Определяне на показатели за качество на водата. Ключови показатели за качеството на водата - химия на околната среда

Цветност - природна собственоствода, поради наличието в нея на хумусни вещества, които се отмиват във водата от почвата. Хумусните вещества се образуват в почвата поради микробиологичното разрушаване на чужди органични съединения и синтеза от почвените микроорганизми на ново присъщо на почвата органично вещество, което се нарича хумус. Хумус кафяв цвят, и следователно хумусните вещества придават на водата цвят от жълт до кафяв. Количеството на тези вещества се влияе от геоложките условия, водоносните хоризонти, естеството на почвата, наличието на блата и торфени блата в речните басейни и др. Малко количество хумусни вещества се образува директно в повърхностните водни тела поради микробиологично разрушаване водни растения(водорасли). Колкото повече хумусни вещества има във водата, толкова по-висок е цветът на водата и толкова по-интензивен е нейният цвят.

За измерване на нивото на цвета е разработена хром-кобалтова скала, която имитира цвета на естествената вода. Тази скала представлява разтвори на калиев хромат, кобалтов сулфат и сярна киселина във вода. Колкото по-висока е концентрацията на тези вещества, толкова по-интензивен е жълто-кафявият цвят на разтвора и толкова по-голям е цветът. За да оцените цвета на водата, можете да използвате и платинено-кобалтовата скала. Цветът на водата се измерва в градуси, като се сравнява нейната интензивност с оцветяването на разтвори от хром-кобалтовата или платинено-кобалтовата скала. Преди това сравнението се извършваше визуално, но сега се използват спектрофотометри и фотоколориметри.

Практически безцветна може да се счита само такава вода, чийто цвят не се възприема от окото и не надвишава 20 градуса. Само в този случай използването му не е ограничено и няма да се търсят други възможности за утоляване на жаждата. Ако по-голямата част от потребителите казват, че водата е жълтеникава, тогава нейният цвят в имитиращата скала надвишава 20 градуса. Ето защо в държавен стандартза пиене вода от чешматаотбелязва се, че цветът му не трябва да надвишава 20 градуса.

В допълнение към цвета, трябва да се помни и за цвета на водата. Свързва се със замърсяване на водата с вещества от органичен и неорганичен произход, по-специално оцветители, които могат да попаднат във водните обекти от канализацияпредприятия лека промишленост, някои не органични съединенияжелязо, манган, мед от естествен и техногенен произход. И така, желязото и манганът могат да оцветяват водата в цветове от червено до черно, медта - от бледо синьо до синьо-зелено, т.е. замърсена с отпадни води промишлени предприятияводата може да има неестествен цвят.

Цветът се определя визуално или фотометрично след отстраняване на суспендираните твърди вещества чрез филтриране или центрофугиране. Визуално проучете цвета, нюанса, интензивността на цвета на водата. За да направите това, водата се излива в цилиндър с плоско дъно. Лист бяла хартия се поставя на разстояние 4 см от дъното. Листът се разглежда през колона от вода в цилиндър и се оценява неговият цвят. Водата се източва от цилиндъра, докато цветът се възприема като бял, присъщ на целия лист хартия. Измерете височината на колоната, при която оцветяването изчезва. Цветът на водата не трябва да се определя в колона с височина 20 см. Понякога, ако цветът е много интензивен, се налага тестовата вода да се разреди с дестилирана вода. Интензитетът и естеството на цвета на водата могат да се определят чрез измерване на нейната оптична плътност за светлинни вълни с различни дължини на вълната със спектрофотометър или фотоколориметър.

Необичайният цвят и цвят на водата ограничават нейното използване и налагат търсенето на нови източници на водоснабдяване. Въпреки това водата от нови източници може да бъде епидемиологично опасна и да съдържа токсични вещества. В допълнение, увеличаването на цвета и цвета на водата може да показва нейното замърсяване с промишлени отпадъчни води. Водата с висок цвят може да бъде биологично активна поради хумусни органични вещества. В литературата няма убедителни данни за влиянието на водата с висок цвят върху човешкото здраве. Но е известно, че в резултат на действието на хуминовите киселини, пропускливостта на чревните стени за Ca, Mg, Fe, Mn, Zn катиони и сулфати се увеличава с 50-100%. И накрая, цветът е индикатор за ефективността на почистването (обезцветяването) на водата пречиствателни съоръжения.

