Наличие Н2S в воде:
1. придаёт ей неприятный запах;
2. способствует коррозии Ме;
3. может вызывать зарастание в результате интенсивного развития серобактерий.
Диаграмма форм состояния Н2S в зависимости от рН воды
Т.е. в зависимости от рН воды сероводород может присутствовать в:
· в виде слабодиссоциированной кислоты, Н2S;
· в виде гидросульдных ионов, НS-;
· в виде сульфидных ионов, S2-.
Это учитывают при очистке воды от сероводорода.
Кислород – попадает в воду при её контакте с воздухом.
В артезианских подземных водах О2 отсутствует, а в поверхностных водах его концентрации довольно велики.
Имеются специальные таблицы, где представлено содержание растворённого О2 в зависимости от температуры при нормальном давлении.
Так, при 00С в воде находится 14,6 мг/л О2, при 100С – 11,3 мг/л, при 180С – 9,5 мг/л, при 200С - 9,1 мг/л, при 400С – 6,5 мг/л, при 800С – 2,9 мг/л, при 900С – 1,0 мг/л, при 1000С – 0 мг/л.
Т.е. с увеличением температуры растворимость О2 (да и любых газов) уменьшается.
В поверхностных водах обычно содержание О2 меньше теоретического. Это связано с тем, что его количество уменьшается за счёт:
1. дыхания различных организмов (т.е без О2 растворённого в воде была бы не возможна жизнь водных растений и живых организмов!!!)
2. за счёт гниения и брожения органических остатков
Резкое снижение растворённого в воде О2 свидетельствует о загрязнении воды соединениями, которые могут окисляться О2.
Вместе с тем:
1. при использовании воды в различных теплоэнергетических установках содержание О2 строго ограничивают, т.к. в противном случае сильно интенсифицируется процесс коррозии. Т.е растворённый кислород очень коррозионноактивен в отношении Ме (труб, котлов, Ме фильтров и т.д.).
|
|
2. Но особенно агрессивен О2 в мягкой воде при одновременном присутствии СО2. При этом СО2 разъедает Ме, а О2 в местах разъедания его окисляет.
Fe2+ → Fe3+ → Fe(OH)3 → Fe2O3
В гигиеническом отношении вода, содержащая О2, не вредна.
Азот – в природные воды также
1. проникает из воздуха;
2. при разложении органических остатков;
3. при восстановлении соединений азота динетрирующими бактеричми.
Кроме азота в воде может появиться растворённый аммиак, и его соли (NH3, NH4Cl), который оказывает значительное влияние на процесс хлорирования воды.
Метан – в природных водах, которые используются для водоснабжения, находится в небольших количествах.
Однако, в болотных водах, где протекают процессы разложения клетчатки растительных остатков, содержание этого газа может доходить до 30 мг/л и более.
Соединения кремния – встречаются в природных водах Урала и других в форме органических и минеральных соединений. ПДК – 10 мг/л.
Обычно количество кремния в воде поверхностных источников не велико:
~ от десятых долей до нескольких мг/л, а в подземных водах до десятков мг/л.
Кремниевая кислота является слабой и диссоциирует на ионы в незначительной степени:
Н2SiO3 →← H+ + HsiO3- - при рН > 7
При рН < 7 в воде присутствует только недиссоциированная кремниевая кислота.
В щелочной области кремниевая кислота может находиться в воде в коллоидном состоянии в форме SiO2∙H2O или в форме поликремневой кислоты xSiO3∙yH2O.
В питьевой воде содержание кремния лимитируется (10 мг/л).
|
|
А в воде для питания паровых котлов оно строго лимитируется, т.к. на стенках котлов образуется плотная силикатная накипь.
Железо и марганец – данные вещества ухудшают органические показатели качества воды. В сумме Fe и Mn – токсичны. Так соли Fe придают воде неприятный (чернильный) привкус.
Помимо ухудшения вкусовых качеств Fe и Mn могут способствовать развитию в трубопроводах железистых и марганцевых бактерий. При этом происходит забивание, а иногда и полное закупоривание водопроводных труб.
Кроме того, при использовании воды для водоснабжения ряда отраслей промышленности, совершенно не допустимо присутствие Fe и Mn; это такие отрасли как:
1. текстильная
2. бумажная
3. лакокрасочная и др.
4. при производстве пластмасс
5. кино и фотоплёнки.
Формы нахождения Fe и Mn в природной воде зависят от величины рН и содержания О2.
Так, Fe может находиться в воде в форме:
1. I и II валентных ионов (растворимых);
2. органических и неорганических коллоидов (н/растворимых);
3. комплексных соединений (растворимых);
4. в форме тонкодисперсной взвеси;
5. сульфита Fe;
6. гидроксида Fe (II), Fe (III);
7. в виде окислов FeO, Fe2O3 и ряда других кислород содержащих соединений.
В подземных водах при отсутствии О2 Fe и Mn встречаются обычно в форме II валентных солей.
Обычно содержание Fe и Mn в природных водах не превышает нескольких десятков мг/л, а в шахтных водах достигает нескольких сотен мг/л.
Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием Fe может привести к заболеванию печени.
Такая вода не приятна на вкус, неудобна в быту. Поэтому содержание Fe в питьевой воде – 0,3 мг/л, Mn – 0,1 мг/л.
|
|
Хлориды и сульфаты. Эти соли очень хорошо растворимы в воде, поэтому ионы хлора содержатся практически во всех водах.
Следует отметить, что при повышенных концентрациях С1- и SO42- - ионов в природных водах – в этом случае они становятся агрессивными по отношению к бетону, к бетонным поверхностям коллекторов, разрушается защитная карбонатная плёнка.
Так при концентрации SO42- > 250 мг/л при соприкосновении с бетоном образуется гипс вследствие взаимодействия.
SO42-(прир. вода) + Са2+(цемента) → СаSO 4
↓
Бетон в этом случае начинает трескаться.
Хлоридная агрессивность природной воды обусловлена взаимодействием:
С1-(прир. вода) + Mg(Ca)(бетонная поверхность) → MgCl2(CaCl2)
Эти соли хорошо растворимы и они переходят в природную воду.
Растворимость MgCl2, например, составляет 545 г/л.
Повышенное количество в питьевой воде SO42-(Na2SO4) нарушает деятельность желудочно-кишечного тракта.
ПДК SO4 – не более 500 мг/л
С1- - не более 350 мг/л.
NaCl - более 300-400 мг/л
гипса – более 500-600 мг/л
Fe – более 0,5 мг/л
Следует также отметить, что понятие «вкус воды» оценивается часто субъективно. Однако, население, привыкшее к своей местности, находит невкусной воду другой местности.