Словарь терминов сферы очистки и подготовки воды

Абсорбция

Явление или процесс поглощения, всасывания какого-либо вещества из раствора или из газа всей массой другого вещества.

Адсорбция

Процесс поглощения вещества поверхностью твердого тела (адсорбента).

Активированный уголь

Фильтрующий материал, используемый для очистки воды от посторонних запахов и нежелательного цвета, поглощает органические соединения, удаляет хлор и озон.

Аммиак

Бесцветный газ с резким, неприятным запахом, представляющий собой соединение азота с водородом (NH3). Является часто побочным продуктом натуральных и животных отбросов. Его водяной раствор имеет щёлочные свойства и нейтрализует кислоты.

Антрацит

Фильтрующий материал для фильтров механической чистки, изготовлен из низкозольных антрацитов. Предназначен для очистки воды от механических примесей в однокомпонентных и мультимедийных фильтрах.

Аэрация

Процесс, при котором воздух тесно контактирует с водой, путем распыления воды в воздухе, или пропуская пузырьки воздуха через воду. Аэрация может использоваться при насыщении воды кислородом для окисления таких веществ как железо, или способствовать удалению из воды растворенных газов, таких как двуокись углерода или сероводород.

Байпас (обход)

Ниппельная или клапанная система, которая позволяет неочищенной воде проходить в водопроводную систему, минуя систему очистки воды в процессе ее регенерации, промывки или технического обслуживания; также позволяет подавать неочищенную воду по специальному трубопроводу на внешний кран, типа крана для полива на приусадебном участке.

Бактерии

(От греч. bakterion – палочка) – группа микроскопических , преимущественно одноклеточных организмов. По форме клеток бактерии могут быть шаровидными (кокки), палочковидными (бациллы, клостридии, псевдомонады), извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты). Некоторые бактерии образуют споры. Многие подвижны, имеют жгутики. Питаются, используя различные органические вещества (гетеротрофы) или создавая органические вещества клеток из неорганических (автотрофы). Способны расти как в присутствии атмосферного кислорода (аэробы), так и при отсутствии (анаэробы). Участвуют в круговороте веществ в природе, формировании структуры и плодородия почв, в образовании и разрушении полезных ископаемых; поддерживают запасы углекислого газа в атмосфере. Используются в пищевой, микробиологической, химической и других отраслях промышленности. Патогенные (болезнетворные) бактерии – возбудители болезней растений, животных и человека.

Биологическое действие излучений

Биохимические, физиологические, генетические и другие изменения, возникающие в живых клетках и организмах в результате действия ионизирующих излучений и ультрафиолетовых лучей. В основе биологического действия излучения лежат процессы ионизации и возбуждения молекул, радиационно-химической реакции, изменяющие функции биополимеров, главным образом ДНК. При значительных дозах облучения усиливаются генетическое действие излучений и различные неблагоприятные последствия, вплоть до гибели клеток и организмов.

Вирус

Очень маленький внеклеточный микроорганизм, состоящий из РНК или ДНК в протеиновой оболочке, который размножается только в живых клетках. При этом вирусы используют биосинтетические и энергетические системы этих клеток. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне.

Водородный показатель

Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН.

pH воды – важнейший показатель качества воды, во многом определяет характер химических и биологических процессов, происходящих в воде. В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ.

Гербициды

Органические соединения, применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками. Могут попадать в питьевую воду, особенно часто это случается в сельской местности.

Гидрофильный

Вещества и материалы, которые легко поглощают воду или смачиваются ею.

Гидрофобный

Вещества и материалы, которые плохо поглощают воду или смачиваются водой.

Дезинфекция

Комплекс мер по уничтожению возбудителей инфекционных заболеваний во внешней среде физическими, химическими и биологическими методами.

Деионизация

Удаление ионов из воды посредством обмена на другие ионы, находящиеся в специальной (например, катионнообменной ) смоле в связанном состоянии.

