Агрессивность выщелачивания – агрессия по временной (бикарбонатной) жесткости. Если содержание щелочи меньше 1,5 мг экв/л, происходит растворение и вымыв из бетона извести.

Общекислотная агрессия обусловлена низкими значениями водородного показателя рН (менее 7 при временной жесткости менее 8,6 мг экв/л и менее 6-7 при временной жесткости более 8,6 мг экв/л), вызывающее усиленное растворение извести.

Магнезиальная агрессия приводит к разрушению бетона при проникновении в него воды с содержанием Mg ⁺² ,более 1000 мг экв/л.

1.1.2 Задания для лабораторных работ

Задание 1

Химическим анализом установлена приведенная концентрация водородных ионов. Определите рН и наименование воды по его значению в соответствии с вариантом таблицы 1.

Таблица 1 - Исходные данные к заданию 1

№ варианта	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Концентрация водородных ионов, г-моль/л	10-5	10-6	10-8	10-10	10-3	10-2	10-3	10-6	10-9	10-8

10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
10-7	10-9	10-4	10-5	10-6	10-7	10-9	10-5	10-4	10-2	10-9

Пример решения задачи для варианта № 0

Дано:

Н⁺ = 10^-5 г-моль/л

Найти:рН, наименование воды

Решение:

Для выражения концентрации водородных ионов принято пользоваться логарифмом концентрации их, взятым с обратным знаком pН= - lg (Н⁺), следовательноpН= - lg(10^-5) = 5.

Для ответа используйте классификацию воды по значению водородного показателя (приложение А).

Вывод: по величине pH - вода кислая.

Задание 2

Используя результаты химического анализа подземной воды, приведенные в таблице 2, определите ее класс, группу и тип по классификации О.А. Алекина и номер воды по графику-квадрату Н.И. Толстихина.

Таблица 2 - Исходные данные к заданию 2

№ варианта	Содержание ионов, мг экв/л
	HCO3-	SO42-	Cl-	Na+	Ca2+	Mg2+
0	5,79	2,62	4,74	10,74	0,40	2,14
1	5,00	1,56	1,64	5,22	2,46	0,46
2	6,32	10,42	1,86	3,67	12,29	2,60
3	2,31	3,67	5,14	2,42	6,07	2,63
4	2,87	0,12	0,39	0,26	2,30	0,82
5	2,45	4,11	0,54	5,62	3,21	0,68
6	-	3,43	60,69	52,94	1,23	5,10
7	5,79	2,45	1,65	3,21	2,13	3,422
8	2,62	6,51	6,24	2,13	4,12	3,54
9	4,74	4,32	2,34	1.24	2,56	2,45
10	15,25	4,32	3,12	5,22	0,87	0,98
11	2,30	2,34	3,12	3,72	1,28	0,76
12	2,86	5,24	0,96	2,34	2,69	1,25
13	-	4,12	60,68	51,23	5,43	4,91
14	6,33	1,26	1,23	0,34	5,23	2,13
15	2,56	2,34	3,24	5,34	4,90	2,14
16	5,46	3,42	6,45	3,56	5,01	1,24
17	4,78	1,32	2,34	5,12	4,32	5,12
18	3,65	1,53	5,43	3,21	1,09	2,34
19	7,65	2,31	6,12	4,21	1,34	1,80
20	2,55	3,12	2,67	1,23	2,09	1,09

Пример решения задачи для варианта № 0

Дано:

HCO₃^- = 5,79 мг экв/л;

SO₄^2- = 2,62 мг экв/л;

Cl^- = 4,74 мг экв/л;

Na⁺= 10,74 мг экв/л;

Ca²⁺ = 0,40 мг экв/л;

Mg²⁺ = 2,14 мг экв/л;

Найти: наименование водыпо классификации О.А. Алекина и номер воды по графику-квадрату Н.И. Толстихина

Решение:

Выразите химический состав воды в % экв. Сумма катионов и анионов каждая в отдельности принимается равной 100%. Далее рассчитывается % экв каждого аниона и катиона.

Сумма анионов-13,15 мг экв/л – 100%, 5,79 мг экв/л HCO₃^- равен 5,79  100% и разделить на 13,15. Равно 44%. Данные заносят в таблицу 3.

Таблица 3 – Химический состав подземных вод

Анионы	Содержание			Катионы	Содержание
	мг/л	мг-экв/л	%-экв		мг/л	мг-экв/л	%-экв
HCO3-		5,79	44	Na+		10,74	81
SO42-		2,62	20	Ca2+		0,40	3
Cl-		4,74	36	Mg2+		2,14	16
итого		13,15	100	итого		13,28	100

Затем по приложениям В, Г определите наименование и номер.

Вывод: по классификации О.А. Алекина вода относится к классу - гидрокарбонатной, группе – натриевой, I типа (HCO₃^-> Ca²⁺ + Mg²⁺). По Н.И. Толстихину № 58.

Задание 3

Запишите приведенные ниже в таблице 4 результаты химического анализа подземной воды в виде формулы М.Г. Курлова. Определите вид жесткости и дайте наименование воды с учетом информации, полученной в результате химического анализа.

Таблица 4 - Исходные данные к заданию 3

№ варианта	Сухой остаток	рН	Температура,оС	Содержание ионов, мг/л
				HCO3-	SO42-	Cl-	Na+	Ca2+	Mg2+
0	1000	7,3	12	930	76	24	93	194	45
1	960	8,3	56	907	68	14	70	103	38
2	340	7,6	9	233	11	9	49	37	5
3	1409	8,4	89	338	340	288	480	-	4
4	1956	7,9	48	72	319	822	468	21	112
5	4413	7,0	29	3904	6	387	1526	104	41
6	17374	6,6	21	31	65	9771	3400	2306	202
7	9179	3,1	5	-	6310	14	212	1112	852
8	4321	2,3	7	353	126	168	247	8	26
9	1697	4,5	87	408	183	6245	3438	499	166
10	4523	6,4	56	649	231	722	468	34	140
11	6543	7,5	7	264	4846	5395	131	3825	767
12	1323	8,6	4	435	524	996	234	269	125
13	1134	9,7	5	244	412	6068	523	543	491
14	1034	8,5	3	324	126	123	34	523	213
15	3421	7,6	2	12	234	324	534	490	214
16	4532	8,5	8	-	342	45	356	501	124
17	6745	4,5	78	456	132	34	512	432	512
18	12342	3,7	45	56	153	43	321	109	234
19	3124	8,4	54	78	231	62	21	134	100
20	5432	4,6	2	89	312	267	123	209	109

Пример решения задачи для варианта № 0

Дано:

М = 1000 мг/л;

рН = 7,3;

Т = 12 ^оС;

HCO₃^- = 930 мг/л;

SO₄^2- = 76 мг/л;

Cl^- = 24 мг/л;

Na⁺= 81,09 мг/л;

Ca²⁺ = 194 мг/л;

Mg²⁺ = 45 мг/л;

Найти: вид жесткости, написать формулу Курлова, наименование воды

Решение:

Теоретические суммы анионов и катионов, выраженные в мг-экв форме должны быть равны, поэтому для решения задачи необходимо пересчитать данные анализа из мг/л в мг-экв/л, используя пересчетные коэффициенты (приложение Б). Результаты вычислений записывают в таблицу 5 и суммируют содержание катионов и анионов. Далее выражают химический состав воды в % -экв форме.

Таблица 5 – Химический состав подземных вод

Анионы	Содержание			Катионы	Содержание
	мг/л	мг-экв/л	%-экв		мг/л	мг-экв/л	%-экв
HCO3-	930	15,25	87	Na+	93	4,05	23
SO42-	76	1,58	9	Ca2+	194	9,68	56
Cl-	24	0,68	4	Mg2+	45	3,70	21
итого	1030	17,51	100	итого	332	17,43	100

Формула М.Г. Курлова представляет собой дробь (ложную), в числителе которой записывают анионный состав воды (в %-экв) в убывающем порядке, а в знаменателе- катионный. Запись ионов с содержанием менее 10 %-экв не производится. Перед дробью записывают содержание газов и специфических элементов, если они имеются в воде и общую минерализацию М в г/л, после дроби указывают температуру воды и дебит источника или скважины. Название воды записывают через черточку: сначала анионный, затем катионный составы.

В данном случае формула имеет вид:

М_1,0 tº12, pH 7,3

Общую жесткость определяют как сумму катионов кальция и магния, выраженных в мг-экв/л: 9,68+3,70=13,38 мг-экв/л. По этому показателю вода классифицируется как очень жесткая (приложение А).

Учитывая общую минерализацию, химический состав, содержание ионов водорода (рН), температуру и вычисленную жесткость, окончательно дают воде наименование по приложению А.

Вывод: вода пресная, гидрокарбонатная кальциево-натриево-магниевая, холодная, щелочная, очень жесткая.