--PAGE_BREAK--
4. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Молекулы воды обнаружены в межзвёздном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников.
Изотопный состав. Существуют девять устойчивых изотопных разновидностей воды. Содержание их в пресной воде в среднем следующее: 1Н216О – 99,73%, 1Н218О – 0,2%,
1Н217О – 0,04%, 1H2Н16О – 0,03%. Остальные пять изотопных разновидностей присутствуют в воде в ничтожно малых количествах.
Строение молекулы. Как известно, свойства химических соединений зависят от того, из каких элементов состоят их молекулы, и изменяются закономерно. Воду можно рассматривать как оксид водорода или как гидрид кислорода. Атомы водорода и кислорода в молекуле воды расположены в углах равнобедренного треугольника с длиной связи О – Н 0,957 нм; валентный угол Н – О – Н 104o 27’.
Но поскольку оба водородных атома расположены по одну сторону от кислородного, электрические заряды в ней рассредоточиваются. Молекула воды полярна, что является причиной особого взаимодействия между разными её молекулами. Атомы водорода в молекуле воды, имея частичный положительный заряд, взаимодействуют с электронами атомов кислорода соседних молекул.Такая химическая связь называется в о д о р о д н о й. Она обьединяет молекулы воды в своеобразные полимеры пространственного строения. В водяном паре присутствует около 1% димеров воды. Расстояние между атомами кислорода – 0,3 нм. В жидкой и твёрдой фазах каждая молекула воды образует четыре водородные связи: две – как донор протонов и две – как акцептор протонов. Средняя длина этих связей – 0, 28 нм, угол Н – О – Н стремится к 1800.Четыре водородные связи молекулы воды направлены приблизительно к вершинам правильного тетраэдра.
Структура модификаций льда представляет собой трёхмерную сетку. В модификациях, существующих при низких давлениях, так называемый лёд – I, связи Н – О – Н почти прямолинейны и направлены к вершинам правильного тетраэдра. Но при высоких давлениях обычный лёд можно превратить в так называемые лёд – II, лёд – III так далее – более тяжёлые и плотные кристаллические формы этого вещества. Самые твёрдые, плотные и тугоплавкие пока – лёд – VII и лёд – VIII. Лёд – VII получен под давлением 3 млрд Па, он плавится при температуре + 1900 C. В модификациях – лёд – II - лёд – VI – с вязи Н – О – Н искривлены и углы между ними отличаются от тетраэдрического, что обусловливает увеличение плотности по сравнению с плотностью обычного льда. Только в модификациях лёд – VII и лёд – VIII достигается самая высокая плотность упаковки: в их структуре две правильные сетки, выстроенные из тетраэдров, вставлены одна в другую, при этом сохраняется система прямолинейных водородных связей.
Трёхмерная сетка водородных связей, построенная из тетраэдров, существует и в жидкой воде во всём интервале от температуры плавления до критической температуры, равной + 3,980 С. Увеличение плотности при плавлении, как и в случае плотных модификаций льда, объясняется искривлением водородных связей.
Искривление водородных связей увеличивается с ростом температуры и давления, что ведёт к возрастанию плотности. С другой стороны при нагревании средняя длина водородных связей становится больше, в результате чего плотность уменьщается. Совместное действие двух фактов объясняет наличие максимума плотности воды при температуре + 3, 980 С.
Физические свойства воды аномальны, что объясняется приведёнными выше данными о взаимодействии между молекулами воды.
Вода – единственное вещество на Земле, которое существует в природе во всех трёх агрегатных состояниях – жидком, твёрдом и газообразном.
Плавление льда при атмосферном давлении сопровождается уменьшением объёма на 9%. Плотность жидкой воды при температуре, близкой к нулю, больше, чем у льда. При 00С 1 грамм льда занимает объём 1,0905 кубических сантиметров, а 1 грамм жидкой воды занимает объём 1,0001 кубических сантиметров. И лёд плавает, оттого и не промерзают обычно насквозь водоёмы, а лишь покрываются ледяным покровом.
Температурный коэффициент объёмного расширения льда и жидкой воды отрицателен при температурах соответственно ниже — 2100 С и + 3,980 С.
Теплоёмкость при плавлении возрастает почти вдвое и в интервале от 00 С до 1000 С почти не зависит от температуры.
Вода имеет незакономерно высокие температуры плавления и кипения в сравнении с другими водородными соединениями элементов главной подгруппы VI группы таблицы Менделеева.
