Podobná témata vědecké práce o průmyslových biotechnologiích, autor vědecké práce – Bunkova Ekaterina Aleksandrovna, Baurin Yuri Sergeevich
Vlastnosti chemického složení podzemních a povrchových vod na krymské výukové praxi Geologické fakulty St. Petersburgské státní univerzity
Hodnocení kvality pitné vody a rizika pro veřejné zdraví
Hygienické hodnocení pitné vody ve městě Tomsk
Studie kvality pitné vody v okrese Rasskazovsky
K problematice kvality pitné vody v systémech centralizovaného zásobování pitnou vodou Republiky Mordovia
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Text vědecké práce na téma „Stanovení obsahu chloridových iontů v pitné vodě. Srovnání pitné a artéské vody v Orsku”
STANOVENÍ OBSAHU CHLORIDOVÝCH IONTŮ V PITNÉ VODĚ. POROVNÁNÍ PITÍ
A ARTÉSKÁ VODA ORSK 1 2 Bunkova E.A. , Baurin Yu.S.
1Bunková Jekatěrina Aleksandrovna – bakalářka;
2Baurin Jurij Sergejevič – bakalář, směr: pedagogické vzdělání (se dvěma profily školení), Katedra chemie a metod výuky chemie, Orenburgská státní pedagogická univerzita, Orenburg
Chloridy jsou hlavními ionty přírodních vod a mají vysokou migrační schopnost, což se vysvětluje jejich dobrou rozpustností a slabou schopností sorpce suspendovaných látek a spotřebou vodními organismy. Chloridy zhoršují chuť vody a činí ji nevhodnou pro zásobování pitnou vodou, proto má sledování obsahu chloridů ve vodách nádrží velký význam pro hodnocení kvality vody.
Za účelem srovnání obsahu chloridových iontů ve vodě byl proveden experiment. Pro účely studie byly vzorky odebrány z různých míst ve městě Orsk: z okresů Leninsky, Sovetsky (poblíž řeky Ural) a Oktyabrsky.
Jako výzkumná metoda byla zvolena Mohrova metoda [2]. Jedná se o jednu z argentometrických metod analýzy, která spočívá v přímé titraci zkušební vody pracovním titrovaným roztokem dusičnanu stříbrného za přítomnosti indikačního 5% roztoku chromanu draselného za vzniku nerozpustných sraženin.
Rozpustnost chloridu stříbrného je výrazně nižší než rozpustnost chromanu stříbrného. Nejprve se tedy vytvoří chlorid stříbrný a poté, když zreaguje veškerý chloridový iont, vznikne červenohnědá sraženina chromanu. Titrace se zastaví poté, co se žlutá barva roztoku změní na oranžovou. Titrace se provádí v neutrálních nebo mírně alkalických roztocích při pH = 7-9.
Údaje s koncentracemi chloridových iontů jsou uvedeny v tabulce.
Tabulka 1. Koncentrace chloridových iontů ve vzorcích vody z oblastí Orska
Oblast C1(C1-), mol/l C2(C1-), mol/l C1(C4-), mol/l C1(CXNUMX-), mol/l
Leninský 0,0026 0,0025 0,0023 0,0025
Sovětský 0,0018 0,0017 0,0018 0,0019
Oktyabrsky 0,0027 0,0025 0,0026 0,0027
Tabulka ukazuje, že nižší obsah chloridových iontů byl zjištěn ve vodě Sovětské oblasti. To je způsobeno přívodem vody z jiného odběru vody.
Získaná data pro kohoutkovou vodu nepřekračují hodnotu MPC, která je 350 mg/l [3]. U pitné vody (v našem případě artéské vody) bylo zjištěno, že koncentrace chloridových iontů je 76,1 mg/l, tzn. Je v něm podstatně více chloridových iontů. Voda z kohoutku má ale větší tvrdost, jejíž hodnoty se pohybují od 5,9 do 6,1 mmol/l a obsahuje různé nečistoty, zatímco tvrdost artéské vody je 2 mmol/l. Proto je podle nás artézský na pití bezpečnější.
Zvýšený obsah chloridů však může přispívat ke vzniku kardiovaskulárních onemocnění, vzniku onemocnění oběhového systému, podráždění sliznic, očí, kůže a dýchacích cest. Může také negativně ovlivnit sekreční činnost žaludku, trávení a nerovnováhu voda-sůl. Je tendence ke vzniku nádorů urogenitálních orgánů, trávicích orgánů, žaludku, jícnu, sklon k hypertenzním stavům, zvýšená vaskulární reaktivita, vzniká pravděpodobnost cholelitiázy a urolitiázy.
Takže jsme se podívali na kohoutkovou a artéskou vodu. Zjistili jsme, že voda z vodovodu není vhodná pro pitné účely z důvodu přítomnosti škodlivin, ale pro hygienické a hygienické účely je nepostradatelná. Obsahuje chlór, ale i další nebezpečné složky, které mohou způsobit řadu onemocnění. Artézská voda přitom obsahuje i dostatečné množství chloridových iontů, které jsou důsledkem mineralizace vody. Bylo také zjištěno, že koncentrace chloridových iontů ve vodách Orska nepřekračuje hodnotu MPC.
