Реферат: Химический состав минеральных вод. Реферат химический состав воды

Реферат - Химический состав воды и его влияние на здоровье населения

В воде природных водоисточников обычно находится то или иное количество различных веществ органического и неорганического происхождения. Даже самая чистая с гигиенической точки зрения вода содержит химические вещества. Особенности химического состава природных вод зависят от их происхождения, от того, являются ли воды атмосферными или проходят через слой земли, обогащаясь при этом химическими веществами и газами, являются ли эти воды речными, морскими, озёрными, почвенными и т.д.

Наиболее важными химическими компонентами воды являются ионы Сl−, SО42−-, НSO32−, СO32−, Na+, К+, Мg2+, Н+, а также Вr−, I−, НРO42−, Н 2РО4−, S2O32−, Fе, А1, Sr. Кроме них, в воде могут находиться органические вещества почвенного происхождения и неорганические примеси.

Минеральный показатель пресной воды − не более 1 г/л, солоноватой − 1 − 2,5 г/л, соленой − выше 2,5 г минеральных веществ на 1 л. Данные убедительно показывают, что население получает вместе с питьевой водой различные количества солей. Установлено, что высокая общая минерализация питьевой воды при постоянном употреблении приводит к расстройству пищеварения, снижению аппетита, появлению слабости, потере трудоспособности, обострению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. Материалы ВОЗ свидетельствуют о серьезных нарушениях в организме при питье сильно минерализованной воды, так как это приводит к обезвоживанию организма, нарушению кислотно-основного состояния, увеличению остаточного азота в крови, концентрации белка в плазме крови, что сопровождается резким ослаблением сердечной деятельности и заканчивается смертью.

Изучение заболеваемости и экспериментальные исследования гигиенистов позволили установить, что влияние общей минерализации воды на организм зависит главным образом от количественного соотношения входящих в неё соединений. Так, избыточное поступление в организм с питьевой водой хлоридов, особенно хлорида натрия, вызывает угнетение желудочной секреции, уменьшение диуреза, повышение кровяного давления. Хлорид натрия усиливает гипертензивное действие адреналина. Высокое содержание в питьевой воде сульфатов обусловливает нарушение водно-солевого обмена.

Кроме того, сульфаты вызывают диспепсические явления: от легкого послабления до выраженного, что необходимо дифференцировать от желудочно-кишечных инфекционных заболеваний.

Из неорганических соединений существенное влияние на организм оказывают соли кальция и магния. Санитарно-гигиеническое значение жесткости воды заключается в том, что в жесткой воде плохо развариваются овощи, мясо, так как соли кальция образуют с белками нерастворимые соединения, препятствующие усвоению мяса; чай в жесткой воде плохо настаивается и вкусовые качества его снижаются. В жесткой воде плохо мылится мыло, так как при этом ионы натрия мыла замещаются кальцием и магнием из воды, в результате чего образуется хлопьевидный осадок. Это затрудняет проведение многих гигиенических мероприятий. Жесткость воды в некоторых случаях может служить показателем её загрязнения, так как в результате распада органических веществ образуется двуокись углерода, которая может выщелачивать из почвы соли кальция и магния, что приводит к образованию растворимых двууглекислых соединений.

Отрицательное влияние на организм человека может оказывать избыточное количество нитратов, находящихся в питьевой воде. Впервые на этот факт было обращено внимание в США, где в Уолтоне в 1951 г. возникла тяжелая метгемоглобинемия у детей, употреблявших воду, содержавшую более 50 мг/л нитратов, из них 39 умерли. Болезнь наступает в результате того, что нитраты под воздействием бактерий, обитающих в кишечнике, восстанавливаются до нитритов, которые, всасываясь в кровь, частично инактивируют гемоглобин, вызывая кислородное голодание. Безопасное содержание нитратов в воде − 10 мг/л.

Общая минерализация воды, не нарушающая функций организма и не изменяющая органолептических свойств воды, составляет 1000 мг/л.

В природных водах могут содержаться радиоактивные вещества: уран, торий, радий, полоний, радиоактивный кальций, а также радиоактивные газы: радон и торон. Они вымываются из горных пород и таким образом попадают в природные водоисточники. Естественная радиоактивность воды наиболее высока в районах залегания радиоактивных руд, в подземных водах она выше, чем в водах открытых водоёмов.

Установлено, что в природных водах могут находиться или, наоборот, отсутствовать микроэлементы, роль которых в жизнедеятельности человеческого организма велика. Обладая большой биологической активностью, они обеспечивают нормальное течение многих физиологических и обменных процессов, участвуют в минеральном обмене и как катализаторы различных биохимических реакций оказывают влияние на общий обмен. Микроэлементы входят в состав биологически активных соединений: ферментов (Zn, Сu, Мn, Мо и др.), витаминов (Со), гормонов (I, Со), дыхательных ферментов (Fе, Сu). Некоторые микроэлементы влияют на рост и размножение животных и растений, на кроветворение (Fе, Сu, Со), процессы тканевого дыхания (Сu, Zn), внутриклеточный обмен и др. Для нормального течения этих процессов необходимо строго определенное количество микроэлементов. Химические элементы, содержащиеся в животных организмах в количестве тысячных долей процента, называются микроэлементами, а в количестве стотысячных долей процента − ультрамикроэлементами (Pb, Аg). По современным данным, для нормальной жизнедеятельности организма необходимо более 30 микроэлементов, большинство из которых являются металлами (Рb, Сu, Мn, Zn, Мо, Со и др.) и только некоторые − неметаллами (I, Вг, Аs, Р, Sе). Поскольку в организм человека микроэлементы поступают из внешней среды, содержание их в организме находится в прямой зависимости от присутствия этих веществ в почве, воде, растениях и др. Питьевая вода покрывает всего 1 − 10 % суточной потребности в таких микроэлементах, как йод, железо, цинк, магний, молибден, кобальт, и лишь для фтора и стронция является основным источником поступления в организм. Микроэлементы распределены в земной коре неравномерно, поэтому создается избыток или недостаток их в воде, почве, растениях определенных районов. Такие районы называются биогеохимическими провинциями, а заболевания − биогеохимическими эндемиями. Наиболее изучены биогеохимические эндемии, связанные с недостатком или избытком фтора, недостатком йода, стронция, кобальта.

www.ronl.ru

Реферат - Химический состав минеральных вод

Лечебными минеральными водами называются природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях те или другие минеральные (реже органические) компоненты и газы и (или) обладают какими-нибудь физическими свойствами (радиоактивность, реакция среды и др.), благодаря чему эти воды оказывают на организм человека лечебное действие в той или иной степени, которое отличается от действия «пресной» воды.

Из истории применения минеральных вод для лечения болезней

«Минеральных вод соляных, железистых, серных, йодистых, углекислых и т.д. для излечения недугов существует такое же бесчисленное множество, как и песку на дне морском», – писал сто лет тому назад, М. Платен в своем «Руководстве для жизни согласно законам природы, для сохранения здоровья и для лечения без помощи лекарств». Термин «минеральные воды» вошел в употребление в XVI в., однако в обиходе чаще употреблялось слово «воды», причем, так же как и в Древнем Риме «aquae», – во множественном числе. Происхождение слова «aquae» относится к тому времени, когда Фалес Милетский (ок. 624 – ок. 546 гг. до н.э.) – греческий философ и математик из Милета, пытаясь определить основу материального мира, пришел к выводу о том, что ею является вода. Слово «aqua» – вода, состоит из двух греческих слов – «a» и «qua», буквальный перевод – от которой (подразумевается omnia constant – все произошло, все состоит).

Первая попытка классифицировать минеральные воды по составу принадлежит греческому ученому Архигену (II в). Он выделял четыре класса вод: aquae nitrose, aluminose, saline и sulfurose (щелочные, железистые, соленые и сернистые). Л.А. Сенека выделял воды серные, железные, квасцовые и считал, что вкус указывает на их свойства. Архиген рекомендовал серные ванны при подагре, а при болезнях мочевого пузыря назначал питье минеральных вод до 5 л в день. Он считал, что достаточно знать состав воды, чтобы назначить ее для лечения. Следует заметить, что состав воды в то время не мог быть известен даже приблизительно.

О составе минеральных вод говорит Г. Фаллопий, автор одного из первых руководств о минеральных водах, дошедших до наших времен, изданного после его смерти («De thermalibus aquis atque metallis», 1556 г.). Однако состав вод Италии, описанных Фаллопием, был далек от истинного, поскольку науке XVI в. еще не были известны многие химические элементы. Настоящий прорыв в учении о минеральных водах произошел в XVIII в., после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Само понятие «минеральные воды» (от лат. minari – рыть) формировалось на протяжении ХІХ–ХХ столетий, когда закладывались основы бальнеологиии (курортологии) и научное обоснование использования подземных вод для медицинских целей.