Дезодорация

Уничтожение неприятных запахов. Достигается вентиляцией, озонированием воздуха, распылением дезодоранта, своевременной физической и химической обработкой отходов и нечистот.

Дистилляция

Процесс очистки жидкостей, заключающийся в испарении жидкости с последующей конденсацией пара (разделение многокомпонентны х жидких смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров). Методом дистилляции можно отделить жидкость от растворенных в ней твердых веществ или жидкостей с сильно отличающимися температурами кипения. Дистиллированная вода относительно чистая, но процесс дистилляции достаточно дорог.

Жесткость воды

Совокупность свойств воды, обусловленная наличием в ней преимущественно солей кальция и магния. Использование жесткой воды приводит к осаждению твердого осадка (накипи) на стенках паровых котлов, теплообменников, затрудняет варку пищевых продуктов, стирку. Различают временную и постоянную жесткость воды. Первая связана с присутствием в воде гидрокарбонатов, вторая – других солей. Временную жесткость воды устраняют кипячением, постоянную – умягчением воды (добавлением гашеной извести, соды, применением катионитов и др.).

Кислород

(лат. Oxygenium) – химический элемент VI группы периодической системы, атомный номер 8, атомная масса 15,9994. В свободном виде встречается в виде двух модификаций – О2 (“обычный” кислород) и О3 (озон). О2 – газ без цвета и запаха, плотность 1,42897 г/л, tпл -218,6 .С, tкип -182,96 .С. Химически самый активный (после фтора) неметалл. С большинством других элементов (водородом, галогенами, серой, многими металлами и т. д.) взаимодействует непосредственно (окисление) и, как правило, с выделением энергии. При повышении температуры скорость окисления возрастает и может начаться горение. Животные и растения получают необходимую для жизни энергию за счет биологического окисления различных веществ кислородом, поступающим в организмы при дыхании. Самый распространенный на Земле элемент; в виде соединений составляет ок. 1/2 массы земной коры; входит в состав воды (88,8% по массе) и многих тканей живых организмов (ок. 70% по массе). Свободный кислород атмосферы (20,95% по объему) образовался и сохраняется благодаря фотосинтезу. Кислород (или обогащенный им воздух) применяется в металлургии, химической промышленности, в медицине, кислородно-дыхат ельный аппаратах. Жидкий кислород – компонент ракетного топлива.

Кислотность

Содержание ионов водорода в воде. Высокая кислотность приводит к коррозии, и вода имеет кислый привкус.

Коагулянт

Химическое вещество, которое способствует осаждению взвешенных в воде коллоидных частиц и применяется для их удаления в процессе очистки воды. В качестве коагулянтов обычно используются соли алюминия и железа.

Коагуляция

(От латинского coagulatio – свертывание, сгущение) – слипание твердых частиц в дисперсных системах при их соприкосновении. Слияние капель жидкости или газовых пузырьков называется коалесценцией. Коагуляция и коалесценция используются при очистке природных и сточных вод, извлечении ценных продуктов из отходов производства, нанесении покрытий, получении лекарственных препаратов, пищевых продуктов.

Колифаги

Это бактериофаги (вирусы, бактерии), которые заражают бактериальную клетку, размножаются в ней и убивают её. Обычно колифаги обитают в колиморфных бактериях. Бактериофаги являются также индикаторами качества воды (степени очистки воды) из-за сходства с кишечными вирусами (энтеровирусами) человека. Они достаточно хорошо обнаруживаются. Наиболее изучены две группы: соматические колифаги, которые инфицируют штаммы организма – хозяина (E.Coli) через рецепторы клеточных стенок; и F-специфические РНК-бактериофаги , которые инфицируют штаммы E.Coli и родственные бактерии через F- или секс-фимбрии.

Коллоиды

Частицы субмикронного размера, не образующие истинный раствор. Они стабильно взвешены и с трудом выводятся из этого состояния.

Концентрат

Часть исходного потока воды, которая в процессе баромембранного разделения не проникает через мембрану, а проходит вдоль её поверхности. Содержание солей, органических веществ и взвешенных частиц в концентрате выше, чем в исходной воде.