Мътност- естествено свойство на водата, поради наличието в нея на суспендирани вещества от органичен и минерален произход (глина, тиня, органични колоиди, планктон и др.).

Обратната характеристика на водата е прозрачността, тоест способността й да пропуска светлинни лъчи. Колкото повече суспендирани твърди вещества са във водата, толкова по-висока е нейната мътност, тоест толкова по-малка е прозрачността.

Методът на Snellen е предложен за количествено определяне на прозрачността на водата. Водата се излива в цилиндър с плоско дъно. Стандартен шрифт се поставя на разстояние 4 см от дъното. Буквите са с височина 4 см и дебелина 0,5 мм. Водата се източва от цилиндъра, докато буквите могат да бъдат прочетени през колоната му. Височината на тази колона (в сантиметри) характеризира прозрачността на водата. Прозрачната, според потребителя, водата в случай на измерване по метода на Snellen има прозрачност най-малко 30 cm.

За измерване на нивото на мътност на водата беше предложена симулираща каолинова скала. Това е набор от суспензия от бяла глина (каолин) в дестилирана вода. Съдържанието на каолин в суспензии варира от 0,1 до 0,5 mg/l. Мътността на водата се измерва в милиграми на литър, като се сравнява оптична плътностс плътността на стандартните разтвори на каолин. Преди това тези сравнения бяха направени визуално. Днес се използват нефелометри, спектрофотометри и фотоколориметри.

Ако водата, която потребителите оценяват като прозрачна, се оцени по симулираща каолинова скала, се оказва, че нейната мътност не надвишава 1,5 mg / l. Ако преобладаващият брой потребители смятат, че водата е непрозрачна, тогава нейната мътност надвишава 1,5 mg/l. Ето защо държавният стандарт за питейна чешмяна вода гласи, че нейната мътност не трябва да надвишава 1,5 mg / l.

Мътността е тясно свързана с други свойства на водата, предимно цвят, мирис и вкус. И така, хумусните вещества, които определят цвета на водата, я правят мътна (поради колоидна фракция), придават й естествен мирис и вкус. Червеникавият цвят показва наличието на железен хидроксид (III) във водата. Такава вода е мътна, със специфичен стипчив вкус.

Мътността влияе върху микробиологичните параметри на качеството на водата. Повечето микроорганизми са адсорбирани на повърхността или са в средата на суспендирани частици, чиито органични и неорганични вещества защитават бактериите и вирусите. Литературните данни показват, че дезинфекцията на мътна вода с хлор в продължение на 30 минути, дори с остатъчен свободен активен хлор на ниво 0,3-0,5 mg/l, е неефективна срещу чревни бактерии и вируси (например, патогени на хепатит А). В същото време избистрянето и обезцветяването на водата в пречиствателните съоръжения, насочени към отстраняване на суспендирани и хумусни вещества, допринасят за отстраняването на 90% от бактериите.

Установено е, че хлориран мътна водаможе да бъде опасно за здравето поради образуването на хлорорганични съединения - токсични и дори канцерогенни. Това са хлорфеноли, цианогенхлориди, трихалометани, хлорирани полициклични ароматни въглеводороди, полихлорирани бифенили.

Мътната, непрозрачна вода предизвиква у човека чувство на отвращение. Това ограничава използването му и налага търсенето на нови източници на водоснабдяване, водата в които може да бъде епидемиологично опасна и да съдържа вредни вещества. Мътността на водата показва нейното замърсяване с органични и неорганични вещества, които могат да бъдат вредни за човешкото здраве или да образуват вредни вещества по време на химическа обработка на водата (например хлориране). Мътността е индикатор за ефективността на избистрянето на водата в пречиствателните станции за отпадъчни води. И накрая, мътността е един от факторите, влияещи върху ефективността на дезинфекцията на водата, тоест ефективността на нейното пречистване от патогенни бактерии и особено ентеровируси.

Изисквания за битово и промишлено водоснабдяване

Качеството на водата се определя от съвкупността от минерални и органични вещества, разтворени в нея, газове, колоиди, суспендирани частици и наличието на микроорганизми. Показателите за качество на питейната вода се класифицират в три групи: органолептични, токсични химични съединения, бактериологичен. Оценката на качеството на водата започва с характеризиране физически показатели(цвят, вкус, мирис, температура, прозрачност, съдържание на суспендирани твърди вещества).