Первый курорт в России был построен по Указу Петра Великого на источниках железистых Марциальных вод. Петр I по возвращению из Бельгии, где он успешно лечился водами курорта Спа. В честь Российского императора на курорте был построен питьевой павильон – «Pouhon Pierre Le Grand». Воды бельгийского курорта Петр I назвал источником спасения, а вернувшись в Россию издал указ, искать в России ключевые воды, коими можно пользоваться для лечения болезней. Первый российский курорт был построен в Карелии на Олонецких водах, названых Марциальными. Марциальные воды по содержанию двухвалентного закисного железа – до 100 мг/л превосходят все известные железистые источники мира. Содержание железа в водах бельгийского родоначальника курортов – Спа, всего 21 мг/л (железистые воды – Fe 10 мг/л).

Первый кадастр минеральных вод России был составлен учеными Минералогического общества, созданного в 1817 г. в Санкт-Петербурге. Среди его учредителей были академик В.М. Севергин и профессор Д.И. Соколов. По данным исследований многочисленных академических экспедиций конца XVIII и начала XIX вв. В.М. Севергин описал минеральные источники и озера России, привел их классификацию по совокупности признаков и составил указания по их исследованиям. Результаты исследований были обобщены в книге «Способ испытывать минеральные воды, сочиненный по новейшим о сем предмете наблюдениям», изданной в Санкт-Петербурге в 1800 г. В 1825 г. была опубликована работа русского химика Г.И. Гесса «Изучение химического состава и целебного действия минеральных вод России», ставшая основой его диссертации на степень доктора медицины.

Важную роль в изучении лечебных минеральных вод сыграло основание в 1863 г. Русского бальнеологического общества на Кавказе по инициативе директора управления курортов Кавказских Минеральных Вод, профессора С.А. Смирнова. После 1917 г. (после национализации курортов) началось интенсивное развитие бальнеологии. В 1921 г. был создан Бальнеологический институт на Кавказских Минеральных Водах (в Пятигорске), в 1922 г. – Томский бальнеофизиотерапевтический институт, а в 1926 г. открыт Центральный институт курортологии и физиотерапии в Москве.

Химический состав минеральных вод

Минеральные воды – сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.

Долгое время бальнеологи не могли прийти к единому мнению о химическом составе многих вод, поскольку анионы и катионы минеральных вод образуют очень нестойкие соединения. Как говорил Эрнст Резерфорд, «ионы – это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию». Еще в 1860-х гг. химик О. Тан указал на неправильность солевого изображения минеральных вод, из-за чего Железноводск долго считали курортом с «неустановившейся репутацией». Вначале минеральные воды Железноводска причисляли к щелочно-железистым, затем стали комбинировать карбонаты со щелочами, а сульфаты – со щелочными землями, называя эти воды «щелочно-железистыми (содержащие натрий углекислый и железо) с преобладанием гипса (сульфата кальция) и соды (гидрокарбоната натрия). Впоследствии состав вод стали определять по основным ионам. Уникальные Железноводские источники по составу принадлежат к углекислым гидрокарбонатно-сульфатным кальциево-натриевым высокотермальным водам, мало содержащим хлористый натрий, что исключает опасность раздражения почечной ткани при их питьевом использовании. В настоящее время Железноводск считается одним из лучших «почечных» курортов. Железа в минеральных водах этого курорта содержится сравнительно мало, до 6 мг/л, т.е. меньше, чем в специфических железистых водах, в которых должно быть не менее 10 мг/л.

В немецкой «Курортной книге», изданной в 1907 г., анализы вод минеральных источников впервые были представлены в виде ионных таблиц. Такая же книга об австрийских курортах была издана в 1914 г. Этот тип представления минеральных вод принят в Европе в настоящее время. Как пример приводим ионный состав вод одного из самых популярных источников французского курорта Виши, известного со времен Римской империи – Vichy Celestins (М – 3,325 г./л; pH – 6,8).

Анионы:

Катионы

Bicarbonates (бикарбонаты): 2989

Sodium (натрий): 1172

Chlorures (хлориды): 235

Calcium (кальций): 103

Sulfates (сульфаты): 138

Potassium (калий): 66

Fluorures (фториды): 5

Magnésium (магний): 10

Критерии для отнесения вод к «минеральным»

Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды – это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определенные критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли свое отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.

В нормативных актах ряда стран Европы и международных рекомендациях – «Кодекс Алиментариус», Директивах Европейского парламента и Европейского совета для стран – членов ЕС определение «минеральные воды» приобрело более широкое содержание.

Например, «Кодекс Алиментариус» дает следующее определение природной минеральной воды: природной минеральной водой является вода, которая четко отличается от обычной питьевой воды, так как:

она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов;

ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;

она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.

В России принято определение В.В. Иванова и Г.А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» (1964 г.).

К минеральным питьевым водам (в соответствии с ГОСТ 13273–88), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.

Питьевые минеральные воды в зависимости от степени минерализации и интенсивности воздействия на организм разделяют на лечебно-столовые с минерализацией 2–8 г./л (исключением являются Ессентуки №4 с минерализацией 8–10 г./л) и лечебные воды с минерализацией 8–12 г./л, редко выше.

Минеральные воды, отнесенные в установленном порядке к категории лечебных, используются прежде всего в лечебных и курортных целях. Разрешение на использование лечебных минеральных вод для других целей в исключительных случаях выдается органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации по согласованию со специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда, специально уполномоченным государственным органом, осуществляющим управление курортами, и федеральным органом управления государственным фондом недр.

В зависимости от развития представлений о составе и свойствах природных вод и их лечебном значении на протяжении многих лет разрабатывались критерии, позволяющие относить ту или иную воду к минеральной. Оценка минеральных вод проводится по разным квалификационным показателям. В качестве основных критериев оценки лечебной ценности минеральных вод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойства (показатель общей минерализации, преобладающие ионы, повышенное содержание газов, микроэлементов, величина кислотности и температура источника) которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.

Основные характеристики минеральных вод

Минерализация – сумма всех растворимых в воде веществ – ионов, биологически активных элементов (исключая газы), выражается в граммах на 1 л воды. По показателю общей минерализации (М) различают: слабоминерализованные (1–2 г./л), малой (2–5 г./л), средней (5–15 г./л), высокой (15–30 г./л) минерализации, рассольные минеральные воды (35–150 г./л) и крепкорассольные (150 г./л и выше). Для внутреннего применения используют обычно минеральные воды с минерализацией от 2 до 20 г./л. Рассолы и крепкие рассолы применяют для ванн в разведении, в соответствии с отработанными методиками лечения при различных заболеваниях. Рапа – высокоминерализованные минеральные воды открытых водоемов (озер, лиманов).

По наличию газов минеральные воды делятся на:углекислые (СО2) – не менее 0,5 г/л углекислого газа, азотные (N2) – не менее 18 г./л азота, сероводородные (сульфидные) (h3S) – не менее 10 г./л свободного сероводорода.

Основной химический состав минеральных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов – НСО3, S04, Сl и трех катионов – Са, Mg, Na. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод – щелочность, соленость и жесткость.

По анионам выделяют три типа минеральных вод: хлоридные (Cl), гидрокарбонатные (HCO3),сульфатные (SO4) и ряд промежуточных – гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные и более сложного состава.

По катионам минеральные воды могут быть натриевыми (Na),кальциевыми (Ca),магниевыми (Mg), или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др.

При характеристике гидрохимических типов на первое место ставится преобладающий анион. Так, например, пресные воды в большинстве случаев – гидрокарбонатные кальциевые или гидрокарбонатные кальциево-магниевые, а солоноватые – могут быть сульфатными кальциево-магниевыми.

По содержанию микроэлементов различают:железистые воды (Fe) – не менее 20 мг/л железа, мышьяковистые (As) – не менее 0,7 мг/л мышьяка, кремнистые (Si) – не менее 50 мг/л кремнистой кислоты, бромистые (Br) – не менее 25 мг/л брома, йодистые (I) – не менее 5 мг/л йода (часто йодо-бромистые).

По величине рН выделяют: сильнокислые (рН < 3,5), кислые (3,5–5,5), слабокислые (5,5–6,8), нейтральные (6,8–7,2), слабощелочные (7,2–8,5), щелочные (> 8,5) минеральные воды.

По температуре: холодные – до 20 °C, теплые (субтермальные) – от 20 до36 °C, горячие (термальные) – от 37 до 42 °C, очень горячие (высокотермальные, гипертермальные) – свыше 42 °C.