Мелкодисперсный

Состоящий из частиц маленького размера.

Мембрана

Тонкие пленки со специальной структурой, созданные для обеспечения селективного пропускания растворенных веществ. Вообще, избирательность мембраны основана на ее способности пропускать или не пропускать частицы в соответствии с их размером и иными свойствами. Мембрана может быть гомогенной или асимметричной. Гомогенные мембраны в поперечном сечении имеют однородную структуру при увеличении по крайней мере в 100 раз. Наибольшей степенью гомогенности обладают мембраны, разработанные для микрофильтрации и гемодиализа. Мембраны снижают величину потока не только нежелательных растворенных веществ, но и самого растворителя. Для уменьшения сопротивления потоку растворителя были разработаны образцы, имеющие асимметричное поперечное сечение. То есть они состоят из двух параллельных слоев. Сопротивление, оказываемое течению селективным слоем, который обеспечивает мембране возможность селективной фильтрации, минимизируется посредством уменьшения его толщины. Сопротивление течению более толстого и прочного поддерживающего слоя, который обеспечивает прочность конструкции, минимизируется за счет его открытой пористой структуры. Эти различные слои могут быть сделаны из одного и того же материала, как в асимметричных мембранах из ацетата целлюлозы, или из различных материалов, как в тонкопленочных составных (композитных) мембранах. Мембраны, используемые в оборудовании для очистки воды, бывают двух видов: в виде плоских листов и полых волокон.

Микроорганизмы

(Микробы) – мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микроскопические грибы и водоросли, простейшие. Иногда к микроорганизмам относят вирусы. Характеризуются огромным разнообразием видов, способных существовать в различных условиях (горячие источники, дно океана, снега гор и т. д.). Играют большую роль в круговороте веществ в природе. Используются в пищевой и микробиологической промышленности генной инженерии. Патогенные микроорганизмы вызывают болезни растений, животных и человека.

Микрофильтрация

Это процесс механического фильтрования позволяющий задерживать тонкодисперсные и коллоидные примеси, водоросли, одноклеточные микроорганизмы размером, как правило, выше 0,1 мкм. В обычной практике зачастую под процессами микрофильтрации понимают процессы, где применяются дисковые, каркасно-навитые и патронные фильтры. Однако на такие фильтры нельзя подавать воду с относительно высоким содержанием взвешенных веществ, поэтому их применяют зачастую как “полирующие” фильтры, устанавливаемые в качестве последней стадии очистки в линиях водоподготовки. Микрофильтрация широко применяется в медицине, пищевой промышленности, на предприятиях производящих алкогольные и безалкогольные напитки, вино, пиво, растительное масло, другие продукты, для очистки воды в системах водоподготовки, для фильтрования полуфабрикатов, ингредиентов, различных технологических сред, готового продукта перед розливом, для очистки воздуха и газов и т.д.

Морская вода

Сосредоточенная в морях и океанах, характеризуется постоянством солевого состава, в котором основную массу составляют ионы Cl- , Na+, SO42-, Mg2+, а также Ca2+, K+, растворенные газы и незначительное количество органических веществ. В открытых частях океана морская вода в среднем содержит солей 35 г на 1 кг. Соленость морской воды обычно выражается в промилле.

Мутность воды

Показатель, характеризующий уменьшение прозрачности воды в связи с наличием тонкодисперсных взвешенных частиц. Мутность воды измеряется содержанием взвешенных веществ в единице объема смеси воды из этих веществ, выраженным в весовых единицах или в единицах объема. Обычно мутность воды возрастает в водоемах по мере приближения к берегу, а в водотоках – от поверхности ко дну.

Нанофильтрация

Обеспечивает получение особо чистой воды высокого качества, которая применяется в медицинской, фармацевтической , электронной, стекольной, пищевой и других отраслях промышленности. Вода, продавленная через систему мембранных фильтров, очищается от опасных для здоровья человека бактерий, вирусов, микроорганизмов, коллоидных частиц органических соединений (в том числе пестицидов), молекул солей тяжелых металлов, нитратов, нитритов и других вредных примесей. В фармакологии установка применяется для получения апирогенной воды.

Нитраты

Соли и эфиры азотной кислоты HNO3. Соли – кристаллы; удобрения, протравы при крашении, компоненты взрывчатых веществ. Нитраты аммония, щелочных и щелочноземельных металлов часто называют селитрами (см. также Аммиачная селитра, Калия нитрат). При неправильном использовании нитратов в качестве удобрений они накапливаются в сельскохозяйственных продуктах в чрезмерных количествах, что может привести к отравлению людей и животных. Эфиры – бесцветные или светло-желтые, приятно пахнущие жидкости; эфиры, содержащие несколько групп – ONO2, напр. нитроглицерин, применяются в качестве взрывчатых веществ и лекарственных препаратов.

Обратный осмос

Метод разделения растворов, заключающийся в том, что раствор под давлением 3-8 МПа подается на полупроницаемую перегородку (мембрану), пропускающую растворитель (обычно воду) и задерживающую полностью или частично молекулы или ионы растворенного вещества. Применяют для опреснения соленых и очистки сточных вод, концентрирования растворов и др. В основе метода лежит явление осмоса.

Общие колиформные бактерии

Весьма удобный индикатор качества питьевой воды. Они легко поддаются обнаружению и количественному подсчету, поэтому на протяжении многих лет их используют как своеобразный показатель качественности воды. Они принадлежат к классу грамотрицательных бактерий, в форме палочек, которые живут и размножаются в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и множества животных имеющих теплую кровь таких как – домашний скот и водоплавающие птицы, способных ферментировать лактозу при 35-37 С с образованием кислоты, газа и альдегида. Попадая в воду с фекальными стоками они способны выживать в течении нескольких недель, хотя в подавляющем своем большинстве они лишены способности размножаться.

Общая минерализация

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%).

Озон

Чрезвычайно активный окислитель, который состоит из трех атомов кислорода. Он может быть образован при воздействии сильного электрического поля на газообразный кислород или окружающий воздух, в котором содержится кислород.

Озонирование

Способ обеззараживания воды путем обработки ее озоном. Озон является сильным окислителем, и бактерии от него погибают.

Отстойники

Сооружения (резервуары или бассейн) в системах водоснабжения, канализации, орошения, гидроэнергетики и др., а также в технологических установках; служат для выделения из жидкости (воды, бензина, масла и др.) взвешенных веществ осаждением их под действием силы тяжести.

Патогенность

Способность микроорганизмов вызывать инфекционные заболевания.

ПДК

Предельно допустимая концентрация – определяет максимальное содержание какого-либо вещества, считающееся безопасным при применении. ПДК — достаточно условная величина и зачастую определяется не биологическими потребностями, а техническими возможностями ее отслеживания. Кроме того, когда речь идет о пролонгированном действии малых концентраций вредных веществ, трудно провести достоверные наблюдения. Это связано с большой протяженностью эксперимента — до нескольких десятков лет, а также с наложением множества других факторов, суммарный эффект от которых учесть невозможно.

Пестициды

(От лат. pestis – зараза и caedo – убиваю) (ядохимикаты) – химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды, акарициды, зооциды и др.), болезнями (фунгициды, бактерициды и др.) культурных растений. В группу пестицидов включают дефолианты, десиканты, регуляторы роста растений. Большинство пестицидов – синтетические органические вещества. При систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов, особенно в завышенных дозах, наблюдается загрязнение ими окружающей среды, что приводит к уничтожению полезных насекомых, птиц, рыб, зверей, а также отравлению людей непосредственно пестицидами или продуктами, в которых они способны накапливаться. Использование пестицидов регламентируется законодательство м во всех странах.

Полипропилен

Просто пластмасса. Самая популярная из всех пластмасс (именно из нее делают большинство привычных пластмассовых предметов — например, расчески). Гораздо мягче, чем полиамид.

