграммы относят к литру воды (иногда, для понтов, литр называют кубическим дециметром - дм 3). Или к тысяче литров (кубометру воды). Но чаще всего к литру.
Соответственно, мы получаем единицу измерения миллиграмм на литр : мг/л. Или же, что одно и то же, но в англоязычных источниках - ppm (частиц на миллион).
И если вы видите, что, например, ваш анализ воды показывает общее содержание солей 100 мг/л, то если вы уберёте из литра воды всю воду, то у вас останется 100 миллиграмм солей. Приведём примеры того, как применяется описанная единица измерения на практике:
- Общее солесодержание речной днепровской воды (все соли, которые в ней растворены) колеблется от 200 до 1000 мг/л. То есть, если взять литр воды и удалить из него всю воду, органические вещества, нефтепродукты и т.д., останутся соли в количестве от 200 миллиграмм до 1 грамма (колебания состава в Днепре зависят от того, как далеко расположена точка выброса сточных вод города или предприятия).
- Содержание нитратов в скважинной воде в Николаевской области может достигать 100 мг/л. То есть, если взять литр воды из скважины в Николаевской области, убрать оттуда всю воду, пестициды, прочую органику, все соли кроме нитратов, то нитратов останется 100 миллиграмм. Что чуть больше чем вдвое превышает предельно допустимое содержание нитратов в воде.
- Предельно допустимая концентрация (содержание) марганца (тяжёлого металла) в любой воде, предназначенной для питья, не должно превышать значение 0,1 мг/л. То есть, марганца в литре воды должно быть не более одной десятой миллиграмма.
Другая единица измерения предназначена для отражения содержания в воде солей жёсткости.
В России и на Украине жёсткость воды (содержание солей кальция и магния) измеряется в миллиграмм-эквивалент на литр воды. Или граммах эквивален на 1000 литров воды. То есть, на тонну. Или в молях на кубометр воды. Или в миллимолях на литр. Это всё одно и то же значение.
При чём здесь эквивалент? Почему бы жёсткость воды не выражать точно так же, как и другие нормальные вещества типа общего солесодержания и нитратов? Всё дело в том, что жёсткость воды определяется одновременно двумя веществами - ионами кальция и магния. Для того, чтобы разные вещества можно было совместить в одно (жёсткость), их нужно уравнять. Эквиваленты нужны в первую очередь для подбора фильтров для очистки воды, и в частности, для .
Так, предположим, в воде 20 мг/л магния, и 120 мг/л кальция (а что такое мг/л, мы уже знаем). Жёсткость воды в этом случае составит порядка 7 мг-экв/л. Обычно в лабораториях определяют жёсткость воды, затем содержание кальция в воде. А потом с помощью вычитания определяют содержание магния.
В других странах, например, в Германии, существует свой собственный способ выражения содержания жёсткости. Называется немецкий градус и обозначается d и кружочек вверху. Так, наша жёсткость 7 мг-экв/л примерно соответствует 20 немецким градусам жёсткости. Кроме того, существуют французский градус жёсткости, американский градус жёсткости и так далее.
Для того, чтобы не морочить себе голову пересчётами, вы можете воспользоваться небольшой програмкой для перевода едениц измерения жёсткости одна в другую. Скачать который можно по ссылке "Пересчёт единиц измерения жёсткости ".
Итак, с жёсткостью мы разобрались. Пора идти далее. Менее распространённая, но всё равно встречается - это единица мгО 2 /л (COD Mn: O 2 , ppm). Она измеряет перманганатную окисляемость . Окисляемость - комплексный параметр, который показывает, как много в воде органических веществ. Не каких-то конкретных органических веществ, а органики вообще.
Окисляемость перманганатная называется так потому, что именно марганцовку по каплям добавляют в исследуемую воду, и определяют, сколько марганцовки (перманганата калия) ушло на окисление всех органических веществ. Если бы добавляли другой окислитель (например, бихромат калия), то окисляемость называлась бы бихроматной. Но для наших целей, определённых выше, нужна именно перманганатная окисляемость воды. Соответственно, с помощью определённого пересчёта определяется, сколько миллиграмм чистого кислорода О 2 потребовалось, чтобы окислить всю органику в пробе воды. Отсюда и единица измерения - мгО 2 /л.
Часто этот показатель встречается в инструкциях к для питьевой воды (например, в воде перманганатная окисляемость не должна быть выше 5 мгО 2 /л). То есть, если в воде больше органических веществ, чем может удалить фильтр, то фильтр будет пропускать излишки органических веществ.
В водопроводной воде перманганатная окисляемость не должна превышать значения 5 мгО 2 /л. Если на взгляд, то этому значению органических веществ соответствует слегка зеленовато-жёлтая вода, которая обычно втекает в ванную. Вода в ванной будет прозрачной, если перманганатная окисляемость меньше 1 мгО 2 /л.
Кстати, важно помнить, что дм 3 это то же самое, что и литр. Сейчас пошла новая мода, называть литр кубическим дециметром. На самом деле это одно и то же.