Мътност на водата. Грубо диспергираните примеси (частици с диаметър над 100 nm) причиняват мътност на водата. Това са пясък, глина, някои органични компоненти (продукти на разпад на растителни и животински организми). Количеството мътност зависи от естеството на захранването на водоема, свойствата на крайбрежните скали, климатичните и метеорологични условия. По време на наводнение мътността може да достигне хиляди mg/l или повече. Мътността се определя чрез гравиметрични и нефелометрични методи.

Първият се основава на претегляне на утайката, изсушена до постоянно тегло с филтър при 105 0 С. Методът е точен, но продължителен. В практиката на пречистването на водата наред с нея се използват визуални и фотоелектроколориметрични (нефелометрични) методи. Визуалната се основава на сравняване на мътността на тестовата вода със стандартни проби. Нефелометрични - базирани на способността на суспендираните частици да разсейват светлината. Водите, съдържащи малко количество суспендирани частици, са прозрачни. И следователно качеството на такива води се характеризира със стойността, обратното на мътността - с прозрачността.

Прозрачност на водатаизразено чрез височината на колоната, през която се вижда "кръст" (дебелина на линията 1 мм), нанесен с черна боя върху бяла порцеланова чиния (метод по "кръст") или определен шрифт ("по шрифт").

Водата, доставяна за битови нужди, трябва да има прозрачност "по кръста" най-малко 300 см, а "по шрифта" най-малко 30 см.

Воден цвят. Хуминовите и фулвови киселини и техните разтворими соли (железни хумати и фулвати), водораслите, могат да придадат цвят на водата, чиято интензивност се характеризира с цвят. Последното се определя от платинено-кобалтовата скала и се изразява в градуси. Един градус от такава скала съответства на съдържанието в 1 литър разтвор на 2,49 mg калиев хлорплатинат K 2 [PtCl 6] и 2,018 mg кобалтов хлорид CoCl 2 6H 2 O. Цветът се определя по колориметричен метод. Според GOST цветът на водата не трябва да надвишава 20 0 по платинено-кобалтовата скала.

Мирис и вкус на вода- поради разтворими соли, газове, органични съединения, образувани по време на живота на водните организми. В съответствие с произхода на миризмите те се делят на естествени и изкуствени.

Естествени (риба, гнилост, блато, плесен и др.);

Изкуствените (фенолни, хлорфенолни и др.) се появяват, когато източниците са замърсени с отпадни води. Според GOST определянето на миризмата се извършва при температура на водата 20 0 C и температура до 60 0 C.

Определянето на мирис и вкус се извършва органолептично; водата има горчив, сладък, кисел, солен вкус. Всички останали вкусови усещания са аромати. Количествено миризмата и вкусът на водата се оценяват по петстепенна скала за миризми и вкусове:

Интензитетът на миризмата трябва да бъде не повече от 2 точки при 60 0 C.

Вкусът на водата трябва да бъде не повече от 2 точки при 20 0 С.

Температура на водата- зависи от местоположението на източника и подлежи на значителни колебания, в зависимост от климатични условия. Най-благоприятната температура за питейната вода е 7-12 0 С.

Общо съдържание на сол (минерализация) на водатахарактеризиращ се със стойността сух остатък. Определя се от масата на утайката, образувана след изпаряване, изсушаване до постоянна маса (105 0 С) на филтрираната водна проба. Индекс " разтворени вещества" е идентичен със сухия остатък. Чрез калциниране на изсушените утайки при 600 0 С се определят следните показатели: "остатък след калциниране" и "загуба при запалване".

pH стойност- важен показател за чистота и качество на водата. Допускат се колебания на pH в рамките на 6,5-8,5. Отклонението на pH от тези стойности показва възможно замърсяване.

Твърдостта на водата. Йоните на Ca 2+ и Mg 2+ характеризират общата твърдост. умерено твърда водане е опасно в хигиенен аспект, тъй като 20-30% от необходимия за метаболизма в организма Ca постъпва в тялото с вода. В тази връзка нискоминерализираната мека вода е по-малко желана. Водите с калциев бикарбонат със средна твърдост са най-вкусни. Общата твърдост според GOST трябва да бъде не повече от 7 mg-eq / l.