Прозрачность

Величина, характеризующая, какую часть света пропускает среда без изменения направления его распространения. Измеряется отношением светового потока, прошедшего в среде путь, равный единице длины, без изменения направления (без рассеяния), к потоку, вошедшему в эту среду в виде параллельного пучка.

Реагент

Исходное вещество, участвующее в химической реакции.

Реакции химические

Превращения одних веществ в другие, отличные по химическому составу и (или) строению. Характеризуются стехиометрическим соотношением участвующих в них веществ, степенью превращения, константами скорости и равновесия, энергией активации, тепловым эффектом. Химические реакции классифицируют по числу молекул, участвующих в элементарном акте (моно-, бимолекулярные), кинетическому механизму (последовательны е, параллельные, сопряженные), характеру химического процесса (разложение, окисление, полимеризация и др.), типам частиц, участвующих в химических реакциях (ионные, радикальные), фазовому состоянию реагирующей системы (газо-, жидко- и твердофазные). Гомогенные химические реакции протекают в объеме фазы, гетерогенные – на поверхности раздела фаз.

Ресурс (фильтра) – количества воды в литрах, которое может качественно очистить фильтр или его сменный модуль.

Ржавчина

Бытовое название смеси соединений, состоящей из оксидов и гидроксидов железа.

Селективность

Способность сорбента избирательно удерживать молекулы определенных веществ, и не задерживать молекулы других веществ. Следовое количество – концентрация вещества на уровне предела обнаружения аналитической методики.

Сорбция

Поглощение газов, паров и растворенных веществ твердыми телами и жидкостями. Поглощающее тело называется сорбентом.

Сорбционная емкость

Количество того или иного вещества, которое может поглотить сорбент на единицу своей массы.

Стерилизация

Процесс обработки при повышенной температуре, призванный вызвать гибель бактерий, вирусов, паразитов и прочих микроорганизмов.

Суспензия

Взвесь твердого вещества в жидкости.

Трихлорметан

(хлороформ) – химическое вещество, образующееся в результате реакции органических соединений с хлором. Всегда присутствует в хлорированной воде. В промышленности применяется как растворитель. Ядовит.

Тяжелые металлы

Условное название группы металлов с атомным весом больше атомного веса железа. Когда употребляют термин тяжелые металлы с точки зрения отрицательного воздействия на человека, то чаще всего имеют в виду ртуть, свинец, кадмий, медь, сурьму, мышьяк, цинк, таллий, висмут, теллур. Эти металлы могут присутствовать в воде в виде катионов растворимых солей, и их содержание, как правило, обусловлено промышленным загрязнением.

Углерода диоксид

(Угольный ангидрид –углекислый газ), СО2, бесцветный газ со слегка кисловатым запахом и вкусом, плотность 1,98 г/л. Охлаждая углерода диоксид при обычном давлении, получают твердую снегообразную массу (“сухой лед”). Растворимость 0,88 объема газа в 1 объеме воды при 20 °С; в водном растворе в присутствии щелочей образует соли угольной кислоты. Углерода диоксид входит в состав атмосферы Земли (в среднем 0,03% по объему). Как продукт полного окисления углерода поступает в воздух при сжигании топлива и при дыхании. Главный источник углерода растений, усваивающих углерода диоксид при фотосинтезе. Углерода диоксид получают при обжиге известняка, окислении углеводородных топлив. Применяют в производстве соды, при газировании воды, в огнетушителях.

Ультрафильтрация

Разделение растворов и коллоидных систем с помощью полупроницаемых мембран в специальных аппаратах под давлением 0,1-0,8 МПа. Применяют для очистки сточных вод, крови, вакцин, фруктовых соков и др.

