Химический состав - Установление состава минеральных вод
Обычно под химическим составом минеральных вод подразумевают солевой состав (качественный и количественный). Но соли, образующиеся при связывании ионов друг с другом, могут присутствовать в растворе в значительных количествах только при высокой минерализации вод, когда степень диссоциации (ионизации, разъединения на ионы) очень слаба. Поэтому говорить о солевом составе минеральных вод можно лишь предположительно.
Наглядное представление о химическом составе воды дает формула М. Г. Курлова (формула, предложенная М. Г. Курловым и Э. Э. Карстенсом):
Мі/сут.
Индекс у буквы "M" в формуле показывает общую минерализацию -- содержание солей в граммах на литр, дробь -- ионный состав. В числителе стоятанионы (отрицательно заряженные ионы), в знаменателе --катионы (положительно заряженные ионы). Даны они в сопоставимых единицах -- процент-эквивалентах -- и показаны в убывающем порядке. Сумма тех и других порознь -- 100. pH -- водородный показатель активной реакции (щелочности-кислотности) воды, T -- температура воды в градусах по Цельсию, D -- суточный дебит воды, измеряемый в мі.
При определении предполагаемого солевого состава по этой формуле необходимо знать и учитывать, что очередность связывания ионов друг с другом (этот процесс происходит при выпаривании воды) происходит в строго определенном порядке. Существует своего рода "сословная градация": правом приоритета среди анионов пользуется хлор. С него и начинается определение состава солей, независимо от того, на каком месте он стоит в формуле М. Г. Курлова. Вторыми идут сульфаты, на третьем месте -- гидрокарбонаты. Среди катионов наиболее активен натрий, следующим стоит магний, и последним -- кальций (в формуле он стоит последним всего лишь потому, что их количества [процентные] с магнием одинаковые, -- то есть он расположен по химической иерархии).
Хлор, первым вступая в реакцию, создает группу хлоридов. Сначала он с ионами натрия образует хлористый натрий (поваренную [или "каменную"] соль NaCl), если ионов натрия не хватит, свободные ионы хлора начнут соединяться с магнием, образуя хлористый магний (MgCl2 -- основа бишофита). А оставшиеся соединятся с кальцием, создавая хлористый кальций (CaCl2). Если же мало хлора, то есть его не хватит на кальций и даже на магний, этих разновидностей не будет в растворе.
Затем в реакцию вступают сульфат-ионы. Порядок соединения с катионами такой же. Если хлор не связал весь натрий, сульфат-ионы создают сернокислый натрий (глауберову соль Na2SO4). Кроме того, они могут образовать сернокислый магний (магнезию, или английскую ("горькую") соль MgSO4) и сернокислый кальций (гипс CaSO4). Так будет в том случае, если после соединения с хлором в растворе еще имеются все три катиона и достаточно сульфат-ионов. В случае, когда какие-либо из катионов полностью использованы хлором, в растворе не будет соответствующей сернокислой соли.
В последнюю очередь в реакцию включаются гидрокарбонат-ионы. Они используют оставшиеся катионы в том же порядке. Бывает, что хлора и сульфат-ионов в воде очень мало или же ионов натрия настолько много, что после соединения с двумя первыми анионами часть их остается несвязанными. В этих случаях гидрокарбонат-ионы образуют двууглекислый натрий (питьевую соду NaHCO3), а при наличии двух других катионов -- гидрокарбонаты магния [Mg(HCO3)2] и кальция [Ca(HCO3)2] (доломитные нарзаны).
Приведенная для примера формула показывает, что в одном литре данной воды содержится в процентах от общей минерализации 5,3 грамма солей: хлористого натрия -- 30, сульфата натрия (глауберовой соли) -- 20, и гидрокарбонатов магния и кальция -- по 25%-экв.