В някои естествени води се забелязва повишено съдържание на Fe и Mn (II) съединения. Те, без да имат изразен токсичен ефект, влошават качеството на водата, придавайки й жлезист вкус (повече от 0,1-0,3 mg/l). Ето защо допустима концентрацияжелязото във вода е 0,3 mg / l, а манганът - 0,1 mg / l. Постоянни компоненти на водата: хлориди, сулфати при високо съдържание влошават качеството на водата. Хлоридите (повече от 500 mg/l) придават солен вкус на водата, а сулфатите (повече от 500 mg/l) инхибират някои функции на тялото (стомах) и имат слабително действие. AT пия водане трябва да има повече от 350 mg / l хлориди и 500 mg / l - сулфати.

За пречистване на водата във ВиК се използват реагенти, които при концентрации над допустимите влияят неблагоприятно на качеството на водата. Поради това има нормиране на тези вещества във водата (питие).

При дезинфекция на вода с хлор концентрацията на свободния остатъчен хлор (Cl 2) трябва да бъде най-малко 0,3 и не повече от 0,5 mg/l след 30 минути контакт или не по-малко от 0,8 и не повече от 1,2 mg/l след 60 -минутен контакт на хлора с вода.

Хексаметафосфат или натриев триполифосфат във вода трябва да бъде не повече от 3,5 mg / l (изчислено като RO). Тринатриев фосфат (Na 3 RO 4 12 H 2 O) – използва се за омекотяване на вода, отстраняване на масла, мазнини от автомобили и дрехи, за измиване на прозорци и подове.

Общотоксичните съединения се нормализират във вода (повече от 400):

Be 2+ - 0,0002 mg/l; За радиоактивни елементи(допустими нива

Se 6+ - 0,001 mg/l; дейност):

Като 3+,5+ - 0,05 mg/l; 226 Ra - 4,44 10 3 s -1 m -1

Рb 2+ - 0,1 mg/l; 90 Sr - 1,48 10 2 s -1 m -1

Sr 2+ - 2 mg/l; Съдържанието на нитрати в питейната вода (по отношение на

Mo 2+ - 0,5 mg / l. за азот) - до 10 mg / l.

MAC за флуор в питейната вода:

Ако се извършва флуориране на водата, тогава дозата на флуор за тази област е 70-80% от ПДК.

Мощните токсични съединения включват едно- и многовалентни феноли. Когато съдържанието на PhOH е повече от 0,001 mg/l, започва да се проявява токсичен ефект, открива се характерна миризма. Наличието на хлорфеноли във водата я прави неподходяща за пиене, вряща вода само засилва хлорофенолната миризма.

Действието на някои токсични съединения, едновременно присъстващи във водата, може да се обобщи или дори да се увеличи. Ако водата съдържа няколко токсични вещества, тогава сумата, изразена във фракции от ПДК на всяко от тях, не трябва да надвишава едно:

където С 1 , С 2 , …С n - концентрация на токсични вещества във вода, mg/l;

С, С,……..С- ПДК на токсични вещества във вода, mg/l.

Бактериологични показатели за качеството на питейната вода

Тези показатели характеризират безопасността на водата по отношение на наличието на патогени. Общият брой на микроорганизмите - минерализатори на органични вещества, които не са опасни за човешкото здраве, се определя от броя на колониите, които растат при засяване на 1 ml питейна вода върху хранителна среда. Общият брой на такива колонии трябва да бъде не повече от 100 на 1 ml вода.

важно бактериологичен индикаторе съдържанието във водата бактерии от групата на Escherichia coli(BGKP). Количеството BGCP в 1 ml вода определя стойността ако-индекс, а най-малкият обем, който съдържа клетката (една) CGB, съответства на титъра на коли. Според GOST, ако титърът трябва да бъде? 300, а ако индексът? 3.

В различни аналитични лаборатории у нас специалистите извършват годишно най-малко 100 милиона анализа на качеството на водата, като 23% от определянията се състоят в оценка на техните органолептични свойства, 21% - мътност и концентрация на суспендирани твърди вещества, 21% е определяне на общите показатели - твърдост, соленост, ХПК, БПК, 29% - определяне на неорганични вещества, 4% - определяне на отделни органични вещества.