1. Boev V.M., Lestsova N.A. Pozor, voda! T. 10000. č. 1093. 28 s.
2. Mezistátní standard. GOST 4245-72 Pitná voda. Metody stanovení obsahu chloridů.
3. Mezistátní standard. GOST 2.1.5.689-98 Nejvyšší přípustné koncentrace (MPC) chemických látek ve vodě vodních útvarů pro použití v domácnostech, pitných a kulturních vodách.
Přírodní voda obsahuje značné množství nečistot, od rozpuštěných kovů a jejich solí až po mechanické inkluze ve formě rzi, písku a jílu. Chemické složení nečistot je obrovské, součástí některých jsou soli kyseliny chlorovodíkové, které ovlivňují celkové množství chloridů ve vodě.
Pokud si všimnete, že kvalita vody z kohoutku je snížená: na spotřebičích a nádobí se tvoří vodní kámen, voda má nepříjemnou chuť, pak je vysoká pravděpodobnost, že voda obsahuje chloridy. Při stavbě studny je také velmi důležité provést analýzu vody, aby se zjistila koncentrace nečistot v ní. Koncentrace chloridů ve vodě přesahující přípustné normy je nebezpečná pro lidské zdraví, domácí a průmyslová zařízení, proto je důležité umět určit jejich přítomnost a správně z nich čistit vodu.
Odkud se chloridy ve vodě berou?
Chloridy ve vodě jsou soli získané interakcí kyseliny chlorovodíkové a kationtů kovů, které mají vysokou rozpustnost ve vodě. Nejběžnějšími chloridy jsou vápník, hořčík a sodík. Původ chloridů ve vodě je způsoben přírodními zdroji. Tyto sloučeniny se nacházejí téměř v každém přírodním zdroji vody – řekách, jezerech, studnách, potocích, studnách.
Obsah chloridů v jezerech a řekách se pohybuje od zlomku gramu do několika gramů na litr, v mořích tvoří množství chloridových iontů 87 % hmotnosti všech aniontů, proto je úroveň jejich koncentrace v mořích a podzemní voda umožňuje jejich klasifikaci jako přesycené roztoky a solanky.
Za svůj výskyt ve vodě vděčí podzemním a artéským vodám, které smývají sloučeniny jejich vrstev země, které zase vznikly v důsledku sopečných erupcí. Složení vyvřelých hornin zahrnuje následující minerály:
- sodalit;
- chlorapatit;
- halit a další.
Velké množství chloridů ve formě solí chloridu sodného (NaCl) se nachází v mořích a oceánech. Průměrná koncentrace chloridového iontu ve světových oceánech je 19 g/l.
Přebytek chloridových solí geologického původu ve vodních plochách je poměrně vzácným jevem, proto je nadnormální přítomnost chloridů indikátorem znečištění domácích i průmyslových vod. Významné množství chloridů ve vodě v důsledku přírodních jevů se vyskytuje v následujících případech:
- zasolování půdy v důsledku vzestupu vysoce mineralizovaných podzemních vod;
- neustálý přítok vody s následným odpařováním kapaliny.
Dalším významným důvodem zvýšeného obsahu chloridových iontů ve vodě je lidská činnost. Hnojiva, sůl pro rozpouštění ledu na silnicích, emise z chemického průmyslu, skládek, odpadních vod a lidského odpadu – to vše přispívá ke vzniku a cirkulaci chloridů v přírodě. Průmyslové odpadní vody mohou obsahovat různé soli, jejichž povaha a účinek závisí na výrobním zařízení.
Ze všech známých aniontů mají chloridy nejvyšší schopnost migrace, což se vysvětluje jejich vysokou rozpustností a slabou schopností sorpce a spotřeby živými organismy.
Zvýšený obsah chloridů v pitné vodě jí dodává slanou chuť a má negativní dopad na lidské zdraví, je také nevhodná pro ekonomické a technické potřeby.
Přípustný obsah chloridů v přírodních vodách
Obsah chloridů ve vodě závisí na sezónnosti a úrovni mineralizace vody. Například v nádržích v severní části Ruska není norma chloridů ve vodě vyšší než 10 mg/l a pro jižní oblasti je typická hodnota od 10 do 100 mg/l.
Říční a jezerní nádrže jsou považovány za sladkou vodu, proto je hodnota chloridů ve vodě na úrovni 10 mg/l. Pokud je při rozboru zjištěno jejich zvýšené množství, znamená to znečištění nádrže odpadními vodami.
Standardizace chloridů v pitné vodě
Znalost maximální přípustné koncentrace chloridů ve vodě a hladiny aniontů chloru určuje vhodnost vody k pití, použití v zemědělství a průmyslových podnicích.