Делению минеральных вод на гипотонические и гипертонические придавали значение в XIX в., в зависимости от того, насколько точка замерзания данной минеральной воды превышает точку замерзания человеческой крови (– 0,56 °C) или же является более низкой по сравнению с ней. Очень скоро от этого признака отказались.

Еще один устаревший термин, применявшийся для характеристики минеральных вод в XVIII–XIX вв., можно встретить в буклетах зарубежных курортов, переведенных на русский язык:

– акратотермы – (безразличные, дикие воды, Willdbäder, горячие) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура выше 20 °С

– акратопеги– (безразличные, дикие воды, Willdbäder, холодные) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура ниже 20 °С.

Большая часть химически безразличных вод, эффективность которых была доказана эмпирически практическим применением на протяжении веков, оказались радоновыми. Во многих были при более тщательном химическом анализе выделены микроэлементы или органические вещества, содержанию которых в прошлом не придавали значения.

В зависимости от физико-химических свойств минеральных вод и характера их воздействия на организм выделяют воды для наружного применения и для внутреннего.

Минеральные воды для наружного использования, как правило, содержат повышенное количество растворенных химических веществ или специфические биологически активные микрокомпоненты. Для наружного применения используются также и маломинерализованные термальные воды.

Для питьевого леченияприменяют минеральные лечебные и лечебно-столовые воды. Потребление минеральных лечебных и лечебно-столовых вод ограничено показаниями к лечебному применению. Требования к качеству и безопасности минеральной лечебной и минеральной лечебно-столовой воде установлены в ГОСТ 13273–88, СанПиН 2.3.2.1078–2001. Согласно этим документам к минеральным водам относят воды, оказывающие на организм человека лечебное действие, обусловленное ионно-солевым и газовым составом, повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими свойствами (радиоактивность, температура, рН среды).

Требования к качеству и безопасности питьевой бутылированной воды установлены в следующих нормативных документах: ГОСТ Р 52109–2003 и СанПиН 2.1.4.1116–2002.

Минеральные воды для бальнеотерапии (наружного применения)

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды. Для бальнеотерапии используются сероводородные воды концентрации h3S от 10 до 250 мг/л.

Углекислые минеральные воды– природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие не менее 0,75 г./л углекислого газа (двуокиси углерода – СО2) С лечебной целью при наружном применении используются концентрации углекислоты 0,75 – 2,0 г/л.

Хлоридные натриевые минеральные воды– природные воды, имеющие различные ионный состав, минерализацию и температуру с преобладанием ионов хлора (Cl-) и натрия (Na-). С лечебной целью наружно применяются воды этого класса при концентрациях 10 – 60 г./л.

Радоновые воды– минеральные воды различного состава, содержащие радиоактивный газ радон.С лечебной целью используются радоновые воды с концентрацией радона от 5 до 200 нКи/л.

Йодобромистые воды – минеральные воды различного состава, содержащие йод (5 мг/л) и бром (25 мг/л) Чаще всего йод и бром присутствует в хлоридных натриевых водах. В зависимости от преобладания йодидов или бромидов эти воды могут быть могут быть йод-бромистыми, бром-йодистыми, бромистыми или йодистыми. В литературе по бальнеологии чаще употребляется термины бромные, йодные, йодобромные и бром-йодные воды. Мы считаем употребление этих терминов ошибочным. Как уже сказано выше, настоящий прорыв в изучении минеральных вод начался после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Бром открыт в 1825 г. французским химиком А.Ж. Баларом при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назван от греч. bromos – зловонный. При растворении в воде бром частично реагирует с ней с образованием бромистоводородной кислоты и неустойчивой бромноватистой кислоты Раствор брома в воде, обладающий неприятным запахом, называется бромной водой. В природе бром присутствует главным образом в виде ионов, которые путешествуют вместе с грунтовыми водами. Бромистые соли натрия, калия, магния встречаются в отложениях хлористых солей, в калийных солях – сильвине и карналлите. Йод, галоген также как и бром, плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в соляных растворах с образованием йодидов. Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые и йодистые соли накапливаются в морской воде, рапе соляных озер и подземных рассолах.

Кремнистые минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие кремниевую кислоту не менее 50 мг/л. Кремнистые минеральные воды термальные, обычно маломинерализованные, щелочные. Характерной особенностью кремнистых вод является наличие в них газов, главным образом азота.

Мышьяковистые минеральные воды (мышьяксодержащие – As) минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию, температуру и содержание 0,7 мг/л и более мышьяка, в водах для питьевого лечения не выше 0,2 мг/л. Относятся к довольно редким разновидностям минеральных вод.Мышьяковистые минеральные воды очень различаются по своему химическому и газовому составу. Самые известные воды этой группы – углекислые мышьяковистые воды месторождения Чвижепсе (Сочи), Горная Тисса (Закарпатская область, Украина) и курорт Синегорск (Сахалинская обл).

www.ronl.ru

Реферат - Химический состав минеральных вод

Лечебными минеральными водами называются природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях те или другие минеральные (реже органические) компоненты и газы и (или) обладают какими-нибудь физическими свойствами (радиоактивность, реакция среды и др.), благодаря чему эти воды оказывают на организм человека лечебное действие в той или иной степени, которое отличается от действия «пресной» воды.

Из истории применения минеральных вод для лечения болезней

«Минеральных вод соляных, железистых, серных, йодистых, углекислых и т.д. для излечения недугов существует такое же бесчисленное множество, как и песку на дне морском», – писал сто лет тому назад, М. Платен в своем «Руководстве для жизни согласно законам природы, для сохранения здоровья и для лечения без помощи лекарств». Термин «минеральные воды » вошел в употребление в XVI в., однако в обиходе чаще употреблялось слово «воды », причем, так же как и в Древнем Риме «aquae », – во множественном числе. Происхождение слова «aquae » относится к тому времени, когда Фалес Милетский (ок. 624 – ок. 546 гг. до н.э.) – греческий философ и математик из Милета, пытаясь определить основу материального мира, пришел к выводу о том, что ею является вода. Слово «aqua » – вода, состоит из двух греческих слов – «a» и «qua», буквальный перевод – от которой (подразумевается omnia constant – все произошло, все состоит).

Первая попытка классифицировать минеральные воды по составу принадлежит греческому ученому Архигену (II в). Он выделял четыре класса вод: aquae nitrose, aluminose, saline и sulfurose (щелочные, железистые, соленые и сернистые). Л.А. Сенека выделял воды серные, железные, квасцовые и считал, что вкус указывает на их свойства. Архиген рекомендовал серные ванны при подагре, а при болезнях мочевого пузыря назначал питье минеральных вод до 5 л в день. Он считал, что достаточно знать состав воды, чтобы назначить ее для лечения. Следует заметить, что состав воды в то время не мог быть известен даже приблизительно.

О составе минеральных вод говорит Г. Фаллопий, автор одного из первых руководств о минеральных водах, дошедших до наших времен, изданного после его смерти («De thermalibus aquis atque metallis », 1556 г.). Однако состав вод Италии, описанных Фаллопием, был далек от истинного, поскольку науке XVI в. еще не были известны многие химические элементы. Настоящий прорыв в учении о минеральных водах произошел в XVIII в., после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Само понятие «минеральные воды» (от лат. minari – рыть) формировалось на протяжении ХІХ–ХХ столетий, когда закладывались основы бальнеологиии (курортологии) и научное обоснование использования подземных вод для медицинских целей.

Первый курорт в России был построен по Указу Петра Великого на источниках железистых Марциальных вод. Петр I по возвращению из Бельгии, где он успешно лечился водами курорта Спа. В честь Российского императора на курорте был построен питьевой павильон – «Pouhon Pierre Le Grand». Воды бельгийского курорта Петр I назвал источником спасения, а вернувшись в Россию издал указ, искать в России ключевые воды, коими можно пользоваться для лечения болезней. Первый российский курорт был построен в Карелии на Олонецких водах, названых Марциальными. Марциальные воды по содержанию двухвалентного закисного железа – до 100 мг/л превосходят все известные железистые источники мира. Содержание железа в водах бельгийского родоначальника курортов – Спа, всего 21 мг/л (железистые воды – Fe 10 мг/л).

Первый кадастр минеральных вод России был составлен учеными Минералогического общества, созданного в 1817 г. в Санкт-Петербурге. Среди его учредителей были академик В.М. Севергин и профессор Д.И. Соколов. По данным исследований многочисленных академических экспедиций конца XVIII и начала XIX вв. В.М. Севергин описал минеральные источники и озера России, привел их классификацию по совокупности признаков и составил указания по их исследованиям. Результаты исследований были обобщены в книге «Способ испытывать минеральные воды, сочиненный по новейшим о сем предмете наблюдениям», изданной в Санкт-Петербурге в 1800 г. В 1825 г. была опубликована работа русского химика Г.И. Гесса «Изучение химического состава и целебного действия минеральных вод России», ставшая основой его диссертации на степень доктора медицины.