температура

Температурата е важна хидроложка характеристика на водоема, индикатор за възможно топлинно замърсяване. Термичното замърсяване на резервоар обикновено се получава в резултат на използването на вода за отстраняване на излишната топлина и изпускане на вода от повишена температурав резервоара. В термично замърсяванеима повишаване на температурата на водата във водоема в сравнение с естествените температури в същите точки през съответните периоди от сезона. Основните източници на промишлено термично замърсяване са термалните води на електроцентралите. Топлинното замърсяване е опасно, тъй като предизвиква интензификация на жизнените процеси и ускоряване на естествените жизнени цикли на водните организми, промени в скоростта на химичните и биохимичните цикли на водните организми, протичащи във водоем.

Ефекти:

при повишени температури много водни организми, и по-специално риби, са в състояние на стрес, което намалява естествения им имунитет, настъпва масово размножаване на синьо-зелени водорасли, образуват се термични бариери по миграционните пътища на рибите и видовото разнообразие намалява.

Експертите са установили, че за предотвратяване на необратими нарушения на екологичния баланс, температурата на водата във водоема през лятото в резултат на заустването на замърсени води не трябва да се повишава с повече от 3 °C спрямо средната месечна температура на най-горещата година през последните 10 години.

Органолептични показатели

Органолептичните характеристики включват цвят, мътност, мирис, вкус и вкус, пенливост. Органолептичната оценка на качеството на водата е задължителна първоначална процедура за санитарно-химичен контрол на водата. Експертите придават голямо значение на правилното му изпълнение.

Международните стандарти ISO 6658 и други поставят специфични изисквания към дегустаторите и методите за дегустация. Например има три нива на квалификация за дегустаторите: консултант, квалифициран консултант и експерт. Преди изследването на мирис и вкус се извършват предварителни изпитвания на проба без чужда миризма или вкус и такава проба се включва в серия от анализирани проби като кодирана проба.

Цветност - естествено свойство на естествената вода, поради наличието на хумусни вещества и сложни железни съединения. Цветът на водата може да се определи от свойствата и структурата на дъното на резервоара, естеството на водната растителност, почвите в близост до водоема, наличието на блата и торфени блата в отводнителния басейн. Цветът на водата се определя визуално или фотометрично чрез сравняване на цвета на пробата с цвета на конвенционалната 100-градусова цветова скала на водата, приготвена от смес от K2Cr2O7 и CoSO4. За вода от повърхностни резервоари този индикатор е разрешен не повече от 20 градуса по цветовата скала. Ако цветът на водата не съответства на естествения тон, както и с интензивен естествен цвят, определете височината на колоната на течността, на която се открива цветът, а също и качествено характеризирайте цвета на водата.

Съответната височина на колоната не трябва да надвишава 20 см за резервоари за битова вода, 10 см за културни и битови цели. Цветът може да се определи и качествено (GOST 1030). Стъклена епруветка се напълва с вода на височина 10 - 12 см. Цветът на водата се определя чрез изследване на епруветката на бял фон.

Има следните нюанси:

Слабо жълтеникаво, светло жълтеникаво, жълто, кафяво, червеникавокафяво, друго (посочете кое).

Миризма

Миризмата на вода се дължи на наличието в нея на летливи миризливи вещества, които навлизат във водата естествено или с отпадни води. Почти всички органични вещества имат миризма и я предават във водата. Обикновено миризмата се определя при нормална (20 0C) и при повишена (60 0C) температура на водата.

Миризмата по природа се разделя на две групи, като я описват субективно според усещанията си:

естествен произход (от живи и мъртви организми, от влиянието на почвата, водната растителност),

изкуствен произход. Такива миризми обикновено се променят значително, когато водата се третира.

Характер на миризмата:

За питейната вода се допуска миризма не повече от 2 точки.

Интензитетът на миризмата се оценява количествено чрез определяне на "праговия номер" на миризмата N - степента на разреждане на анализираната вода с вода без мирис (обработена с активен въглен (0,6 g на 1 литър) или чрез преминаване на водата през домакинство филтър за пречистване на вода).