Vodní normy pro chloridy pro centralizované systémy jsou stanoveny státní normou SanPiN 2.1.4.1074-01. Hladina chloridů v centralizovaném zásobování vodou by tedy neměla překročit 350 mg/l, doporučená koncentrace chloridů v pitné vodě je však 200 mg/l. Rozdíl v hodnotách koncentrace vody vstupující do domácností a vody vhodné ke spotřebě diktuje uživatelům potřebu instalovat speciální filtry na čištění vody. U zálivek by měla být koncentrace chloridů podle druhu rostliny na úrovni 50 – 300 mg/l, u vodních ploch pro rybářské účely by přítomnost chloridů ve vodě neměla překročit 300 mg/dm 3 .
V bazénech by normy pro obsah chloridů ve vodě (MPC) neměly být vyšší než 700 mg/l.
Proč jsou chloridy ve vodě nebezpečné pro lidský organismus?
Vliv chloridů ve vodě na organismus byl zaznamenán již ve starověku. Voda obsahující chloridy přesahující povolené hodnoty má negativní dopad na zdraví. Při použití takové kapaliny jsou postiženy sliznice, oči, kůže a dýchací cesty.
Chloridy ve vodě jsou zdraví škodlivé. Při konzumaci vody s chloridy dochází u člověka k narušení rovnováhy voda-sůl a trávicího traktu a dochází k otokům. Přebytek chlórových solí:
- způsobuje narušení fungování genitourinárního systému;
- vede ke změnám v oběhovém systému;
- klade zvýšený tlak na ledviny a srdce;
- zvyšuje krevní tlak;
- zhoršuje průběh kardiovaskulárních onemocnění.
Co dalšího ovlivňují chloridy ve vodě?
Chloridy ve vodě poškozují domácí a hospodářská zvířata a ovlivňují růst a vývoj rostlin.
Agresivní působení solí ničí domácí a průmyslové spotřebiče a výrazně zvyšuje intenzitu koroze. Taková voda má zvýšenou tvrdost, soli se usazují na topných zařízeních, tvoří vodní kámen, snižují tepelnou vodivost zařízení a náčiní a vedou k poruchám zařízení.
Vliv chloridů ve vodě na průmyslové a domácí komunikace je ve formě:
- koroze a vzhled tmavých skvrn na povrchu potrubí a nerezových dřezů a jednotek;
- vlivem vytvořeného sedimentu se snižuje přenos tepla baterií a zvyšuje se spotřeba energie na ohřev vody;
- důlková koroze potrubí a topných kotlů, která vede ke zničení stěn;
- zkrácení doby mezi opravami způsobené havarijními situacemi.
Jak zjistit přítomnost chloridů ve vodě
Nejspolehlivějším způsobem, jak zjistit koncentraci chloridů ve vodě, je odevzdat vzorek do laboratoře. Chcete-li to provést, musíte si zavolat odborníka domů nebo sami odebrat vzorek a přinést jej do specializované organizace na analýzu chloridů ve vodě. Při vlastní výdeji vody je důležité ji nevystavovat teplotám a slunečnímu záření, stačí pustit vodu z kohoutku po dobu 5-10 minut a vodu natáhnout tenkým proudem po stěnách 1,5-2 litrové láhve, dříve vyčištěné a umyté ve stejné vodě.
Byly vyvinuty normy GOST, které upravují, jaké metody, zařízení a výpočty použít ke stanovení obsahu chloridů ve vodě.
Metody stanovení obsahu chloridů v pitné vodě jsou popsány v GOST 4245-72 a jsou založeny na titračním procesu, kdy se určitá látka přidává do stávajícího roztoku (zkušební vody), dokud nepřestane probíhat chemická reakce. Titrimetrické stanovení chloridů ve vodě umožňuje vypočítat kvantitativní nebo hmotnostní obsah iontů chloru.
Další moderní regulační dokumenty, které upravují kvalitu vody a způsoby její kontroly, umožňují použití chemických, fyzikálně-chemických a fyzikálních metod analýzy. Kromě titrace, metody jako:
- stanovení chloridů ve vodě s difenylkarbazonem.
- merkurimetrická metoda stanovení chloridů ve vodě.
- stanovení chloridů ve vodě fotometrickou metodou aj.
Detekce chloridů ve vodě doma
Vodu na chloridy můžete otestovat sami. V každodenním životě může být signálem pro analýzu:
- slaná chuť vody, pravděpodobně je překročena koncentrace chloridů sodných;
- hořká chuť svědčí o zvýšeném obsahu chloridů vápenatých.
Voda s vysokým obsahem chloridů má negativní dopad na lidské zdraví, na kvalitu provozu domácích zařízení a komunikačních systémů. Je velmi důležité včas stanovit koncentrace chloridových aniontů a nainstalovat vhodná čisticí zařízení.
Jak odstranit chloridy z pitné vody
Nejčastěji se k čištění vody od chloridů používají metody založené na sorpci, iontové výměně a reverzní osmóze. Všechny tyto metody se používají v čisticích systémech, a to jak ve velkých průmyslových podnicích, tak v každodenním životě ve filtračních zařízeních pro centralizované systémy zásobování vodou a vody ze studní. Více o čištění vody od chloridových iontů si můžete přečíst v článku „Jak čistit vodu od chloridů“.
Aplikace pro výběr zařízení