В нашем примере, как явствует из формулы, половину анионов составляют гидрокарбонаты и половину катионов -- натрий. Однако это вовсе не свидетельствует о присутствии гидрокарбоната натрия (щелочей), как может показаться на первый взгляд. Хлор первым соединится с натрием, образовав поваренную соль, -- 30 % от общей минерализации, а остатки этого катиона заберут сульфат-ионы, создав глауберову соль (20 %). На долю гидрокарбонатов останутся магний и кальций (согласно, опять же, иерархии "доступа"), которые характеризуют жесткость воды. Щелочей в этой воде практически нет
Похожие статьи
-
ПРИРОДНЫЕ ВОДЫ И ИХ СОСТАВЫ - Химические свойства и строение воды
Водная среда включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в океане, содержанием 1 млрд. 375 млн. кубических...
-
Химический состав стекла, Схема строения стекла - Производство стекла
Схема строения стекла Карбонат кальция, подобно соде, при сплавлении с песком взаимодействует с ним, образуя силикат кальция и двуокись углерода. При...
-
Химический состав речной воды - Химия воды
Если капельку природной воды нанести на стекло и подождать, пока она испарится, то на месте капли будут видны белые разводы - это кристаллизуются...
-
Химический состав морской воды - Химия воды
Вода как растворитель обладает свойством растворять различные вещества. Растворяющая способность воды определяется ее диэлектрической проницаемостью. Как...
-
Минеральными природными питьевыми водами называются воды, добытые из водоносных горизонтов иливодоносных комплексов, защищенных от антропогенного...
-
Стандартные методы, как правило, предусматривают использование количественного анализа, позволяющего установить точное содержание отдельных элементов и...
-
Моделирование теплопотребления шихты в зависимости от влажности и химического состава
Моделирование теплопотребления шихты в зависимости от влажности и химического состава Выполнен анализ теплопотребления шихты в зонах сушки и подогрева в...
-
Химический и углеводородный состав - Разработка рецептур и компаундирование моторных топлив
Химический состав бензинов характеризуют групповым углеводородным составом, т. е. содержанием в них ароматических, олефиновых, нафтеновых и парафиновых...
-
Введение - Установление состава минеральных вод
Вода в физиологических процессах организма играет большую роль. Она составляет 65-70% массы тела (40-50 л). Общий баланс воды в организме определяется, с...
-
Моющие вещества (МВ) составляют основу всех СМС и определяют их свойства; это мицеллообразующие поверхностно-активные вещества, благодаря которым...
-
Химический состав молока - Химия и физика молока
Составные части Истинные Не истинные Главные Второстепенные Посторонние Вода соли (в форме катионов антибиотики и анионов) гербициды Белок лимонная...
-
Способ решения основной проблемы химии - проблемы происхождения свойств веществ - стал выражаться посредством схемы: СОСТАВ > СВОЙСТВА Этот способ...
-
Из истории применения минеральных вод для лечения болезней - Установление состава минеральных вод
Лечебными минеральными водами называются природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях те или другие минеральные (реже органические)...
-
Полимерами называют вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев одинаковой структуры. Полимеры встречаются в природе -...
-
Химические свойства - Железо в деятельности человека
Основные степени окисления железа -- +2 и +3. При хранении на воздухе при температуре до 200 °C железо постепенно покрывается плотной пленкой оксида,...
-
Соединение Магния., Неорганические соединения магния. - Химический элемент Магний
Для аналитической химии магния имеют значение его труднорастворимые и особенно внутрикомплексные (бесцветные, окрашенные или флуорисцирующие) соединения....
-
Характеристика элемента - Химический элемент Магний
Название "магнезия" встречается уже в III веке н. э., хотя не вполне ясно, какое вещество оно обозначает. Долгое время магнезит - карбонат магния -...
-
Способы получения и химические свойства кислот - Основы химии
Бескислородные кислоты получают: 1. Взаимодействием неметалла с водородом. Например H2 + Cl = 2HCl 2. Действием на соль более сильной или менее летучей...
-
Геология - Установление состава минеральных вод
Закономерности распространения минеральных вод (в общем виде) обусловливаются геологоструктурными особенностями, геологической историей данной...
-
ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ - Химические свойства и строение воды
Жесткость воды - свойство воды (не мылиться, давать накипь в паровых котлах), связанное с содержанием растворимых в ней соединений кальция и магния, это...