Важную роль в изучении лечебных минеральных вод сыграло основание в 1863 г. Русского бальнеологического общества на Кавказе по инициативе директора управления курортов Кавказских Минеральных Вод, профессора С.А. Смирнова. После 1917 г. (после национализации курортов) началось интенсивное развитие бальнеологии. В 1921 г. был создан Бальнеологический институт на Кавказских Минеральных Водах (в Пятигорске), в 1922 г. – Томский бальнеофизиотерапевтический институт, а в 1926 г. открыт Центральный институт курортологии и физиотерапии в Москве.

Химический состав минеральных вод

Минеральные воды – сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.

Долгое время бальнеологи не могли прийти к единому мнению о химическом составе многих вод, поскольку анионы и катионы минеральных вод образуют очень нестойкие соединения. Как говорил Эрнст Резерфорд, «ионы – это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию». Еще в 1860-х гг. химик О. Тан указал на неправильность солевого изображения минеральных вод, из-за чего Железноводск долго считали курортом с «неустановившейся репутацией». Вначале минеральные воды Железноводска причисляли к щелочно-железистым, затем стали комбинировать карбонаты со щелочами, а сульфаты – со щелочными землями, называя эти воды «щелочно-железистыми (содержащие натрий углекислый и железо) с преобладанием гипса (сульфата кальция) и соды (гидрокарбоната натрия). Впоследствии состав вод стали определять по основным ионам. Уникальные Железноводские источники по составу принадлежат к углекислым гидрокарбонатно-сульфатным кальциево-натриевым высокотермальным водам, мало содержащим хлористый натрий, что исключает опасность раздражения почечной ткани при их питьевом использовании. В настоящее время Железноводск считается одним из лучших «почечных» курортов. Железа в минеральных водах этого курорта содержится сравнительно мало, до 6 мг/л, т.е. меньше, чем в специфических железистых водах, в которых должно быть не менее 10 мг/л.

В немецкой «Курортной книге», изданной в 1907 г., анализы вод минеральных источников впервые были представлены в виде ионных таблиц. Такая же книга об австрийских курортах была издана в 1914 г. Этот тип представления минеральных вод принят в Европе в настоящее время. Как пример приводим ионный состав вод одного из самых популярных источников французского курорта Виши, известного со времен Римской империи – Vichy Celestins (М – 3,325 г./л; pH – 6,8).

Критерии для отнесения вод к «минеральным»

Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды – это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определенные критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли свое отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.

В нормативных актах ряда стран Европы и международных рекомендациях – «Кодекс Алиментариус», Директивах Европейского парламента и Европейского совета для стран – членов ЕС определение «минеральные воды» приобрело более широкое содержание.

Например, «Кодекс Алиментариус » дает следующее определение природной минеральной воды: природной минеральной водой является вода, которая четко отличается от обычной питьевой воды, так как:

· она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов;

· ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;

· она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.

В России принято определение В.В. Иванова и Г.А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» (1964 г.).

К минеральным питьевым водам (в соответствии с ГОСТ 13273–88 ), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.

Питьевые минеральные воды в зависимости от степени минерализации и интенсивности воздействия на организм разделяют на лечебно-столовые с минерализацией 2–8 г./л (исключением являются Ессентуки №4 с минерализацией 8–10 г./л) и лечебные воды с минерализацией 8–12 г./л, редко выше.

Минеральные воды, отнесенные в установленном порядке к категории лечебных, используются прежде всего в лечебных и курортных целях. Разрешение на использование лечебных минеральных вод для других целей в исключительных случаях выдается органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации по согласованию со специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда, специально уполномоченным государственным органом, осуществляющим управление курортами, и федеральным органом управления государственным фондом недр.

В зависимости от развития представлений о составе и свойствах природных вод и их лечебном значении на протяжении многих лет разрабатывались критерии, позволяющие относить ту или иную воду к минеральной. Оценка минеральных вод проводится по разным квалификационным показателям. В качестве основных критериев оценки лечебной ценности минеральных вод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойства (показатель общей минерализации, преобладающие ионы, повышенное содержание газов, микроэлементов, величина кислотности и температура источника) которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.

Основные характеристики минеральных вод

Минерализация – сумма всех растворимых в воде веществ – ионов, биологически активных элементов (исключая газы), выражается в граммах на 1 л воды. По показателю общей минерализации (М) различают: слабоминерализованные (1–2 г./л), малой (2–5 г./л), средней (5–15 г./л), высокой (15–30 г./л) минерализации, рассольные минеральные воды (35–150 г./л) и крепкорассольные (150 г./л и выше). Для внутреннего применения используют обычно минеральные воды с минерализацией от 2 до 20 г./л. Рассолы и крепкие рассолы применяют для ванн в разведении, в соответствии с отработанными методиками лечения при различных заболеваниях. Рапа – высокоминерализованные минеральные воды открытых водоемов (озер, лиманов).

По наличию газов минеральные воды делятся на:углекислые (СО2 ) – не менее 0,5 г/л углекислого газа, азотные (N2 ) – не менее 18 г./л азота, сероводородные (сульфидные) (h3 S) – не менее 10 г./л свободного сероводорода.

Основной химический состав минеральных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов – НСО3, S04, Сl и трех катионов – Са, Mg, Na. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод – щелочность, соленость и жесткость.

По анионам выделяют три типа минеральных вод: хлоридные (Cl), гидрокарбонатные (HCO3 ),сульфатные (SO4 ) и ряд промежуточных – гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные и более сложного состава.

По катионам минеральные воды могут быть натриевыми (Na),кальциевыми (Ca),магниевыми (Mg), или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др.

При характеристике гидрохимических типов на первое место ставится преобладающий анион. Так, например, пресные воды в большинстве случаев – гидрокарбонатные кальциевые или гидрокарбонатные кальциево-магниевые, а солоноватые – могут быть сульфатными кальциево-магниевыми.

По содержанию микроэлементов различают:железистые воды (Fe) – не менее 20 мг/л железа, мышьяковистые (As) – не менее 0,7 мг/л мышьяка, кремнистые (Si) – не менее 50 мг/л кремнистой кислоты, бромистые (Br) – не менее 25 мг/л брома, йодистые (I) – не менее 5 мг/л йода (часто йодо-бромистые ).

По величине рН выделяют: сильнокислые (рН < 3,5), кислые (3,5–5,5), слабокислые (5,5–6,8), нейтральные (6,8–7,2), слабощелочные (7,2–8,5), щелочные (> 8,5) минеральные воды.

По температуре: холодные – до 20 °C, теплые (субтермальные ) – от 20 до36 °C, горячие (термальные ) – от 37 до 42 °C, очень горячие (высокотермальные, гипертермальные ) – свыше 42 °C.

Делению минеральных вод на гипотонические и гипертонические придавали значение в XIX в., в зависимости от того, насколько точка замерзания данной минеральной воды превышает точку замерзания человеческой крови (– 0,56 °C) или же является более низкой по сравнению с ней. Очень скоро от этого признака отказались.

Еще один устаревший термин, применявшийся для характеристики минеральных вод в XVIII–XIX вв., можно встретить в буклетах зарубежных курортов, переведенных на русский язык:

– акратотермы – (безразличные, дикие воды, Willdbäder, горячие) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура выше 20 °С

– акратопеги – (безразличные, дикие воды, Willdbäder, холодные) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура ниже 20 °С.

Большая часть химически безразличных вод, эффективность которых была доказана эмпирически практическим применением на протяжении веков, оказались радоновыми. Во многих были при более тщательном химическом анализе выделены микроэлементы или органические вещества, содержанию которых в прошлом не придавали значения.

В зависимости от физико-химических свойств минеральных вод и характера их воздействия на организм выделяют воды для наружного применения и для внутреннего.

Минеральные воды для наружного использования, как правило, содержат повышенное количество растворенных химических веществ или специфические биологически активные микрокомпоненты. Для наружного применения используются также и маломинерализованные термальные воды.

Для питьевого лечения применяют минеральные лечебные и лечебно-столовые воды. Потребление минеральных лечебных и лечебно-столовых вод ограничено показаниями к лечебному применению. Требования к качеству и безопасности минеральной лечебной и минеральной лечебно-столовой воде установлены в ГОСТ 13273–88, СанПиН 2.3.2.1078–2001. Согласно этим документам к минеральным водам относят воды, оказывающие на организм человека лечебное действие, обусловленное ионно-солевым и газовым составом, повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими свойствами (радиоактивность, температура, рН среды).

Требования к качеству и безопасности питьевой бутылированной воды установлены в следующих нормативных документах: ГОСТ Р 52109–2003 и СанПиН 2.1.4.1116–2002.

Минеральные воды для бальнеотерапии (наружного применения)

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды . Для бальнеотерапии используются сероводородные воды концентрации h3 S от 10 до 250 мг/л.

Углекислые минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие не менее 0,75 г./л углекислого газа (двуокиси углерода – СО2) С лечебной целью при наружном применении используются концентрации углекислоты 0,75 – 2,0 г/л.

Хлоридные натриевые минеральные воды – природные воды, имеющие различные ионный состав, минерализацию и температуру с преобладанием ионов хлора (Cl-) и натрия (Na-). С лечебной целью наружно применяются воды этого класса при концентрациях 10 – 60 г./л.

Радоновые воды – минеральные воды различного состава, содержащие радиоактивный газ радон. С лечебной целью используются радоновые воды с концентрацией радона от 5 до 200 нКи/л.

Йодобромистые воды – минеральные воды различного состава, содержащие йод (5 мг/л) и бром (25 мг/л) Чаще всего йод и бром присутствует в хлоридных натриевых водах. В зависимости от преобладания йодидов или бромидов эти воды могут быть могут быть йод-бромистыми, бром-йодистыми, бромистыми или йодистыми. В литературе по бальнеологии чаще употребляется термины бромные, йодные, йодобромные и бром-йодные воды. Мы считаем употребление этих терминов ошибочным. Как уже сказано выше, настоящий прорыв в изучении минеральных вод начался после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Бром открыт в 1825 г. французским химиком А.Ж. Баларом при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назван от греч. bromos – зловонный. При растворении в воде бром частично реагирует с ней с образованием бромистоводородной кислоты и неустойчивой бромноватистой кислоты Раствор брома в воде, обладающий неприятным запахом, называется бромной водой. В природе бром присутствует главным образом в виде ионов, которые путешествуют вместе с грунтовыми водами. Бромистые соли натрия, калия, магния встречаются в отложениях хлористых солей, в калийных солях – сильвине и карналлите. Йод, галоген также как и бром, плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в соляных растворах с образованием йодидов. Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые и йодистые соли накапливаются в морской воде, рапе соляных озер и подземных рассолах.

Кремнистые минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие кремниевую кислоту не менее 50 мг/л. Кремнистые минеральные воды термальные, обычно маломинерализованные, щелочные. Характерной особенностью кремнистых вод является наличие в них газов, главным образом азота.

Мышьяковистые минеральные воды (мышьяксодержащие – As) минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию, температуру и содержание 0,7 мг/л и более мышьяка, в водах для питьевого лечения не выше 0,2 мг/л. Относятся к довольно редким разновидностям минеральных вод.Мышьяковистые минеральные воды очень различаются по своему химическому и газовому составу. Самые известные воды этой группы – углекислые мышьяковистые воды месторождения Чвижепсе (Сочи), Горная Тисса (Закарпатская область, Украина) и курорт Синегорск (Сахалинская обл ).

www.ronl.ru

Реферат - Химический состав воды.

Химические вещества, находящиеся в воде можно условно разделить на 3 группы:

1) Вещества, придающие воде токсические свойства.

2) Вещества, влияющие на органолептические свойства воды.

1Жесткость водыне только влияет на органолептические свойства во-

ды, но и в большей степени на возможность использования воды для хо­зяйственно-бытовых и промышленных нужд. Жесткая вода малопригодна для стирки и мытья (плохо дает пену), портит котлы и другое оборудо­вание. 2 Для подземных вод допускается содержание железа не более 1 мг/л.

3) Вещества, характеризующие воду в эпидемиологиче­ском отношении.

К этой группе относятся соединения, повышенное содержание ко­торых в воде указывает на возможное ее загрязнение экскрементами че­ловека (фекапьное загрязнение, моча).

1. Важным показателем загрязнения воды органическим веществами животного происхождения являются азотистые соединения:

• Аммиак и аммонийные соли (свыше 0.1 мг/л) указывают на све­жее загрязнение

• Нитриты (свыше. 0.002 мг/л) и особенно нитраты говорят о давнем загрязнении

2. Сульфаты, хлориды, фосфаты (см. выше) кроме влияния на ор- ганолептические свойства также являются показателями вероятного загрязнения воды органическим веществами животного происхожде­ ния

Бактериологические показатели загрязнения во­ды.

Бактериологические показатели загрязнения воды характеризуют

безопасность воды.

Если микробное число характеризует чистоту воды, то коли-титр и и коли-индекс приняты в качестве показателей фекального загрязнения воды, так как кишечная палочка обитает в кишечнике человека.

Яйца глист в питьевой воде в норме должны отсутствовать.

Для оценки качества воды используют такие косвенные показатели как окисляемость и биохимическое потребление кислорода (ВПК)

Окисляемость — количество мл кислорода, израсходованного на хи­мическое окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды. Повышенная окисляемость указывает на увеличение содержания в воде органических веществ, что может быть связано с загрязнением воды.

Биохимическое потребление кислорода — количество кислорода, расходуемое на биохимическое окисление (с участием микроорганизмов) органических веществ, содержащихся в 1 л воды при 20°С.

Применяют БПК5 (за 5 дней), БПКзо (за 30 дней), БПКполн. (на полное окисление органических веществ)

БПК также может служить показателем органического загрязнения воды.

ОГЛАВЛЕНИЕ

www.ronl.ru

Доклад - Химический состав минеральных вод

Лечебными минеральными водами называются природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях те или другие минеральные (реже органические) компоненты и газы и (или) обладают какими-нибудь физическими свойствами (радиоактивность, реакция среды и др.), благодаря чему эти воды оказывают на организм человека лечебное действие в той или иной степени, которое отличается от действия «пресной» воды.

Из истории применения минеральных вод для лечения болезней

«Минеральных вод соляных, железистых, серных, йодистых, углекислых и т.д. для излечения недугов существует такое же бесчисленное множество, как и песку на дне морском», – писал сто лет тому назад, М. Платен в своем «Руководстве для жизни согласно законам природы, для сохранения здоровья и для лечения без помощи лекарств». Термин «минеральные воды» вошел в употребление в XVI в., однако в обиходе чаще употреблялось слово «воды», причем, так же как и в Древнем Риме «aquae», – во множественном числе. Происхождение слова «aquae» относится к тому времени, когда Фалес Милетский (ок. 624 – ок. 546 гг. до н.э.) – греческий философ и математик из Милета, пытаясь определить основу материального мира, пришел к выводу о том, что ею является вода. Слово «aqua» – вода, состоит из двух греческих слов – «a» и «qua», буквальный перевод – от которой (подразумевается omnia constant – все произошло, все состоит).

Первая попытка классифицировать минеральные воды по составу принадлежит греческому ученому Архигену (II в). Он выделял четыре класса вод: aquae nitrose, aluminose, saline и sulfurose (щелочные, железистые, соленые и сернистые). Л.А. Сенека выделял воды серные, железные, квасцовые и считал, что вкус указывает на их свойства. Архиген рекомендовал серные ванны при подагре, а при болезнях мочевого пузыря назначал питье минеральных вод до 5 л в день. Он считал, что достаточно знать состав воды, чтобы назначить ее для лечения. Следует заметить, что состав воды в то время не мог быть известен даже приблизительно.

О составе минеральных вод говорит Г. Фаллопий, автор одного из первых руководств о минеральных водах, дошедших до наших времен, изданного после его смерти («De thermalibus aquis atque metallis», 1556 г.). Однако состав вод Италии, описанных Фаллопием, был далек от истинного, поскольку науке XVI в. еще не были известны многие химические элементы. Настоящий прорыв в учении о минеральных водах произошел в XVIII в., после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Само понятие «минеральные воды» (от лат. minari – рыть) формировалось на протяжении ХІХ–ХХ столетий, когда закладывались основы бальнеологиии (курортологии) и научное обоснование использования подземных вод для медицинских целей.

Первый курорт в России был построен по Указу Петра Великого на источниках железистых Марциальных вод. Петр I по возвращению из Бельгии, где он успешно лечился водами курорта Спа. В честь Российского императора на курорте был построен питьевой павильон – «Pouhon Pierre Le Grand». Воды бельгийского курорта Петр I назвал источником спасения, а вернувшись в Россию издал указ, искать в России ключевые воды, коими можно пользоваться для лечения болезней. Первый российский курорт был построен в Карелии на Олонецких водах, названых Марциальными. Марциальные воды по содержанию двухвалентного закисного железа – до 100 мг/л превосходят все известные железистые источники мира. Содержание железа в водах бельгийского родоначальника курортов – Спа, всего 21 мг/л (железистые воды – Fe 10 мг/л).

Первый кадастр минеральных вод России был составлен учеными Минералогического общества, созданного в 1817 г. в Санкт-Петербурге. Среди его учредителей были академик В.М. Севергин и профессор Д.И. Соколов. По данным исследований многочисленных академических экспедиций конца XVIII и начала XIX вв. В.М. Севергин описал минеральные источники и озера России, привел их классификацию по совокупности признаков и составил указания по их исследованиям. Результаты исследований были обобщены в книге «Способ испытывать минеральные воды, сочиненный по новейшим о сем предмете наблюдениям», изданной в Санкт-Петербурге в 1800 г. В 1825 г. была опубликована работа русского химика Г.И. Гесса «Изучение химического состава и целебного действия минеральных вод России», ставшая основой его диссертации на степень доктора медицины.

Важную роль в изучении лечебных минеральных вод сыграло основание в 1863 г. Русского бальнеологического общества на Кавказе по инициативе директора управления курортов Кавказских Минеральных Вод, профессора С.А. Смирнова. После 1917 г. (после национализации курортов) началось интенсивное развитие бальнеологии. В 1921 г. был создан Бальнеологический институт на Кавказских Минеральных Водах (в Пятигорске), в 1922 г. – Томский бальнеофизиотерапевтический институт, а в 1926 г. открыт Центральный институт курортологии и физиотерапии в Москве.

Химический состав минеральных вод

Минеральные воды – сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.

Долгое время бальнеологи не могли прийти к единому мнению о химическом составе многих вод, поскольку анионы и катионы минеральных вод образуют очень нестойкие соединения. Как говорил Эрнст Резерфорд, «ионы – это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию». Еще в 1860-х гг. химик О. Тан указал на неправильность солевого изображения минеральных вод, из-за чего Железноводск долго считали курортом с «неустановившейся репутацией». Вначале минеральные воды Железноводска причисляли к щелочно-железистым, затем стали комбинировать карбонаты со щелочами, а сульфаты – со щелочными землями, называя эти воды «щелочно-железистыми (содержащие натрий углекислый и железо) с преобладанием гипса (сульфата кальция) и соды (гидрокарбоната натрия). Впоследствии состав вод стали определять по основным ионам. Уникальные Железноводские источники по составу принадлежат к углекислым гидрокарбонатно-сульфатным кальциево-натриевым высокотермальным водам, мало содержащим хлористый натрий, что исключает опасность раздражения почечной ткани при их питьевом использовании. В настоящее время Железноводск считается одним из лучших «почечных» курортов. Железа в минеральных водах этого курорта содержится сравнительно мало, до 6 мг/л, т.е. меньше, чем в специфических железистых водах, в которых должно быть не менее 10 мг/л.

В немецкой «Курортной книге», изданной в 1907 г., анализы вод минеральных источников впервые были представлены в виде ионных таблиц. Такая же книга об австрийских курортах была издана в 1914 г. Этот тип представления минеральных вод принят в Европе в настоящее время. Как пример приводим ионный состав вод одного из самых популярных источников французского курорта Виши, известного со времен Римской империи – Vichy Celestins (М – 3,325 г./л; pH – 6,8).

Анионы:

Катионы

Bicarbonates (бикарбонаты): 2989

Sodium (натрий): 1172

Chlorures (хлориды): 235

Calcium (кальций): 103

Sulfates (сульфаты): 138

Potassium (калий): 66

Fluorures (фториды): 5

Magnésium (магний): 10

Критерии для отнесения вод к «минеральным»

Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды – это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определенные критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли свое отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.

В нормативных актах ряда стран Европы и международных рекомендациях – «Кодекс Алиментариус», Директивах Европейского парламента и Европейского совета для стран – членов ЕС определение «минеральные воды» приобрело более широкое содержание.

Например, «Кодекс Алиментариус» дает следующее определение природной минеральной воды: природной минеральной водой является вода, которая четко отличается от обычной питьевой воды, так как:

она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов;

ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;

она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.

В России принято определение В.В. Иванова и Г.А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» (1964 г.).

К минеральным питьевым водам (в соответствии с ГОСТ 13273–88), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.

Питьевые минеральные воды в зависимости от степени минерализации и интенсивности воздействия на организм разделяют на лечебно-столовые с минерализацией 2–8 г./л (исключением являются Ессентуки №4 с минерализацией 8–10 г./л) и лечебные воды с минерализацией 8–12 г./л, редко выше.

Минеральные воды, отнесенные в установленном порядке к категории лечебных, используются прежде всего в лечебных и курортных целях. Разрешение на использование лечебных минеральных вод для других целей в исключительных случаях выдается органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации по согласованию со специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда, специально уполномоченным государственным органом, осуществляющим управление курортами, и федеральным органом управления государственным фондом недр.

В зависимости от развития представлений о составе и свойствах природных вод и их лечебном значении на протяжении многих лет разрабатывались критерии, позволяющие относить ту или иную воду к минеральной. Оценка минеральных вод проводится по разным квалификационным показателям. В качестве основных критериев оценки лечебной ценности минеральных вод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойства (показатель общей минерализации, преобладающие ионы, повышенное содержание газов, микроэлементов, величина кислотности и температура источника) которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.

Основные характеристики минеральных вод

Минерализация – сумма всех растворимых в воде веществ – ионов, биологически активных элементов (исключая газы), выражается в граммах на 1 л воды. По показателю общей минерализации (М) различают: слабоминерализованные (1–2 г./л), малой (2–5 г./л), средней (5–15 г./л), высокой (15–30 г./л) минерализации, рассольные минеральные воды (35–150 г./л) и крепкорассольные (150 г./л и выше). Для внутреннего применения используют обычно минеральные воды с минерализацией от 2 до 20 г./л. Рассолы и крепкие рассолы применяют для ванн в разведении, в соответствии с отработанными методиками лечения при различных заболеваниях. Рапа – высокоминерализованные минеральные воды открытых водоемов (озер, лиманов).

По наличию газов минеральные воды делятся на:углекислые (СО2) – не менее 0,5 г/л углекислого газа, азотные (N2) – не менее 18 г./л азота, сероводородные (сульфидные) (h3S) – не менее 10 г./л свободного сероводорода.

Основной химический состав минеральных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов – НСО3, S04, Сl и трех катионов – Са, Mg, Na. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод – щелочность, соленость и жесткость.

По анионам выделяют три типа минеральных вод: хлоридные (Cl), гидрокарбонатные (HCO3),сульфатные (SO4) и ряд промежуточных – гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные и более сложного состава.

По катионам минеральные воды могут быть натриевыми (Na),кальциевыми (Ca),магниевыми (Mg), или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др.

При характеристике гидрохимических типов на первое место ставится преобладающий анион. Так, например, пресные воды в большинстве случаев – гидрокарбонатные кальциевые или гидрокарбонатные кальциево-магниевые, а солоноватые – могут быть сульфатными кальциево-магниевыми.

По содержанию микроэлементов различают:железистые воды (Fe) – не менее 20 мг/л железа, мышьяковистые (As) – не менее 0,7 мг/л мышьяка, кремнистые (Si) – не менее 50 мг/л кремнистой кислоты, бромистые (Br) – не менее 25 мг/л брома, йодистые (I) – не менее 5 мг/л йода (часто йодо-бромистые).

По величине рН выделяют: сильнокислые (рН < 3,5), кислые (3,5–5,5), слабокислые (5,5–6,8), нейтральные (6,8–7,2), слабощелочные (7,2–8,5), щелочные (> 8,5) минеральные воды.

По температуре: холодные – до 20 °C, теплые (субтермальные) – от 20 до36 °C, горячие (термальные) – от 37 до 42 °C, очень горячие (высокотермальные, гипертермальные) – свыше 42 °C.

Делению минеральных вод на гипотонические и гипертонические придавали значение в XIX в., в зависимости от того, насколько точка замерзания данной минеральной воды превышает точку замерзания человеческой крови (– 0,56 °C) или же является более низкой по сравнению с ней. Очень скоро от этого признака отказались.

Еще один устаревший термин, применявшийся для характеристики минеральных вод в XVIII–XIX вв., можно встретить в буклетах зарубежных курортов, переведенных на русский язык:

– акратотермы – (безразличные, дикие воды, Willdbäder, горячие) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура выше 20 °С

– акратопеги– (безразличные, дикие воды, Willdbäder, холодные) – минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура ниже 20 °С.

Большая часть химически безразличных вод, эффективность которых была доказана эмпирически практическим применением на протяжении веков, оказались радоновыми. Во многих были при более тщательном химическом анализе выделены микроэлементы или органические вещества, содержанию которых в прошлом не придавали значения.

В зависимости от физико-химических свойств минеральных вод и характера их воздействия на организм выделяют воды для наружного применения и для внутреннего.

Минеральные воды для наружного использования, как правило, содержат повышенное количество растворенных химических веществ или специфические биологически активные микрокомпоненты. Для наружного применения используются также и маломинерализованные термальные воды.

Для питьевого леченияприменяют минеральные лечебные и лечебно-столовые воды. Потребление минеральных лечебных и лечебно-столовых вод ограничено показаниями к лечебному применению. Требования к качеству и безопасности минеральной лечебной и минеральной лечебно-столовой воде установлены в ГОСТ 13273–88, СанПиН 2.3.2.1078–2001. Согласно этим документам к минеральным водам относят воды, оказывающие на организм человека лечебное действие, обусловленное ионно-солевым и газовым составом, повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими свойствами (радиоактивность, температура, рН среды).

Требования к качеству и безопасности питьевой бутылированной воды установлены в следующих нормативных документах: ГОСТ Р 52109–2003 и СанПиН 2.1.4.1116–2002.

Минеральные воды для бальнеотерапии (наружного применения)

Сульфидные (сероводородные) минеральные воды. Для бальнеотерапии используются сероводородные воды концентрации h3S от 10 до 250 мг/л.

Углекислые минеральные воды– природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие не менее 0,75 г./л углекислого газа (двуокиси углерода – СО2) С лечебной целью при наружном применении используются концентрации углекислоты 0,75 – 2,0 г/л.

Хлоридные натриевые минеральные воды– природные воды, имеющие различные ионный состав, минерализацию и температуру с преобладанием ионов хлора (Cl-) и натрия (Na-). С лечебной целью наружно применяются воды этого класса при концентрациях 10 – 60 г./л.

Радоновые воды– минеральные воды различного состава, содержащие радиоактивный газ радон.С лечебной целью используются радоновые воды с концентрацией радона от 5 до 200 нКи/л.

Йодобромистые воды – минеральные воды различного состава, содержащие йод (5 мг/л) и бром (25 мг/л) Чаще всего йод и бром присутствует в хлоридных натриевых водах. В зависимости от преобладания йодидов или бромидов эти воды могут быть могут быть йод-бромистыми, бром-йодистыми, бромистыми или йодистыми. В литературе по бальнеологии чаще употребляется термины бромные, йодные, йодобромные и бром-йодные воды. Мы считаем употребление этих терминов ошибочным. Как уже сказано выше, настоящий прорыв в изучении минеральных вод начался после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Бром открыт в 1825 г. французским химиком А.Ж. Баларом при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назван от греч. bromos – зловонный. При растворении в воде бром частично реагирует с ней с образованием бромистоводородной кислоты и неустойчивой бромноватистой кислоты Раствор брома в воде, обладающий неприятным запахом, называется бромной водой. В природе бром присутствует главным образом в виде ионов, которые путешествуют вместе с грунтовыми водами. Бромистые соли натрия, калия, магния встречаются в отложениях хлористых солей, в калийных солях – сильвине и карналлите. Йод, галоген также как и бром, плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в соляных растворах с образованием йодидов. Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые и йодистые соли накапливаются в морской воде, рапе соляных озер и подземных рассолах.

Кремнистые минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие кремниевую кислоту не менее 50 мг/л. Кремнистые минеральные воды термальные, обычно маломинерализованные, щелочные. Характерной особенностью кремнистых вод является наличие в них газов, главным образом азота.

Мышьяковистые минеральные воды (мышьяксодержащие – As) минеральные воды – природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию, температуру и содержание 0,7 мг/л и более мышьяка, в водах для питьевого лечения не выше 0,2 мг/л. Относятся к довольно редким разновидностям минеральных вод.Мышьяковистые минеральные воды очень различаются по своему химическому и газовому составу. Самые известные воды этой группы – углекислые мышьяковистые воды месторождения Чвижепсе (Сочи), Горная Тисса (Закарпатская область, Украина) и курорт Синегорск (Сахалинская обл).

www.ronl.ru

Химический состав и свойства воды — реферат

СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физико-химические и биохимические  основы производства мяса и мясных продуктов»

на тему:

«ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ВОДЫ»       

Волгоград, 2011

Содержание

Введение………………………………...................................................................3

1.Строение молекулы……………………………………………………….…….4

2.Физические свойства воды и льда……………………………………………..7

3. Диаграмма состояния воды………………………………………...………….8

4. Химические свойства воды……………………………………….………….10

5. Химический состав  поверхностных вод……………………………………11

5.1 Мезоэлементы……………………………………………………………….16

5.2 Микроэлементы……………………………………………………………..18

6. Химический  состав подземных вод…………………………………………19

7. Химический  состав питьевой воды………………………………………….21

     Заключение………………………………………………………………………26

    Список использованных источников……………………………………...……27                 

     Введение 

     Вода  — одно из самых распространенных веществ на нашей планете; она  имеет огромное значение в эволюции как живой, так и неживой природы. На земле происходит непрерывный круговорот воды. В результате испарения воды в поверхности океанов и суши и выделения влаги растениями и живыми существами атмосфера насыщается парами воды. Неравномерное нагревание атмосферы вызывает в ней крупномасштабные перемещения воздушных масс над поверхностью земного шара, а вследствие конденсации вода снова возвращается на землю в виде роем, дождя, града и снега.

     Часть воды испаряется непосредственно с  почвы и покрывающей ее растительности сразу же после выпадения на землю. Другая часть просачивается в почву, где она либо задерживается и используется растениями, лйбо проникает в подпочвенные горизонты, где соединяется с грунтовыми, а затем через них и с поверхностными водами. Наконец, некоторое количество воды остается на поверхности почвы, постепенно стекая в поверхностные водотоки.

     Вследствие  постоянного контакта с окружающей средой и включения в эту среду  вода всегда содержит какие-либо вещества и практически никогда не бывает химически чистой. В то же время характер процессов, протекающих с участием воды, во многом определяется ее свойствами как индивидуального вещества. 

     1. Строение молекулы

     Аномальные  свойства воды предполагают существование  прочных сил между молекулами воды. Это можно объяснить уже при рассмотрении природы единичной молекулы воды, а затем и группы молекул. Шесть валентных электронов кислорода в молекуле воды гибридизированы в четырех $р3-орбиталях, которые вытянуты к углам, образуя тетраэдр.

     Две гибридные орбитали образуют О—Н ковалентные связи с углом 105°, тогда как другие две орбитали имеют неподеленные электронные пары. Ковалентные О—Н связи, благодаря высокой электроотрицательности кислорода, частично (на 40%) имеют ионный характер.

     Таким образом, молекула воды имеет два отрицательных и два положительных заряда по углам тетраэдра. Вследствие этого, каждая молекула воды тетраэдрически  координирована с четырьмя другими молекулами воды благодаря водородным связям . Тетраэдическая координация молекул представлена на рисунке 1.

  «Рисунок 1- Тетраэдрическая координация молекул  воды».

     Одновременное присутствие в молекуле воды двух доноров и двух акцепторов делает возможной ассоциацию в трехмерную сеть стабилизированную водородными связями, что обеспечивает большую силу взаимодействия между молекулами. Эта структура объясняет особые физические свойства воды, необычные для малых молекул. Так, например,спирт и соединения с изоэлектрическими диполями, такие как HF или Nh4, образуют, в отличие от воды, только линейную или двухмерную ассоциацию. Частичная поляризация Н—О связи в дальнейшем усиливается за счет образования водородных связей. Поэтому дипольный момент комплекса, состоящего из увеличенного числа водных молекул (мультимолеку- лярный диполь), тем больше, чем больше молекул ассоциировано и, естественно, больше дипольного момента единичной молекулы. Как следствие, диэлектрическая постоянная воды оказывается большой и превышает величину, которая может быть вычислена на основе дипольного момента единичной молекулы. Транспорт (перенос) протона осуществляется вдоль водородной связи. Это поистине прыжок протона от одной молекулы воды к соседней молекуле воды. Независимо от того, получен ли протон путем диссоциации воды или будет получен от кислоты, он будет погружаться в орбитали неподеленных электронов молекулы, образуя гидратированный ион водорода Н30+ (ион гидроксония) с исключительно сильной водородной связью (энергия диссоциации — 100 кДж/моль) .Подобный механизм действует и в транспорте ионов ОН, который осуществляется вдоль водородных связей. Переход протона от одного атома кислорода к другому осуществляется чрезвычайно быстро (V> 1012с-1), поэтому подвижность протона весьма велика. Она превышает подвижность других ионов в 4—5 раз и соизмерима только с подвижностью ионов ОН-, которая, однако, примерно на 40% меньше. При этом скорость протонов во льду примерно в 100 раз больше, чем в воде. Способность воды образовывать трехмерные водородные связи, для разрушения которых необходима дополнительная энергия, объясняет рассмотренные выше необычные свойства воды, например высокие значения теплоемкости, точек плавления и кипения, поверхностного натяжения и теплот фазовых переходов. Вода может влиять на конформацию макромолекул, если там имеют место какие-либо нековалентные связи, которые стабилизируют конформацию большой молекулы. Эти нековалентные связи могут быть трех видов: водородные, ионные и неполярные связи. В белках существует конкуренция между CO...HN водородными связями и вода-амид водородными связями. Чем больше способность растворителя к образованию водородных связей, тем слабее CO...HN связь. В водной среде теплота образования или разрыва этой связи равна 0. Это означает, что CO...HN водородная связь не может обеспечить стабилизацию в водном растворе. Конкурирующая водородная связь от Н20 ослабляет термодинамическую тенденцию к образованию CO...HN водородных связей. Водные молекулы вокруг неполярных групп (молекул) становятся более упорядоченными, приводя к потере энтропии, и в результате возникает тенденция к ассоциации отдельных неполярных групп в водной среде с другими, большими чем водные, молекулами (гидрофобное взаимодействие). Концепция гидрофобной связи схематично показана на рисунке 2.

     «Рисунок 2- Образование гидрофобной связи».

     С химической точки зрения вода является весьма реакционноспособным веществом. Она соединяется со многими оксидами металлов и неметаллов, взаимодействует с активными металлами и вступает в различные другие реакции самого разнообразного характера. Превращения белков, липидов, углеводов с участием воды имеют важное значение в пищевых технологиях. Помимо химических реакций, в которые вступает вода, при растворении веществ в воде имеют место взаимодействия физико-химического характера. Ниже мы кратко рассмотрим взаимодействие воды с ионами и ионными группами, группами, обладающими способностью к образованию водородных связей, и с неполярными веществами (группами). Эти взаимодействия необходимо принимать во внимание при рассмотрении классификации видов влаги в пищевых продуктах и ее причастности к химическим, биохимическим и микробиологическим изменениям в продукте при хранении.

     2. Физические свойства воды и льда

       Вода имеет молекулярную массу примерно равную 18,02 и может существовать в состояниях жидкости, пара и льда, характеризующихся следующими показателями фазовых переходов: 

     Точка при 101,3 кПа (1 атм), °С

           замерзания (плавления)  0,00

           кипения   100,00

Теплота, кДж/моль (ккал/моль)

          плавления при 0°С  6,01 (1,435)

          парообразования при 100°С……40,63 (9,704)

          сублимации при 0°С  50,91 (12,16)

     Как видно из этих данных, для воды характерны высокая температуре кипения  и плавления, высокие значения теплоты  фазовых переходов (плавления, парообразования, сублимации). По этим свойствам вода существенно отличается от гидридов некоторых элементов, расположенных близко к кислороду в периодической системе (СН4, Nh4, HF, h3S, НС1). Вода обладает аномально высокой теплоемкостью. Это имеет большое значение в жизни природы — в ночное время, а также при переходе  от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или при переходе от зимы к лету так же медленно нагревается, являясь, таким образом, регулятором температуры на земном шаре. Вода обнаруживает необычное свойство расширяться при замерзании, вследствие чего плотность льда ниже, чем воды при той же температуре, что нехарактерно для других веществ при переходе из жидкого состояния в твердое. Среди других аномалий воды следует отметить высокое значение поверхностного натяжения и диэлектрической постоянной и значительную теплопроводность. Теплопроводность воды выше, чем других жидкостей, а льда — больше, чем других неметаллических твердых веществ. Следует также отметить, что теплопроводность льда при 0°С приблизительно в четыре раза больше, чем воды при той же температуре, т. е. лед проводит тепло значительно быстрее, чем иммобилизованная (неподвижная) вода, находящаяся в тканях. Если при этом учесть, что температуропроводность льда на порядок выше, чем воды, становится понятным, почему ткани замерзают быстрее, чем оттаивают, если задается одинаковая (но обратная) разность температур. 

     3. Диаграмма состояния воды 

     Диаграмма состояния (или фазовая диаграмма) представляет собой графическое изображение зависимости между величинами, характеризующими состояние системы, и фазовыми превращениями в системе (переход из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное и т. д.).

     Для однокомпонентных систем обычно используются диаграммы состояния, показывающие зависимость фазовых превращений от температуры и давления; они называются диаграммами состояния в координатах P-t.

На рисунке 3 приведена в схематической форме (без строгого соблюдения масштаба) диаграмма состояния воды.

«Рисунок 3-  Диаграмма состояния воды в области невысоких давлений».

     Любой точке на диаграмме отвечают определенные значения температуры и давления.

     Диаграмма показывает те состояния воды, которые  термодинамически устойчивы при определенных значениях температуры и давления. Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару. Кривая OA представляет зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры: точки кривой показывают те пары значений температуры и давления, при которых жидкая вода и водяной пар находятся в равновесии друг с другом. Кривая OA называется кривой равновесия жидкость — пар или кривой кипения. Кривая ОС — кривая равновесия твердое состояние — жидкость, или кривая плавления, — показывает те пары значений температуры и давления, при которых лед и жидкая вода находятся в равновесии. Кривая ОВ — кривая равновесия твердое состояние — пар, или кривая сублимации. Ей отвечают те пары значений температуры и давления, при которых в равновесии находятся лед и водяной пар. Все три кривые пересекаются в точке О. Координаты этой точки — это единственная пара значений температуры и давления, при которых в равновесии могут находиться все три фазы: лед, жидкая вода и пар. Она носит название тройной точки. Тройная точка отвечает давлению водяного пара 0,610 кПа (4,58 мм рт. ст.) и температуре 0,01°С. Диаграмма состояния воды имеет значение при разработке технологических режимов для получения пищевых продуктов. Например, как следует из диаграммы, если лед нагревается при давлении меньше чем 0,610 кПа (4,58 мм рт.ст.), то он непосредственно переходит в пар. Это является основой при разработке способов получения пищевых продуктов сушкой замораживанием. Одной из особенностей воды, отличающих ее от других веществ, является понижение температуры плавления льда с ростом давления. Это обстоятельство отражается на диаграмме. Кривая плавления ОС на диаграмме состояния воды идет вверх влево, тогда как почти для всех других веществ она идет вверх вправо.

     Превращения, происходящие с водой при атмосферном давлении, отражаются на диаграмме точками или отрезками, расположенными на горизонтали, отвечающей 101,3 кПа (760 мм рт. ст.). Так, плавление льда или кристаллизация воды отвечает точке D, кипение воды — точке Е, нагревание или охлаждение воды — отрезку DE и т. п.

     4. Химические свойства воды

     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.

                Электролитическая диссоциация  воды – причина гидролиза солей  слабых кислот и  (или) оснований.  Степень электролитической диссоциации  заметно возрастает при повышении  температуры. 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 .

                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. При обычных условиях с водой взаимодействует до половины растворённого в ней  СI2  и значительно меньшие количества  Br2    и    J 2  .

                При пропускании паров воды  через раскалённый уголь она  разлагается и образуется так называемый водяной газ. При повышенной температуре в присутствии катализатора вода реагирует с   СО; СН4  и другими углеводородами. Фосфор при нагревании с водой под давлением  в присутствии катализатора окисляется в метафосфорную кислоту. 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.              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  Nh4. Способность молекул воды образовывать трёхмерные сетки водородных связей позволяет ей давать с инертными газами, углеводородами, СО2 , CI2 , (Ch3)2O , CHCI3   и многими другими веществами газовые гидраты.

turboreferat.ru

Смотрите также

• 
  Реферат отчет об оценке
• 
  Реферат на тему сабантуй
• 
  Реферат на тему марш
• 
  Реферат жизненный путь человека
• 
  Отзыв о реферате руководителя
• 
  Коллективные способы обучения реферат
• 
  Египет 4 класс реферат
• 
  Реферат защита курсовой работы
• 
  Единство народов дагестана реферат
• 
  Экология и общество реферат
• 
  Сборник рефератов по истории