където V 0 е общият обем вода (със и без мирис), Va е обемът на анализираната вода (с мирис), ml.

Ако анализираната вода съдържа някакво миризливо вещество, тогава описаният метод може да определи нейната концентрация в пробата.

C x \u003d C 0 (N 0 /N x),

C 0 е концентрацията на аналита в стандартния разтвор, mg/l, N 0 и N x са съответно „праговото число“ на миризмата на стандартния разтвор и пробата.

Определянето на праговото число елиминира необходимостта от определяне на количественото съдържание във водата на тези вещества, за които ПДК се установява чрез органолептичен показател - мирис (например за феноли и хлорфеноли).

Вкус и вкус

Има 4 вкуса: солено, кисело, горчиво, сладко.

Останалите вкусови усещания се считат за аромати: (солено, горчиво, метално, хлорно и др.). Интензивността на вкуса и вкуса се оценява по 5-степенна скала. За питейната вода се допускат стойности на показателите за вкус и вкус не повече от 2 точки.

Мътност

Мътността на водата се дължи на съдържанието на суспендирани във водата фини примеси – неразтворими или колоидни частици от различен произход. Мътността на водата определя и някои други характеристики на водата - като:

Наличието на утайка, която може да липсва, незначителна, забележима, голяма, много голяма (в mm).

Суспендираните вещества или грубо диспергираните примеси се определят гравиметрично след филтриране на пробата, чрез увеличаване на теглото на изсушения филтър. Този индикатор обикновено не е много информативен и е важен главно за отпадните води.

Прозрачност, измерена като височината на воден стълб, през който на бяла хартия може да се види стандартен шрифт.

Мътността се определя фотометрично или визуално от степента на мътност на колона с височина 10-12 см. В последния случай пробата се описва качествено, както следва: прозрачна, слабо опалесцентна, опалесцентна, леко мътна, мътна, много мътна (GOST 1030 ).

Пяна

Пененето е способността на водата да задържа изкуствено създадена пяна. Този индикатор може да се използва за качествена оценка на наличието на вещества като повърхностно активни вещества от естествен и изкуствен произход. Пенообразуването се определя основно при анализа на отпадъчни и замърсени природни води. Тестът е положителен, ако пяната се задържа повече от 1 минута (рН 6,5 - 8,5).

Водороден индикатор

За всички живи същества във водата минималната възможна стойност на pH е 5, като дъждът има pH<5,5, считается кислотным. В питьевой воде допускается рН= 6,0-9,0, в воде водоемов хозяйственно-бытового и культурно-бытового водопользования - 6,5-8,5.

алкалност и киселинност

Алкалността се дължи на наличието във водата на вещества, съдържащи хидроксо аниони.

Тези връзки включват:

силни алкали (KOH, NaOH) и летливи основи (например NH 4 OH), както и аниони, които причиняват висока алкалност в резултат на хидролиза във воден разтвор при pH> 8,4 (CO 3 2-, S 2-, PO 4 3 -, SiO 3 2- и др.);

слаби основи и аниони на летливи и нелетливи слаби киселини (HCO 3 -, H 2 RO 4 -, HPO 4 2-, CH 3 COO -, HS -, аниони на хуминови киселини и др.).

Алкалността на водната проба се измерва в mol-eq / l или mmoleq / l и се определя от количеството силна киселина (обикновено солна киселина се използва с концентрация от 0,05 или 0,1 moleq / l), използвана за неутрализиране на разтвора. Когато се неутрализира до pH 8,0 - 8,2, като индикатор се използва фенолфталеин. Така дефинираната стойност се извиква свободна алкалност. Когато се неутрализира до рН 4,2 - 4,5, като индикатор се използва метилово оранжево. Стойността, определена по този начин, се извиква обща алкалност.

При pH=4,5 водната проба има нулева алкалност.

Съединенията от първата група от горните се определят от фенолфталеин, от втората - от метилоранж. Алкалността на природните води, поради контакта им с атмосферния въздух и варовика, се дължи основно на съдържанието на бикарбонати и карбонати в тях, които имат значителен принос за минерализацията на водата.

Съединенията от първата група могат да бъдат открити и в отпадъци и замърсени повърхностни води. Подобно на алкалността, понякога, главно при анализа на отпадъчни и технологични води, се определя киселинността на водата.