-
К числу физических факторов, вызывающих коррозию цементного камня и бетона, относят их попеременное увлажнение и высыхание, которое сопровождается...
-
Физические и химические свойства - Магний и его сплавы. Резиновые материалы. Быстрорежущая сталь
Магний - серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий и пластичный, хороший проводник тепла и электричества. На воздухе он покрывается тонкой...
-
Бромистый этил представляет бесцветную прозрачную жидкость, обладающую эфирным запахом и сначала сладким, потом жгучим вкусом. Кипит при 38,4°С. В воде...
-
Химические свойства меди - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
Природная медь состоит из двух стабильных нуклидов 63Cu (69,09% по массе) и 65Cu (30,91%). Конфигурация двух внешних электронных слоев нейтрального атома...
-
Химические свойства, Физиологическое воздействие - Золото
Золото -- самый инертный металл, стоящий в ряду напряжений правее всех других металлов, при нормальных условиях оно не взаимодействует с большинством...
-
Химические свойства - Титан и его физические свойства
Устойчив к коррозии благодаря оксидной пленке, но при измельчении в порошок горит на воздухе. Титан устойчив к разбавленным растворам многих кислот и...
-
Катализ - Концепции современного естествознания: химическая составляющая
Наиболее сильное влияние на скорость реакции оказывает присутствие в реагирующей системе Катализатора -- вещества, которое повышает (а иногда и уменьшает...
-
Горючие системы Подразделяются на однородные и неоднородные. Однородными являются системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны друг...
-
(а) На основе уравнения ЗДМ объясните физический смысл константы скорости. (б) Зависит ли константа скорости от концентраций реагентов? от их природы? от...
-
Химические свойства Магния. - Химический элемент Магний
Химические свойства магния довольно своеобразны. Он легко отнимает кислород и хлор у большинства элементов, не боится едких щелочей, соды, керосина,...
-
В этой части практикума опыты качественные, без расчетов. Влияние температуры Предлагается запаянный двухколенный стеклянный сосуд, заполненный оксидом...
-
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТАЛЛИЯ. ПРИМЕНЕНИЕ - Химические элементы главной подгруппы III группы
Мягкий металл синевато-белого цвета Конфигурация внешней электронной оболочки атома Tl 6s26р1; в соединениях имеет степень окисления +1 [Tl (I)] и +3 [Tl...
-
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ - Неограническая химия
Задание 4.1: 4.1.1. Проанализируйте данную Вам реакцию (табл. IV.1) и укажите, какой она является: гомогенной или гетерогенной. 4.1.2. Запишите...
-
Химические свойства спиртов - Спирты и фенолы
Ряд химических свойств спиртов является общим для всех спиртов; имеются также и реакции, по-разному протекающие для первичных, вторичных и третичных...
-
Получение спиртов - Химические свойства и характеристики спиртов
Некоторые из показанных выше реакций (рис. 6,9,10) обратимы и при изменении условий могут протекать в противоположном направлении, приводя к получению...
-
Влияние разбавления раствора - Химическая кинетика, равновесия, термодинамика
Это, как и в предыдущем параграфе, изменение концентрации, но не одного вещества, а одновременно всех растворенных веществ. Допустим, что объем раствора...
-
Гомогенные равновесия в растворах электролитов Константа ионизации (диссоциации) слабого основания на примере аммиака (запись NH3*H2O предпочтительнее,...
-
Допустим, реакция aA + bB <> хХ + yY - гомогенная и идет в одну стадию. Тогда скорость прямой реакции vПр = KПр [A]A{B]B, а скорость обратной...
-
УМЯГЧЕНИЕ И ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ - Химические свойства и строение воды
Под умягчением воды подразумевается процесс удаления из нее катионов жесткости, т. е. кальция и магния. В соответствии с ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая"...
-
Актуальность темы. В современных условиях глобальной конкуренции на все более интегрирующихся мировых рынках, развитие химической промышленности...
Химический состав - Установление состава минеральных вод