УФ-обеззараживание

Для обеззараживания воды применяются системы ультрафиолетовой стерилизации при условии, что коли-индекс исходной воды не более 1000 ед./литр, содержание растворенного железа до 0,3 мг/литр, мутность до 2 мг/литр. Обеззараживание воды бактерицидными лучами имеет ряд преимуществ перед хлорированием. Природные вкусовые качества и химические свойства воды не изменяются. Бактерицидное действие лучей протекает во много раз быстрее, чем хлора. Бактерицидные лучи уничтожают не только вегетативные виды бактерий, но и спорообразующие.

Фенолы

Класс органических соединений, содержащих гидроксильную группу и бензольное кольцо. Фенолы ядовиты. Растворы фенолов оказывают сильное прижигающее действие на кожу.

Фосфаты

Неорганические соли ортофосфорной кислоты. Применяются в сельском хозяйстве в качестве фосфорных удобрений.

Фильтрация

Движение жидкости или газа сквозь пористую среду, например: просачивание воды сквозь грунт основания плотины. В промышленности фильтрацию часто называют фильтрованием.

Флотация

Принцип метода флотации заключается в том, что часть воды (около 15%) , в которой под давлением растворен воздух, распределяют в остальной части обрабатываемой воды. Попадая в зону меньшего давления, из насыщенной воздухом воды выделяются мельчайшие его пузырьки, необходимые для флотации легкой взвеси. Способ напорной флотации позволяет путем регулирования давления легко изменять количество растворенного воздуха и размер пузырьков, вводимых в обрабатываемую воду, в зависимости от состава взвеси в исходной воде. Флотация – это процесс, основанный на всплывании коллоидных и дисперсных примесей вместе с пузырьками воздуха и образовании на поверхности флотатора пены. Флотируемость частиц различной крупности зависит от размеров пузырьков воздуха, которые определяются поверхностным натяжением на границе вода – воздух. С понижением поверхностного натяжения эффективность очистки воды флотацией повышается, также повышает эффект флотации предварительное коагулирование примесей воды. В зависимости от характера содержащихся в воде загрязнений флотационная обработка осуществляется либо одним воздухом, либо воздухом в сочетании с различными реагентами, чаще всего – коагулянтами. Использование коагулянтов позволяет значительно повысить эффективность флотационной очистки и удалять загрязнения, находящиеся в воде в виде стойких эмульсий и взвесей, а также в коллоидном состоянии.

Хлор

Тяжелый желтовато-зеленоватый газ с резким запахом. Часто используется для отбеливания. Применяется в качестве дезинфицирующего средства при обработке воды. Растворенный в воде хлор называют “свободным” или “активным”, так как он обладает высокой химической активностью. Анион хлора (“связанный хлор”) безопасен для человека (поваренная соль – хлорид натрия).

Хлоростаточный

Хлор, добавляемый в воду после прохождения ею очистных сооружений. Наличие хлора в воде обеспечивает ее дезинфекцию. Хлорирование — способ обеззараживания воды путем обработки ее хлором.

Хлорирование

Введение в молекулы органического соединения атомов хлора. Обеззараживание питьевой воды, сточных вод, мест скопления нечистот и отбросов путем обработки газообразным хлором, хлорной известью или др. хлорсодержащими соединениями. Хлорирование используется также для обесцвечивания, дезодорации воды и др. целей.

Хлорорганические вещества

Органические вещества, содержащие атомы хлора. Практически все хлорорганические соединения небезопасны для человека. Могут накапливаться в организме.

Хлорорганические соединения

Хлорсодержащие производные углеводородов (предельных, непредельных, алициклических, ароматических) и различных классов органических соединений. К хлорорганическим соединениям относятся хлороформ, дихлорэтан, гексахлоран (линдан), хлорбензолы, хлорфенолы.

Цветность воды

Показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды. Выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Высокая цветность воды отрицательно влияет на органолептически е свойства воды. Предельно допустимое значение цветности воды, используемой для питьевых целей, составляет 35°С.