теллуроводород селеноводород сероводород вода
Н2Те Н2Sе Н2S Н2О
_____________________________________________________
t плавления — 510 С — 640 С — 820 С 00 С
_____________________________________________________
t кипения — 40 С — 420 С — 610 С 1000 С
_____________________________________________________
Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень значительна. Вот почему так велика теплоёмкость воды. Благодаря этой особенности вода формирует климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. Нагреваясь, она поглощает тепло, остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым “выравнивает” климат. Особенно заметно на формирование климата материков влияют морские течения, образующие в каждом океане замкнутые кольца циркуляции. Наиболее яркий пример – влияние Гольфстрима, мощной системы тёплых течений, идущих от полуострова Флорида в Северной Америке до Шпицбергена и Новой Земли. Благодаря Гольфстриму средняя температура января на побережье Северной Норвегии, за Полярным кругом, такая же, как в степной части Крыма, — около 00 С, т. е. повышена на 15 – 200 С. А в Якутии на той же широте, но вдали от Гольфстрима – минус 400 С. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров. Водяной пар создаёт мощный “парниковый эффект”, который задерживает до 60% теплового излучения нашей планеты, не даёт ей охлаждаться. По расчётам М.И.Будыко, при уменьшении содержания водяного пара в атмосфере вдвое средняя температура поверхности Земли понизилась бы более чем на 50 С (с 14,3 до 90 С). На смягчение земного климата, в частности на выравнивание температуры воздуха в переходные сезоны – весну и осень, заметное влияние оказывают огромные величины скрытой теплоты плавления и испарения воды.
Но не только поэтому мы считаем воду жизненно важным веществом. Дело в том, что тело человека почти на 63 – 68 % состоит из воды. Почти все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных растворах. С водой удаляются из нашего тела ядовитые шлаки; вода, выделяемая потовыми железами и испаряющаяся с поверхности кожи, регулирует температуру нашего тела. Представители животного и растительного мира содержат такое же обилие воды в своих организмах. Меньше всего воды, лишь 5 – 7% веса, содержат некоторые мхи и лишайники. Большинство обитателей земного шара и растения состоят более чем на половину из воды. Например, млекопитающие содержат 60 – 68 %; рыбы – 70 %; водоросли – 90 – 98 % воды.
В растворах же (преимущественно водных) протекает большинство технологических процессов на предприятиях химической промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых продуктов.
Не случайно гидрометаллургия – извлечение металлов из руд и концентратов с помощью растворов различных реагентов – стала важной отраслью промышленности.
Вода – это важный источник энергоресурсов. Как известно, все гидроэлектрические станции мира, от маленьких до самых крупных, превращают механическую энергию водного потока в электрическую исключительно с помощью водяных турбин с соединёнными с ними электрогенераторами. На атомных электростанциях атомный реактор нагревает воду, водяной пар вращает турбину с генератором и вырабатывает электрический ток.
Вода, несмотря на все её аномольные свойства, является эталоном для измерения темпкратуры, массы ( веса), количества тепла, высоты местности.
Шведский физик Андерс Цельсий, член Стокгольмской академии наук, создал в 1742 году стоградусную шкалу термометра, которой в настоящее время пользуются почти повсеместно. Точка кипения воды обозначена 100, а точка таяния льда 0 .
При разработке метрической системы, установленной по декрету французского революционного правительства в 1793 году взамен различных старинных мер, вода была использована для создания основной меры массы (веса) – килограмма и грамма: 1 грамм, как известно, это вес 1 кубического сантиметра (милилитра) чистой воды при температуре её наибольшей плотности – 40 С. Следовательно, 1 килограмм – это вес 1 литра (1000 кубических сантиметров) или 1 кубического дециметра воды: а 1 тонна (1000 килограммов) – это вес 1 кубического метра воды.
Вода используется и для измерения количества тепла. Одна калория – это количество тепла, нужное для нагревания 1 грамма воды с 14, 5 до 15,50 С.
Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря.
В 1932 году американцы Г.Юри и Э.Осборн обнаружили, что даже в самой чистой воде, которую только можно получить в лабораторных условиях, содержится незначительное количество какого-то вещества, выражающегося, по-видимому, той же химической формулой Н2О, но обладающего молекулярным весом 20 вместо веса 18, присущего обычной воде. Юри назвал это вещество тяжёлой водой. Большой вес тяжёлой воды объясняется тем, что её молекулы состоят из атомов водорода с удвоенным атомным весом по сравнению с атомами обычного водорода. Двойной вес этих атомов в свою очередь обусловливается тем, что их ядра содержат, кроме единственного протона, составляющего ядро обычного водорода, ещё один нейтрон. Тяжёлый изотоп водорода получил название дейтерия
(D или 2Н), а обычный водород стали называть протием. Тяжёлая вода, окись дейтерия, выражается формулой D2О.
Вскоре был открыт третий, сверхтяжёлый изотоп водорода с одним протоном и двумя нейтронами в ядре, который был назван тритием (Т или 3Н). В соединении с кислородом тритий образует сверхтяжёлую воду Т2О с молекулярным весом 22.
В природных водах содержится в среднем около 0,016% тяжёлой воды. Тяжёлая вода внешне похожа на обычную воду, но по многим физическим свойствам отличается от неё. Точка кипения тяжёлой воды 101,40 С, точка замерзания + 3,80 С. Тяжёлая вода на 11% тяжелее обычной. Удельный вес тяжёлой воды при температуре 250 С равен 1,1. Она хуже ( на 5 – 15% ) растворяет различные соли. В тяжёлой воде скорость протекания некоторых химических реакций иная, чем в обычной воде.
И в физиологическом отношении тяжёлая вода воздействует на живое вещество иначе: в отличие от обычной воды, обладающей живительной силой, тяжёлая вода совершенно инертна. Семена растений, если их поливать тяжёлой водой, не прорастают; головастики, микробы, черви, рыбы в тяжёлой воде не могут существовать; если животных поить одной тяжёлой водой, они погибнут от жажды. Тяжёлая вода – это мёртвая вода.
Имеется ещё один вид воды, отличающийся по физическим свойствам от обычной воды, — это омагниченная вода. Такую воду получают с помощью магнитов, вмонтированных в трубопровод, по которому течет вода. Омагниченная вода изменяет свои физико – химические свойства: скорость химических реакций в ней увеличивается, ускоряется кристаллизация растворённых веществ, увеличивается слипание твёрдых частиц примесей и выпадение их в осадок с образованием крупных хлопьев (коагуляция). Омагничивание успешно применяется на водопроводных станциях при большой мутности забираемой воды. Она позволяет также быстро осаждать загрязненные промышленные стоки.
Из химических свойств воды особенно важны способность её молекул диссоциировать (распадаться) на ионы и способность воды растворять вещества разной химической природы.
Роль воды как главного и универсального растворителя определяется прежде всего полярностью её молекул и, как следствие, её чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемостью. Разноимённые электрические заряды, и в частности ионы, притягиваются друг к другу в воде в 80 раз слабее, чем притягивались бы в воздухе. Силы взаимного притяжения между молекулами или атомами погружённого в воду тела также слабее, чем в воздухе. Тепловому движению в этом случае легче разбить молекулы. Оттого и происходит растворение, в том числе многих труднорастворимых веществ: капля камень точит.
Лишь незначительная доля молекул (одна из 500 000 000) подвергается электролитической диссоциации по схеме:
Н2О Н+ + ОН-
Однако, приведённое уравнение условное: не может существовать в водной среде лишённый электронной оболочки протон Н+. Он сразу соединяется с молекулой воды, образуя ион гидроксония Н3О+, который в свою очередь объединяется с одной, двумя или тремя молекулами воды в
Н3О+, Н5О2+, Н7О3+ .
Электролитическая диссоциация воды – причина гидролиза солей слабых кислот и (или) оснований. Степень электролитической диссоциации заметно возрастает при повышении температуры.
Образование воды из элементов по реакции:
Н2 + 1/2 О2 Н2О -242 кДж/моль для пара
-286 кДж/моль для жидкой воды
-при низких температурах в отсутствии катализаторов происходит крайне медленно, но скорость реакции резко возрастает при повышении температуры, и при 5500 С она происходит со взрывом. При понижении давления и повышении температуры равновесие сдвигается влево.
Под действием ультрафиолетового излучения происходит фотодиссоциация воды на ионы Н+ и ОН- .
Ионизирующее излучение вызывает радиолиз воды с образованием Н2; Н2О2 и свободных радикалов: Н* ; ОН* ; О* .
Вода – реакционноспособное соединение.
Вода окисляется атомарным кислородом:
Н2О + О Н2О2
При взаимодействии с F2 образуется НF, а также О2; О3; Н2О2; F2О и другие соединения.
С остальными галогенами при низких температурах вода реагирует с образованием смеси кислот Н Гал и Н Гал О.
При обычных условиях с водой взаимодействует до половины растворённого в ней СI2 и значительно меньшие количества Br2 и J 2 .
При повышенных температурах СI2 и Br2 разлагают воду с образованием Н Гал и О2 .
При пропускании паров воды через раскалённый уголь она разлагается и образуется так называемый водяной газ:
Н2О + С СО + Н2
При повышенной температуре в присутствии катализатора вода реагирует с СО; СН4 и другими углеводородами, например:
Н2О + СО СО2 + Н2
Н2О + СН4 СО + 3Н2
Эти реакции используют для промышленного получения водорода.
Фосфор при нагревании с водой под давлением в присутствии катализатора окисляется в метафосфорную кислоту:
6Н2О + 3Р 2НРО3 + 5Н2
Вода взаимодействует со многими металлами с образованием Н2 и сответствующего гидроксида. Со щелочными и щелочно-земельными металлами ( кроме Мg ) эта реакция протекает уже при комнатной температуре. Менее активные металлы разлагают воду при повышенной температуре, например, Мg и Zn – выше 1000 С; Fe – выше 6000 С :
2Fe + 3H2O Fe2O 3 + 3H2
При взаимодействии с водой многих оксидов образуются кислоты или основания.
Вода может служить катализатором, например, щелочные металлы и водород реагируют с CI2 только в присутствии следов воды.
Иногда вода – каталитический яд, например, для железного катализатора при синтезе NH3.
Способность молекул воды образовывать трёхмерные сетки водородных связей позволяет ей давать с инертными газами, углеводородами, СО2, CI2, (CH2)2O, CHCI3 и многими другими веществами газовые гидраты.
5.ИССЛЕДОВАНИЯ УЧЕНЫХ О ВОДЕ КАК О НОСИТЕЛИ
ИНФОРМАЦИИ И ЭНЕРГИИ
Каждый человек, каждая вещь, по теории доктора Емота обладает сенсорными способностями и вибрирует в своей собственной частоте – ХАДО. Мы способны также влиять на вибрации других существ и природных явлений.
С помощью высокоскоростной фотографии Масару Емото обнаружил, что кристаллы замороженной воды реагируют на положительную и отрицательную энергию. Вода подверглась таким видам воздействия, как:
· Электромагнитное излучение от телевизора;
· Классическая музыка и тяжелый рок;
· Молитва;
· Мысли;
· Напечатанные и произнесенные слова.
Выяснилось, что на добрые слова и красивую музыку вода отвечает изумительно красивыми кристаллами, а неприятный раздражитель вызывает хаотичный, тусклый и безрадостный рисунок. В лаборатории доктора Емота провели новый эксперимент с целью выяснить, что лучше всего очищает воду. Выяснилось, что это слова «любовь» и «благодарность». Так документально была подтверждена догадка, что добрые слова обладают мощной энергией, достаточной для того, чтобы вылечить не только больное тело, но и нашу не вполне здоровую планету.
Выражение «структурированная вода» известно многим. На самом деле оно не совсем корректно. Неструктурированной воды не бывает. Когда говорят о «структурированной воде», имеют в виду воду с биологически активной структурой, приближенной к природной. Такая вода содержится в плодах и живых организмах, кроме того, она существует в условиях девственной природы, где ничто не нарушает ее естественной структуры. Такая воды полезна для человека: чем дальше потребляемая вода от природного «идеала», тем больше энергии и ресурсов придется потратить организму для приведения ее структуры в норму. Говоря простым языком, «плохая» вода будет «подсаживать» почки, печень, сердце и другие органы. Это происходить не сразу: вода буквально по капле подтачивает организм и ослабевает все его системы.
Вода в природе непрерывно структурируется. Воздействие на нее оказывается огромным количеством факторов:
· Магнетизм Земли;
· Биополя;
· Различные виды излучения
На кафедре биоорганической химии МГУ ведется непрерывное наблюдение за опытными образцами воды. Это позволило зафиксировать ее реакцию на солнечное затмение (26 марта), которое отразилось и на людях, ежедневно использовавших эту воду: они вдруг почувствовали, что целебное действие «эликсира жизни» на время прекратилось.
Физики уже давно изучают воздействие на воду радиационного фона. Даже малые дозы ионизированного излучения меняют ее структуру. Уже доказано, что заражение местности радиацией происходит именно через воду, которая несет информацию о радиационном загрязнений вблизи атомных электростанций, а также мест добычи руды и угля. Эту же проблему приносит отработанное топливо, которое пока что не придумали как утилизировать.
Чем же «структурированная вода» отличается от воды обычной? Вода, соответствующая формуле Н2О, на самом деле существует только в теории. В реальности молекулы водорода и кислорода имеют достаточное сложные, и самое главное, изменчивые взаимоотношения.
· Та субстанция, которая составляет водную среду нашего организма, имеет низкомолекулярную структуру: это еще не газ, но уже не жидкость.
· Искусственно структурированная вода- это система, максимально приближенная к природному образцу.
· Особенностью ее структуры является активная форма кислорода (синглетный кислород )- столь же активная, как и в составе воздуха. Достигается это путем образования особых молекулярных соединений (ячеек) – кластеров. Процесс происходит при определенной температуре (0) и при участии ультрафиолета.
· В природе такие условия существуют только в воде горных водоемов (одновременно холодных и открытых прямым солнечным лучам). Вода в таких водоемах замерзает при более низких температурах (до -8).
СМИ много говорили об экспериментах японского исследователя Масару Емото, цель которых — доказать, что вода способна реагировать на посылаемою энергию изменением своей молекулярной структуры.
Доктор Емото подвергал воду различным воздействиям (электромагнитному, мысленному, музыкальному, а так же вербальному — в виде напечатанных или произнесенных слов). Затем помещал капельки воды в чашки Петри и подвергал резкому охлаждению в морозильной камере в течение 2 часов. После этого он ставил образцы в специальный прибор, состоящий из холодильной камеры и микроскопа с подключенным фотоаппаратом, и снимал полученные кристаллы.
В результате получил множество красочных фотографий кристаллов воды, которые в зависимости от вида воздействия выглядели либо правильными геометрическими фигурами, либо имели «уродливую» структуру.
Наши ученые, говоря о структурированной воде, имеют в виду не «снежинки» Емото, а молекулярную структуру, которую увидеть, и тем более сфотографировать не возможно. Но контуры молекулярной структуры воды можно зафиксировать с помощью спектрографа.
Почему же под действием внешних факторов меняется форма кристаллов льда? Образование кристаллов провоцируется молекулярными соединениями – кластерами. Емото утверждает, что слова, несущие негативную информацию, уничтожают кластеры либо уменьшают их «прочность». Тогда как «положительные» создают мелкие, более плотные кластеры, способные хранить информацию. Объясняет он это тем, что все слова имеют определенную вибрацию.
Российские ученые, наблюдая за реакциями воды, частично подтверждают эксперименты японского исследователя:
1. с помощью опытов они зафиксировали деструктуризацию воды под влиянием ругани, табуированной речи.
2. на биофаке МГУ было проведено исследование, с целью подтвердить или опровергнуть древний казахский обычай пить намоленный чай. Опытные образцы (намоленный и ненамоленный чай) поместили на закрытые стеклянные сосуды с водой высокой степени очистки. Результаты удивили: вода, стоявшая под чаем, «заряженным» молитвой, немедленно выстроилась в биологически благоприятную структуру.
3. в процессе подобных опытов было замечено, что хорошие, качественные и не вредные для человека продукты и напитки не меняют естественной структуры воды, в то время как некачественные разрушают ее.
В большинстве случаев под термином «память воды» подразумевается какие-то мистические, малонаучные вещи.
На самом деле, говоря о «памяти воды» следует иметь в виду информационную составляющую биологической водной системы.
С биологической точки зрения информационные воздействия- это те воздействия, которые влияют на морфологию объекта ( его клеток, органов, тканей и т.д. )
Наш организм состоит из 70-80 % воды. А вот в организме медузы ее 99,9 %. Такое положение можно наблюдать у всех живых объектов: с химической точки зрения концентрация воды в организме запредельна, по сравнению с ДНК, белками, липидами и т.д. Поэтому любое воздействие на организм в первую очередь будет восприниматься его водной основой. Таким образом, когда мы говорим об информационной емкости, «памяти воды», то имеем в виду информационную емкость водной системы. Если отделить воду от остального организма, то информация будет уничтожена.
Любая вода, даже дистиллированная несет информацию. Свободная от информации вода существует только в теории.
Запоминает ли вода информацию? Этот вопрос пока остается открытым. Настоящих научных исследований, всерьез подтверждающих это предположение, пока не проводилось. Американцы выдвинули предположение, что информационная структура воды (ее «память») устроена по принципу цифровых технологий (как память компьютера), только вместо сочетаний определенных цифр (101110001 и т.д.) используется молекулы кислорода и водорода (-H-O-H-H-O-O— и т.д.). Но пока это только гипотеза.
Вода может быть для человека «своей» и «чужой». Неслучайно людям лучше живется в той местности, где они выросли. Если же человек уезжает в другой город или в страну, его организм сталкивается с резкой сменой водной среды.
Очень возможно, что со временем ученые придут к выводу: каждому живому организму для лучшего функционирования нужна своя, индивидуальная структура воды. Подбирать ее придется таким же путем, как это делают гомеопаты. Гомеопатия- это попытка изменить водную среду организма в нужном направлении. продолжение
--PAGE_BREAK--
6. КАЧЕСТВО ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
6.1 ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Источниками природных вод являются поверхностные, подземные воды и атмосферные осадки.
Водопроводная вода.
Большинство населения Новотроицка получает питьевую воду централизовано, из водопровода. В водопровод она поступает, в основном, из поверхностных источников (из рек), из подземных источников после соответствующей очистки. Качество воды, которая поступает к нам в дом, невысокое, так как, проходя по длинной сети водопроводных труб, она получает вторичное загрязнение.
Артезианская вода. Значительная часть подземных вод имеет повышенное солесодержание. Жесткость воды большинства артезианских скважин в 2-3 раза превышает жесткость водопроводной воды (до 10 мг-экв/л). Родниковая вода. Отличительной особенностью родниковой воды от других вод является то, что качество родниковой воды не отличается стабильностью, а изменяется в зависимости от сезона и техногенной деятельности человека.
Бутилированная вода. К бутилированным водам относятся: — питьевая бутилированная вода негазированная; — столовая бутилированная вода газированная- минеральная бутилированная вода. Качество бутилированной воды зависит от возможностей и порядочности производителя, кроме того, она дорога.
6.2 САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Для оценки качества воды ее подвергают физико-химическому анализу. Последний делится на физические и химические определения.
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ. К ним относятся: температура, запах, вкус, прозрачность, мутность, плотность и т. д.
Температура.Оптимальная температура воды, идущей для питья, должна быть не выше 11˚С и не ниже 7˚С. Вода с такой температурой имеет наиболее приятный и освежающий вкус. Вода с высокой температурой содержит в себе мало растворимых газов, поэтому она плохо утоляет жажду и не приятна на вкус.
Запах и вкусводы зависит от температуры растворимых в воде газов и от химического состава примесей.
Сравнительная таблица предельной концентрации солей, вызывающих
вкусовые ощущения
соль
Концентрация, мг/л
Вкус (без ясного представления) едва ощутимый
Вкус воспринимается как плохой, отталкивающий
NaCl
MgCl2
MgSO4
CaSO4
KCl
FeSO4
MnCl2
FeCl2
150
100
200
70
350
1,5
2,0
0,3
500-соленый
400-горький
500-горький
150-вяжущий
700-горький
5,0-железистый
4,0-болотный
0,5-болотный
Причина запаха и привкуса воды объясняется присутствием, например, сероводорода и продуктов разложения растительных организмов, которые образуются при цветении водоемов, т. е. массовом развитии взвешенных водорослей. Со временем водоросли отмирают, осаждаются на дно и разрушаются там гнилостными микробами с выделением неприятно пахнущих веществ.
Приятный и освежающий вкус воде придают растворенные в ней газы (кислород и углекислота), а также небольшие количества гидрокарбоната кальция.
Различают четыре вида вкуса: соленый, горький, сладкий и кислый. Остальные виды вкусовых ощущений называют привкусами. Вкус и привкус определяют в сырой воде, за исключением воды открытых водоемов и источников, сомнительных в санитарном отношении, вкус которых определяют после кипячения и охлаждения воды до комнатной температуры, что должно быть отмечено в записи анализа («вкус, привкус кипяченой воды»). Хлорированная вода определяется на вкус через 30 мин после введения в нее хлора.
Качественная характеристика привкуса определяется по соответствующим признакам: хлорный, рыбный, металлический и др.
Определение характера запаха
символ
Характер запаха
Примерный род запаха
А
Б
Г
Д
З
Р
С
Т
Н
Ароматический
Болотный
Гнилостный
Древесный
Землистый
Рыбный
Сероводорода
Травянистый
Неопределенный
Огуречный, цветочный
Илистый, тинистый
Фекальный, сточной воды
Запах мокрой щепы, древесины
Прелый, свежевспаханной земли
Рыбьего жира, рыбы
Тухлых яиц
Сена
Запах естественного происхождения, не подходящий под предыдущие определения
Интенсивность вкуса и привкуса определяют по пятибалльной системе.
Оценка интенсивности запаха
балл
Интенсивность запаха
Описание определения
Никакого
Отсутствие ощутимого запаха
1
Очень слабый
Запах, обнаруживаемый опытным исследователем
2
Слабый
Запах, не привлекающий внимания потребителя, но такой, который можно заметить, если указать на него
3
Заметный
Запах, легко обнаруживаемый и могущий дать повод относится к воде с неодобрением
4
Отчетливый
Запах, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья
5
Очень сильный
Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья
6.3 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ
Питьевая вода: она должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие органолептические показатели и пригодна для хозяйственно – бытовых процессов. Ее качества должны отвечать ГОСТ 2874-73 (вода питьевая).
Требования, предъявляемые к питьевой воде.
Бактериологические показатели воды
Общее количество бактерий в 1 мл неразбавленной воды, не более….
100
Количество бактерий группы кишечной палочки в 1 л воды, не более.
3
Показатели токсических химических веществ воды
(Допустимые концентрации в воде химических веществ, могущих содержаться в ней)
Бериллий, мг/л……………………………………..0,0002
Молибден, мг/л…………………………………….0,5
Мышьяк, мг/л………………………………………0,05
Нитраты, мг/л………………………………………10,0
Полиакриламид, мг/л………………………………2,0
Свинец, мг/л………………………………………...0,1
Селен, мг/л…………………………………………..1,001
Стронций, мг/л………………………………………2,0
Уран U природный и уран 283, мг/л……………….1,7
Радий 226 (Ra), Ки*/л………………………………..1,2*10-10
Стронций 90 (Sr), Ки*/л……………………………..4,0*10-10
Примечания:
Если по местным условиям осуществляется фторирование воды, содержание в ней фтора (фторидов) должно быть в пределах 70-80% от приведенных норм.
При применении серебра (Ag+) для консервирования воды содержание иона не должно быть более 0,05 мг/л.
При обнаруживании в воде нескольких токсических веществ сумма концентраций, выраженная в долях от максимально допустимых концентраций каждого вещества в отдельности, не должна быть более 1.
Расчет ведется по формуле
Где с1, с2, …, сn –обнаружение концентрации, мг/л; С1, С2,…, Сn-установленные нормы, мг/л.
Органолептические показатели воды должны отвечать следующим требованиям:
Запах при 20˚С и при подогревании воды до 60˚С, не более…..2
Привкус при 20˚С, баллы, не более………………………………2
Мутность по стандартной шкале, мг/л, не более……………….1,5
Водородный показатель рН должен быть в пределах 6,5-8,5
При обнаружении в воде веществ, придающих привкус (сульфатов, хлоридов), сумма их концентраций, выраженная в долях от максимально допустимых концентраций каждого вещества в отдельности, не должна быть более 1.
Сухой остаток, мг/л………….1000,0
Хлориды (Cl-), мг/л………….350,0
Сульфаты (SO4 2-), мг/л……...500,0
Железо (Fe2+, Fe3+), мг/л…….0,3
Марганец (Mn2+), мг/л……….0,1
Медь (Cu2+), мг/л…………….1,0
Цинк (Zn2+), мг/л……………...5.0
Остаточный алюминий (Al3+), мг/л..0,5
Примечания:
При использовании подземных вод без установок по обезжелезиванию воды, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы содержание железа в воде, поступающей в водопроводную сеть, допускается до 1,0 мг/л.
6.4 ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ
Фильтрование воды через песок освобождает ее от суспендированных примесей и частично снижает ее бактериальную загрязненность. Для полного обеззараживания воду дезинфицируют действием реагентов, убивающих патогенные (болезнетворные) микроорганизмы. К этим реагентам относятся газообразный хлор и хлорсодержащие вещества (хлорная известь, хлорамины, двуокись хлора), озон, соли тяжелых металлов и физические агенты (ультрафиолетовые лучи, ультразвук и др.). В практике водоочистки пользуются чаще всего хлором и хлорсодержащими веществами.
Сущность обеззараживающего действия хлора заключается в окислительно-восстановительных процессах, происходящих при взаимодействии хлора и его соединений с органическими веществами микробной клетки. Из всех соединений хлора наиболее эффективным реагентом является хлорноватистая кислота. Полагают, что хлорноватистая кислота вступает в реакцию с ферментами бактерий и тем самым нарушает обмен веществ в бактериальной клетке.
При обеззараживании хлором происходит разрушение органических примесей воды. Иногда хлорирование приводит к образованию сильно пахнущих хлорпроизводных продуктов распада растительных и животных организмов. Особенно устойчивыми и неприятными являются запахи, возникающие при хлорировании воды, загрязненной стоками, содержащими фенолы и другие ароматические соединения.
Хлорирование играет также большую роль при очистке вод от мелкодисперсной взвеси и тем самым способствует обесцвечиванию их и создает благоприятные условия для осветления и фильтрования.
Хлор при растворении в воде образует две кислоты — соляную и хлорноватистую:
Хлорноватистая кислота очень слабая и ее диссоциация зависит от активной реакции среды. Чем ниже значение рН системы, тем выше содержание в ней хлорноватистой кислоты, обеспечивающей процесс обеззараживания воды.
Еще в технике очистки воды пользуются методом электрохимического растворения серебра. Этот метод позволяет с помощью электроизмерительных приборов установить точную дозировку и регулировать процесс обеззараживания.
Электрохимически приготовленная серебряная вода, по данным Л.А.Кульского, по своей бактерицидности обладает большей силой, чем применяемый на практике дезинфицированный хлор. При введении серебра в количестве 1 мг/л в природную воду, оказалось, что полное обеззараживание наступает через 2 часа. По устойчивости к действию серебряной воды исследованные бактерии можно расположить в убывающий ряд: стафилококки >стрептококки >бактерии брюшного типа >бактерии дизентерии >группы кишечной палочки. Самой устойчивой к действию ионов серебра является кишечная палочка, которая служит индикатором на чистоту обеззараживания воды. Если после очистки в воде не будет содержаться кишечной палочки, то все вышеперечисленные бактерии тем более будут отсутствовать в ней.
6.5 УСТРАНЕНИЕ ПРИВКУСОВ И ЗАПАХА ВОДЫ
Дезодорацией называется обработка воды с целью уничтожения дурного запаха и привкуса, обусловленного различными примесями, присутствующими иногда в аналитически неопределимых концентрациях.
Запах воды может быть вызван сероводородом, фенолами, хлором, растворимыми солями и т. д. Неприятные запахи и привкусы вода приобретает также от попадания в нее со сточными водами синтетических поверхностно- активных веществ (СПАВ).
Общим приемом дезодорации является фильтрование воды через слой активированного угля, который адсорбирует загрязнения.
Действия хлора по устранению запахов и привкусов может быть усиленно введением перманганата. Обработка воды может производиться до хлорирования или после него, а иногда как самостоятельное окисление в отсутствие хлора.
Если обработка KMnO4 предшествует хлорированию, то цель ее сводится к разрушению органических веществ, обладающих неприятным запахом и вкусом.
Для улучшения вкусовых качеств воды, содержащей фенолы, применяется преаммонизация. Образующийся хлорамин обладает меньшим окислительным потенциалом, чем хлор, поэтому он не взаимодействует с фенолами и, следовательно, в воде не возникает хлорфенольный запах и привкус. Преаммонизация предохраняет от появления запаха остаточного хлора, уменьшает возможность последующего развития бактерий.
В качестве одного из методов улучшения вкусовых показателей воды применяют озонирование.
Удаление из воды минеральных веществ производят подщелачиванием известью или фильтрованием через магномассу (обожженный доломит). Так удаляют свинец, медь, цинк, титан, ванадий, вольфрам, молибден, уран, никель, кобальт, ртуть.
Профилактическими методами борьбы с привкусами и запахами воды является очистка дна и берегов водоемов от илистой загнивающей растительности, а также очистка и дезинфекция очистных сооружений. Эти меры обеспечивают уничтожение микроорганизмов, вызывающих появление запахов и привкусов.
6.6 ОЧИСТКА ВОДЫ
Природные воды могут содержать радиоактивные вещества естественного и искусственного происхождения. Естественной радиоактивностью воды обогащаются, проходя через породы, содержащие радиоактивные элементы (изотопы урана, радия, тория, калия и др.). Солями с искусственной радиоактивностью вода заражается при попадании в нее стоков от промышленных, исследовательских предприятий и медицинских учреждений, использующих радиоактивные препараты. Природная вода также заражается радиоактивными элементами при экспериментальных взрывах термоядерного оружия.
Сточные воды повышенной радиоактивности порядка 100 Ки и выше подвергаются захоронению в специальных резервуарах или закачиваются в подземные бессточные бассейны.
В организмах растений и животных происходят процессы биологической концентрации радиоактивных веществ, которые могут быть переданы по трофической цепи человеку как потребителю рыбы.
В нашей стране принимаются все меры, необходимые для охраны источников водоснабжения от загрязнения радиоактивными отходами. Попадание этих продуктов в водоем носит случайный характер, поэтому при загрязнении пользование водоисточником временно прекращают.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вода — сок жизни. Такое определение дал воде Леонардо да Винчи. В воде зародилась жизнь, без воды не возможно вообще существование — ни растений, ни животных, ни людей. Академик Ферсман назвал воду " самым важным минералом на земле, без которого нет жизни ".
Вода — это величайшая ценность не только для жителей пустыни, но и для каждого человека. Восточная поговорка гласит: «где вода, там жизнь. Где кончается вода, там кончается земля».
Все живое вещество нашей планеты на 2/3 состоит из воды. Без воздуха жизнь возможна (анаэробные организмы), без воды – нет. Недаром академик Вернадский считал, что «вода и живое вещество – генетически связанные части организованности земной коры», а немецкий физиолог Эмиль Дюбуа писал: «Жизнь – это одушевленная вода».
Без воды человек не может жить и 3 дней. Вода составляет 60% массы человека к 50 годам. Основная часть воды, около 70%, сосредоточена внутри клеток, а 30% — это внеклеточная вода, которая разделяется на две части: меньшая часть, около 7%, — это кровь и лимфа (она является фильтром крови), а большая часть – межтканевая, омывающая клетки.
Без воды невозможно питание и развитие организма. Для жизни необходимо, чтобы питательные вещества попадали в кровь, которая разносит их по всему организму. Сама кровь, как показано, также содержит большое количество воды. В каждом органе нашего тела, в каждой живой клетке идут превращения одних веществ в другие. Из поступающей в организм пищи вырабатываются сложные вещества, необходимые для его нормальной работы. Все эти превращения возможны только тогда, когда различные вещества в организме находятся в растворе. Вот почему так много воды в нашем теле.
Среди многих полезных свойств воды едва ли не самым важным является ее способность утолять жажду. «Вода…- это живая кровь, которая создает жизнь там, где ее не было» (А.А.Карпинский). Человек очень быстро ощущает нарушение водного баланса. Если количество воды в человеческом организме уменьшится на 1-2% (0,5-1л) против нормы, человек испытывает жажду; при уменьшении на 5-8% (2-3 л) его кожа сморщивается, во рту пересыхает, сознание затемняется, могут появиться галлюцинации; потеря 10% влаги (~5 л) вызывает расстройство психического аппарата, нарушение глотательного рефлекса; при потере 14-15% (7-8 л) человек умирает.
Говоря о чудесных свойствах воды и ее незаменимости в живом организме, нельзя не остановиться на замечательной способности самого организма регулировать водный баланс. Как известно, по норме человек потребляет 2,5 л воды в сутки. Эта вода является жизненно необходимой для существования человека – она растворяет питательные вещества для их проникания в клетку, участвует в химических процессах при пищеварении, а также вымывает продукты жизнедеятельности и уходит из организма через почки и кожу, унося с собой вредные вещества. Если поступление воды в организм прекратилось, она продолжает выделяться через почки и кожу. При этом постоянно происходит сгущение крови. Для того чтобы прекратить дальнейшее ее сгущение, необходимо вызвать чувство жажды в «руководстве» организма. Сгущенная кровь, дойдя до головного мозга, раздражает центр, регулирующий водно-солевой баланс, оттуда поступает сигнал в кору головного мозга приблизительно следующего содержания: «Уважаемый хозяин! Надо выпить воды». Если же нет возможности утолить жажду, из названного выше центра поступает сигнал в маленькую железу, находящуюся под головным мозгом (гипофиз). На сигнал «сверху» гипофиз выделяет гормон, который кровью доставляется в почки и приказывает им в целях экономии сократить выделение воды с мочой. Такое состояние организма позволяет выиграть некоторое время, необходимое для поиска воды.
Таким образом, очевидно, что жизнедеятельность человеческого организма прочно связана с водой. продолжение
--PAGE_BREAK--