Киселинността на водата се дължи на съдържанието във водата на вещества, които реагират с хидроксо аниони. Тези връзки включват:

силни киселини: солна (HCl), азотна (HNO 3), сярна (H 2 SO 4);

слаби киселини: оцетна (CH3COOH); сярна (H2SO3); въглища (H 2 CO 3), сероводород (H 2 S) и др.

слаби основни катиони: амониев (NH 4 +); катиони на органични амониеви съединения.

Обща твърдост

Твърдостта на водата е свойство на естествената вода, което зависи от наличието в нея на основно разтворени соли на калций и магнезий. Общото съдържание на тези соли се нарича обща твърдост.

Общата твърдост се разделя на карбонатна, поради концентрацията на бикарбонати (и карбонати при pH 8,3) на калций и магнезий, и некарбонатна - концентрацията на калциеви и магнезиеви соли на силните киселини във водата.

Твърдостта на водата варира в широки граници. Водата с твърдост по-малка от 4 mmol-eq/l се счита за мека, от 4 до 8 mmol-eq/l - средна твърдост, от 8 до 12 mmol-eq/l - твърда и над 12 mmol-eq/l - много трудно. Общата твърдост варира от единици до десетки, понякога стотици mmol-eq/l, а карбонатната твърдост е до 70-80% от общата твърдост. Твърдостта, дължаща се на калциеви йони, обикновено преобладава (до 70%); в някои случаи обаче твърдостта на магнезия може да достигне 50-60%. Твърдостта на морската вода и океаните е много по-висока (десетки и стотици mmol-eq/l). Твърдостта на повърхностните води е подложена на забележими сезонни колебания, обикновено достигайки най-висока стойност в края на зимата и най-ниска през периода на наводнения.

Високата твърдост влошава органолептичните свойства на водата, като й придава горчив вкус и засяга храносмилателните органи. Стойността на общата твърдост в питейната вода не трябва да надвишава 10,0 mmol-eq / l. Твърдостта на водата се изразява като брой mmol-eq калций и магнезий в 1 литър вода.

Общата твърдост се определя чрез комплексометрично титруване. Комплексометричното титруване се основава на образуването на комплексни съединения от метални йони с неорганични и органични лиганди. Най-разпространено е комплексометричното титруване, при което се използват специални реагенти - комплексони - производни на -аминополикарбоксилни киселини. Най-често комплексон III се използва като титрант - динатриева сол на етилендиаминтетраоцетна киселина Na2H2Y - EDTA (търговско наименование - Trilon B).

Схематично образуването на сложно съединение може да бъде представено, както следва:

Me 2+ + H 2 Y 2- \u003d MeY 2- + 2H +;

Me 3+ + H 2 Y 2- \u003d MeY- + 2H +;

Me 4+ + H 2 Y 2- \u003d MeY + 2H +.

Тези уравнения показват, че един метален атом, независимо от неговата валентност, свързва една комплексонова молекула.

Сух остатък

Сух остатък е масата на остатъка, получен при изпаряване на филтрираната водна проба чрез сушене при 103-105 0 С или 178-182 0 С.

Тази стойност трябва да изразява общото количество вещества, разтворени в пробата, неорганични и органични. Получените резултати обаче удовлетворяват това изискване само приблизително, при която и от тези две температури остатъкът да бъде изсушен.

Ако остатъкът е изсушен при 103-105 0 С, тогава той ще запази цялата или почти цялата вода от кристализация на соли, образуващи кристални хидрати, както и частично запушена вода. От друга страна, по време на изпаряване и сушене, всички летливи органични вещества с водни пари, разтворени газове, както и CO2 от въглеводородите се отстраняват, които след това ще се превърнат в карбонати.

Ако остатъкът е изсушен при 178-182 0 С, тогава запушената вода ще бъде напълно отстранена. Водата от кристализация също ще бъде отстранена, но някои може да останат, особено когато в пробата присъстват сулфати. Бикарбонатите ще се превърнат в карбонати, но последните могат частично да се разлагат, за да образуват оксиди или кислородни соли. Може да настъпи лека загуба на нитрати. Органичната материя се губи в по-голяма степен, отколкото в първия случай.