Реферат: ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД
Глава 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСВА ПРИРОДНЫХ ВОД
ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИРОДНЫХ ВОД
Химический состав природных вод принято делить на 6 групп:
1. Макроэлементы – .
2. Растворенные газы – кислород, азот, сероводород, углекислый газ и другие;
3. Биогенные вещества – соединения фосфора, азота, железа и кремния;
4. Органические вещества – разнообразные органические соединения, относящиеся к органическим кислотам, сложным эфирам, фенолам, гумусовым веществам, азотсодержащим соединениям (белки, аминокислоты, амины) и др.;
5. Микроэлементы – включают все металлы, кроме главных ионов;
6. Загрязняющие вещества – пестициды, синтетически–поверхностно-активные вещества, детергенты, нефтепродукты и др.
К наиболее важным свойствам относятся минерализация, концентрация водородных ионов, окислительно–восстановительный потенциал, жесткость и агрессивность воды.
Под минерализацией воды понимают количество растворенных в ней минеральных веществ. Выражают это количество в виде общей минерализации или сухого остатка или удельного веса. Общая минерализация представляет сумму компонентов минеральных веществ, найденную анализом. Изучение величины минерализации имеет большое практическое значение. Она служит в качестве контроля химического анализа воды. Контроль осуществляется сопоставлением общей минерализации, найденной путем суммирования всех компонентов минерального состава воды, с величиной сухого остатка. При подсчете суммы минеральных веществ необходимо учитывать только половину обнаруженного в воде количества гидрокарбоната, так как при высушивании остатка идет реакция:
В результате и улетучиваются, и вес уменьшается почти вдвое. От величины минерализации зависит практическое применение воды – пресную воду применяют для бытового и питьевого водоснабжения, солоноватая может быть использована для водопоя скота, из рассола добывают ряд нужных в хозяйстве элементов (йод, бром и др.). По величине минерализации можно судить о макрокомпонентном составе воды, поскольку с ростом минерализации происходит закономерная смена гидрокарбонатных вод сульфатными, а затем хлоридными, кальций пи этом сменяется натрием и только в области очень крепких рассолов вновь выходит на первое место.
Большое значение имеет величина pH в связи с тем, что:
— pH используется для контроля химического анализа воды, поскольку многие из присутствующих в воде компонентов являются pH – задающими;
— от величины pH природных вод зависят интенсивность миграции большинства микроэлементов, а так же формы их миграции. Так в щелочных водах фтор мигрирует весьма интенсивно в виде простого иона (F-), тогда как в нейтральных и кислых водах он образует различные комплексы;
— в зонах окисления сульфидных месторождений величина pH имеет поисковое значение, поскольку выделяющаяся в таких зонах при окислении сульфидов серная кислота сильно снижает pH растворов. Вследствие этого на фоне средних ее величин (pH5,5 – 8,5) месторождение в ряде случаев образуют аномалию (pH<5).
Окислительно–восстановительный потенциал (Eh) природных вод изменяется в широком интервале. Он зависит преимущественно от содержания в воде растворенного кислорода и сероводорода. Значение окислительно–восстановительного потенциала при изучении природных вод весьма велико. Подобно минерализации и pH этот параметр также используется в качестве контроля при анализе, поскольку от Eh зависит возможность присутствия в данном растворе заметных количеств того или иного компонента с переменной валентностью.
Поскольку Eh (в совокупности с величиной pH) характеризует обстановку формирования природных вод: окислительную, восстановительную или переходную – Eh определяет интенсивность, формы миграции, степень устойчивости, а следовательно, и содержание многих компонентов природных вод, имеющих переменную валентность. От него зависит общая направленность процессов преобразования общего состава воды, протекающих при участии живых организмов. В связи со сказанным Eh является показателем, обуславливающим специфику сложных равновесий природных вод: природа – вода – газ – живое вещество [26, 27].
Таблица 4.1