Щелочность и кислотность

Щелочность обусловлена присутствием в воде веществ, содержащих гидроксо-анион, а также веществ, реагирующих с сильными кислотами (соляной, серной). К таким соединениям относятся:

1) сильные щелочи (KOH, NaOH) и летучие основания (например: NH3 × H2O), а также анионы, обуславливающие высокую щелочность в результате гидролиза в водном растворе, при рН>8,4 (СО32–, S2–, PO43–, SiO32– и др.);

2) слабые основания и анионы летучих и нелетучих слабых кислот (HCO3–, H2PO4–, HPO42–, CH3COO–, HS–, анионы гуминовых кислот и др.).

Щелочность пробы воды измеряется в моль/л экв. или ммоль/л экв. и определяется количеством сильной кислоты (обычно используют соляную кислоту с концентрацией 0,05 или 0,1 ммоль/л экв.), израсходованной на нейтрализацию раствора.

При нейтрализации до значений рН 8,0–8,2 в качестве индикатора используют фенолфталеин. Определяемая таким образом величина называется свободной щелочностью. При нейтрализации до значений рН 4,2–4,5 в качестве индикатора используют метиловый оранжевый*. Определяемая таким образом величина называется общей щелочностью. При рН = 4,5 проба воды имеет нулевую щелочность.

Соединения первой группы, из приведенных выше, определяются по фенолфталеину, второй – по метилоранжу. Щелочность природных вод в силу их контакта с атмосферным воздухом и известняками обусловлена, главным образом, содержанием в них гидрокарбона тов и карбонатов, которые вносят значительный вклад в минерализацию воды. Соединения первой группы могут содержаться также в сточных и загрязненных поверхностных водах.

Аналогично щелочности иногда, главным образом при анализе сточных и технологических вод, определяют кислотность воды.

Кислотность воды обусловлена содержанием в воде веществ, реагирующих с гидроксо-анионам и. К таким соединениям относятся:

1) сильные кислоты: соляная (HCl), азотная (HNO3), серная (H2SO4);

2) слабые кислоты: уксусная (CH3COOH  ); сернистая  (H2SO3); угольная  (H2CO3); сероводородная (H2S) и т.п.; 3) катионы слабых оснований: аммоний (NH4+); катионы органических аммонийных соединений.

Кислотность пробы воды измеряется в моль/л экв. или ммоль/л экв. и определяется количеством сильной щелочи (обычно используют растворы КОН или  NaOH с концентрацией 0,05 или 0,1 моль/л), израсходованной на нейтрализацию раствора. Аналогично показателю щелочности, различают свободную и общую кислотность. Свободная кислотность определяется при титровании до значений рН 4,3–4,5 в присутствии в качестве индикатора метилового оранжевого. В этом диапазоне отфильтровываются  HCl, HNO3, H2SO4 , H3PO4. Общая кислотность определяется при титровании до значений рН 8,2–8,4 в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора. В этом диапазоне отфильтровываются слабые кислоты – органические, угольная, сероводородная, катионы слабых оснований.

Естественная кислотность обусловлена содержанием слабых органических кислот природного происхождения (например, гуминовых кислот). Загрязнения, придающие воде повышенную кислотность, возникают при кислотных дождях, при попадании в водоемы не прошедших нейтрализацию сточных вод промышленных предприятий и др.

pH 

Вода (H2O) диссоциирует на два иона: водород (Н+) и гидроксил (ОН-). Эти ионы также могут быть добавлены в воду вместе с другими противоионами. Так раствор соляной кислоты, добавленный в воду, обеспечивает присутствие в ней как катионов H+, так и анионов Сl–. Концентрация Н+ – мера кислотности воды, а концентрация ОН – – мера ее щелочности. Для упрощения расчётов концентрации Н + в растворе, чтобы не оперировать малыми числами, отличающимися на порядки, была создана логарифмическая шкала, названная pH. Величина pH представляет собой отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. Значения pH изменяются от 1 до 14. Величина pH, равная 7, считается нейтральной. Меньшие значения pH указывают на кислотность раствора, а более высокие значения pH – на щелочность. Поскольку шкала pH логарифмическая, увеличение pH на единицу соответствует десятикратному изменению концентрации Н+

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

4 + одиннадцать =