Практична робота № 1

Тема: “Представлення результатів хімічного аналізу підземних вод у вигляді формули Курлова”

Мета: ознайомитися із методами обробки аналізів хімічного складу підземних вод; скласти формулу Курлова, визначити тип підземних вод за хімічним складом та класифікувати підземні води за їх основними властивостями.

В природних умовах вода не зустрічається в хімічно чистому вигляді. В ній завжди присутня деяка кількість речовин, з якими вона стикається в процесі кругообігу. Тому природна вода, а тим паче підземна вода, завжди являє собою розчин дуже складного вмісту.

Під хімічним складом води розуміють весь комплекс газів, іонів, колоїдів мінерального та органічного походження, який в ній знаходиться в природних умовах. У підземних водах розчинена значна кількість різних речовин. У ній знайдені більше ніж 70% хімічних елементів із 104, які відомі на Землі. Більша їх частина присутня в такій незначній кількості, що не впливає на властивості води.

Хімічний склад води з деякою умовністю можна поділити на 7 груп: макрокомпоненти (головні компоненти), другорядні компоненти, мікромпоненти, радіоактивні елементи, органічні речовини та мікроорганізми, розчинені у воді гази, колоїди та механічні суміші.

Сума всіх виявлених у воді хімічних елементів та сполук при хімічному аналізі визначає її мінералізацію.

Макрокомпоненти або головні компоненти хімічного складу води представлені аніонами та катіонами, які складають розчинні сполуки. Вони завжди присутні у воді і є основною частиною мінерального складу води: у прісній воді їх – 90 – 95%, у у високомінералізований – більше 99%. – більше 99%. Макрокомпоненти визначають тип хімічного складу води і найголовніші її властивості. Представлені вони вісьмома іонами, з яких чотири – позитивно заряджені (катіони) – Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺ і чотири негативно заряджені (аніони) – С1^-, SO₄^2-, HCO₃^-, CO₃^2-.

Форми виразу результатів хімічних аналізів

Вагова форма – є основною формою вираження результатів аналізу води. Вона є вихідною формою для отримання інших форм вираження хімічного складу води. Вміст макрокомпонентів подається в мг/дм³, г/дм³ для прісних та солонуватих вод, у г/кг або г/100 г води – для солоних вод та розсолів; розмірність г/кг часто позначається символом ‰ (проміле).

Міліграм-еквівалентна форма використовується, щоб мати уявлення про кількісні співвідношення між іонами, оскільки різні сполуки в розчині вступають в реакцію в чітко виражених еквівалентних співвідношеннях.

Еквівалентом (або еквівалентною вагою) іону називається окреме від ділення іонної ваги (див. табл. Мендєлєєва) на валентність іону. Наприклад: Na⁺ дорівнює 23:1=23; еквівалент SO₄^2- = 96/2=48. Для переходу від вагової іонної форми до еквівалентної необхідно вміст іону, виражений у міліграмах або грамах поділити на величину еквіваленту даного іону (або помножити на коефіцієнт реакції, який являє собою обернену величину еквіваленту іону. Наприклад: SO₄^2- = 2/96=0,02082) [8].

Еквіваленти та коефіцієнти реакції

Таблиця 1.1

Катіони	Еквівалентна вага (ділити)	Перерахунковий коефіцієнт (коефіцієнт реакції) (множити)	Аніони	Еквівалентна вага (ділити)	Перерахунковий коефіцієнт (коефіцієнт реакції) (множити)
H+	1,008	0,99206	Cl-	35,475	0,02820
K+	39,096	0,02558	Br-	79,916	0,01251
Na+	22,997	0,04348	J-	126,92	0,00788
NH4+	18,040	0,05543	NO3-	62,008	0,01613
Li+	6,940	0,14409	NO2-	46,008	0,02174
Ca2+	20,040	0,04990	SO42-	48,08	0,02082
Mg2+	12,160	0,08224	HCO3-	61,018	0,01639
Fe2+	27,925	0,03581	CO32-	30,005	0,03333
Fe3+	18,617	0,05371	PO43-	31,660	0,03159
Al3+	8,990	0,11124	HPO42-	47,997	0,02084
Mn2+	27,465	0,03641	H2PO4-	96,996	0,01031
			S2-	16,030	0,06238
			HS-	33,068	0,03024
			HsiO3-	77,068	0,01298
			SiO32-	38,030	0,02630

Відсотково-еквівалентна форма використовується для зіставлення вод різної мінералізації та визначення співвідношення іонів у 1 дм³ води. Для розрахунку суму аніонів та катіонів у мг-екв, яка міститься в 1 дм³ води, приймається окремо по 100%; визначаються відсотковий вміст аніона (катіона) у мг-екв по відношенню до цієї суми [3].

Класифікація підземних вод за: