Лабораторна робота № 10

Тема: Класифікація природних вод за хімічним складом і величиною мінералізації

Мета роботи: ознайомитися з прийомами, що наочно виявляють хімічні властивості і особливості складу води.

Знати: графічні способи відображення даних про хімічний склад води.

Вміти: користуватися різними методами й прийомами класифікації природної води за хімічним складом.

Теоретична частина Визначення Натрія і Калія розрахунковим методом

Пряме визначення йонів лужних металів хімічними методами займає багато часу та вимагає дефіцитних реактивів. Якщо не можна провести полум'яфотометричне визначення, проводять спрощене визначення розрахунковим методм. Для цього необхідно визначити молярну концентрацію еквіваленту аніонів та катіонів досліджуваної води.

Під час розрахунку концентрації йонів Натрія і Калія необхідно враховувати вміст усіх йонів, концентрація яких перевищує 0,01 ммоль/л. Для цього дані хімічного аналізу заносять в таблицю 4.

Таблиця 4 . Хімічний аналіз води

Аніони	Концентрація		Катіони	Концентрація
	ммоль/л	Мг/л		ммоль/л	мг/л
НСО3-			Са2+
СО32-			Mg2+
СІ-			NН4+
SО42-			Fe3+
∑			∑

Сумарну молярну концентрацію еквівалентів йонів Натрію і Калію в ммоль/л обчислюють за формулою:

∑С(К⁺+Na⁺) = ∑С(аніонів) - ∑С(катіонів),

де ∑С(К⁺+Na⁺) – сумарна молярна концентрація еквівалентів К⁺+Na⁺, ммоль/л;

∑С(аніонів) – сума молярних концентрацій еквівалентів всіх визначених у воді аніонів, ммоль/л;

∑С(катіонів) - сума молярних концентрацій еквівалентів всіх визначених у воді катіонів, ммоль/л.

Масову концентрацію йонів Натрію і Калію в мг/л обчислюють за формулою:

ρ(К⁺+Na⁺) = С(К⁺+Na⁺) ·25,

де ρ(К⁺+Na⁺) – масова концентрація йонів Натрію і Калію, мг/л;

∑С(К⁺+Na⁺) – сумарна молярна концентрація еквівалентів К⁺+Na⁺, ммоль/л;

25 – усереднена молярна маса еквівалентів йонів Натрію і Калію, г/моль.

Визначення загальної мінералізації води

Загальна мінералізація води визначається сумою йонів в мг/л або в г/л; солоних вод та розсолів в г/л або % (маса речовини в 1 кг розчину).

Дуже мала мінералізація (до 100 мг/л) погіршує якість води, а вода, що позбавлена солей, взагалі вважається шкідливою, тому що вона знижує осмотичний тиск всередині клітини.

Загальну мінералізацію можна визначити електрометричним (за допомогою солемірів) і оптичними (за допомогою інтерферометра) способами, але в силу своєї громіздкості та складності, широкого розповсюдження вони не отримали.

Найбільш розповсюдженим методом є математичний, заснований на знаходженні суми йонів, знайдених у результаті аналізу води (табл.4).

Загальну мінералізацію в мг/л обчислюють за формулою:

∑u = ∑к + ∑а,

де ∑u – загальна мінералізація, сума йонів, мг/л;

∑к – сума катіонів, мг/л;

∑а - сума аніонів, мг/л.

Таблиця 5. Градація природних вод за загальною мінералізацією

Вода	Характеристика	Загальна мінералізація, мг/л
Ультрапрісна	Звичайно гідрокарбонатна	200
Прісна	Звичайно гідрокарбонатна	200-500
З підвищеною мінералізацією	Гідрокарбонатно-сульфатна	500-1000
Солонувата та солона	Сульфатно-хлоридна	300-10000
З підвищеною солоністю	Переважно хлоридна	10000-35000
Перехідна до розсолу (з морською солоністю)	Хлоридна	35000-50000
Розсоли	Хлориди	50000-400000