Вода природная щелочность. Что такое щелочность воды и расчет pH

Природные воды имеют обычно слабо щелочную реакцию. Кислую реакцию эти воды приобретают при значительном содержании в них гуминовых кислот или при наличии большого количества свободной углекислоты.[ ...]

Природные поверхностные воды (как и подземные воды зоны активного водообмена) по своему составу, как правило, вполне пригодны непосредственно для питьевых целей. Улучшение органолептических свойств легко достигается на водопроводных станциях процессами коагуляции, фильтрации и окисления, вследствие чего для незагрязненных природных водоисточников объем аналитического контроля мог бы ограничиваться определением мутности (прозрачности) и цветности воды. Требования к качеству воды со стороны промышленных водопользователей зависят от особенностей технологического использования воды, которые и определяют минимально необходимый аналитический контроль исходной воды. Наиболее типично определение состава и качества воды . В воде определяют: жесткость, кислотность, мутность, pH, цветность, щелочность, удельную электропроводность, масла, а также содержание бора, фтора, железа, кальция, натрия, магния, марганца, никеля, меди, свинца, цинка, хрома(VI), орто- и полифосфатов, нитрат-, нитрит-, сульфат-, сульфид-, сульфит-, хлорид-ионов, кремневой кислоты, аммиака, углекислого газа, растворенного кислорода, гидразина, таннина, лигнина; кроме того, определяют вес сухого остатка - до и после фильтрования.[ ...]

Природные воды северных районов с низкими величинами щелочности и pH отличаются повышенной коррозионной агрессивностью по отношению к трубопроводам и конструкциям из бетона и черных металлов. В сточных водах могут присутствовать разнообразные соединения, усиливающие коррозионное воздействие воды на бетон и металлы.[ ...]

Щелочность воды должна быть достаточной для осуществления химической коагуляции, но не настолько высокой, чтобы вызывать физиологические расстройства у потребителей. Минимальная щелочность составляет около 30 мг/л, а максимальная не должна превышать 400- 500 мг/л. Ионы фтора устойчивы к обычным процессам очистки, за исключением умягчения воды известью; поэтому допускаемые концентрации фтора для природной воды такие же, как и для питьевой воды (см. табл.[ ...]

Щелочность природных вод зависит в основном от содержания солей угольной кислоты. При цветности воды более 40° и необходимости точного определения концентрации гидрокарбонатных и карбонатных ионов следует отдельно учитывать величину гуматной щелочности (см. ниже).[ ...]

Щелочность воды. Под общей щелочностью воды подразумевается сумма »содержащихся в воде гидроксильных ионов (ОН-) и анионов слабых кислот, например угольной (ионов НСО -, COg-). Поскольку в большинстве природных вод преобладают углекислые соединения, различают обычно лишь би-карбонатную и карбонатную щелочность. При некоторых приемах обработки воды и при pH ее выше 8,5 возникает гидратная щелочность.[ ...]

Природная вода, используемая для водоснабжения, может обладать одним из этих свойств. При нарушении стабильности, при котором возможны разрушения труб от коррозии или недопустимые отложения карбоната кальция, вода подвергается специальной (стабилизационной) обработке. При склонности к карбонатным отложениям в воду добавляют кислоту или гексаметафосфат натрия; при наличии агрессивной углекислоты воду обрабатывают- щелочным реагентом, обычно известью.[ ...]

Щелочностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами, т. е. ионами водорода. Это одна из важнейших характеристик природной воды. На щелочность воды существенным образом оказывает влияние состояние соединений углекислоты, которое поэтому следует рассмотреть более подробно.[ ...]

Щелочные металлы. Из ионов щелочных! металлов в воде наиболее ■распространены Na+ и К+, попадающие в воду в результате растворения ■коренных пород. Основным источником натрия в природных водах является залежи поваренной солк. В природных водах натрия содержится -больше, чем калия. Это объясняется лучшим поглощением последнего шочвами, а также большим извлечением его из воды растениями.[ ...]

В природных условиях сода образуется при выветривании магматических и осадочных пород, содержащих то или иное количество натрия. Высвобождающиеся при выветривании основания (Са, Мй, № и др.) взаимодействуют с углекислотой почвенного раствора и образуют соответствующие карбонаты, в том числе карбонат натрия. Сода может возникать в результате взаимодействия нейтральных солей, поднимающихся с восходящими растворами из грунтовых вод, с карбонатами щелочных земель почвы: Ыа2504 + Са(НС03)2 -> СаБО, + 2NаНС03.[ ...]

При щелочной очистке нефтепродуктов, природного газа и газового конденсата от серусодержащих соединений образуются щелочные сточные воды, содержащие сульфиды и смеси низших алкилмеркапти-дов. Эти сточные воды плохо поддаются переработке и создают неблагоприятную экологическую обстановку вокруг нефте- и газоперерабатывающих заводов.[ ...]

Общая щелочность (т). Отмеривают 100 мл пробы или используют раствор после определения свободной щелочности, прибавляют 0,15 мл (3 капли) смешанного индикатора или 0,1 мл (2 капли) метилового оранжевого. Затем продувают воздух и одновременно титруют на белом фоне 0,1 н. раствором соляной кислоты до момента, когда зеленая окраска смешанного индикатора перейдет в грязносерую или до начала перехода окраски метилового оранжевого из желтой в оранжевую. Воздух продолжают продувать и через 5 мин, если надо, дотитровывают. При электрометрическом определении продувание проводится так же, но титруют до pH 4,5. При менее строгих требованиях к точности определения титрование по метиловому оранжевому проводят без продувания. Титруют из бюретки с ценой деления 0,1 мл точность отсчета - до 0,05 мл. В остальном следует соблюдать описанный выше порядок. При анализе природных вод, имеющих низкую общую щелочность, титруют из микробюретки и отсчитывают с точностью до 0,005 мл.[ ...]

Из ионов щелочных металлов в природных, особенно в морских, водах находятся в больших количествах ионы натрия, в меньших - калия, а также рубидия (около 0,2 мг/л) и лития (около 0,1 мг/л). По распространенности в природных водах №+ занимает первое место, составляя более половины всех содержащихся в них катионов. Количество К+ обычно составляет 4- 10% числа присутствующих в воде ионов Ыа+ (в маломинерализованных ■водах -больший процент).[ ...]

Обычно в природных водах содержатся в небольших количествах ионы щелочных металлов- калия и натрия. Кроме того, в них могут присутствовать ионы закисного и окисного железа. В водах поверхностных источников железо часто входит в состав органо-минеральных комплексов, в подземных водах - в виде бикарбонатов, реже - хлоридов и сульфатов. Марганец присутствует в природных водах в значительно меньших количествах, чем железо; по стандарту суммарное содержание железа и марганца в хозяйственно-питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л. Ионы цветных металлов - меди, цинка, свинца, а также мышьяк могут попадать в воду лишь при загрязнении ее промышленными стоками или вследствие коррозии арматуры.[ ...]

Качество воды природных источников водоснабжения характеризуется в основном содержанием грубодисперсных взвесей, цветностью (обусловлена преимущественно растворенными гу-миновыми веществами), общим количеством органических веществ, вкусом и запахом, щелочностью (содержанием бикарбонатов, карбонатов и других солей слабых кислот) и концентрацией минеральных солей, в том числе катионов жесткости. Для оценки каждого из этих показателей введены абсолютные или условные критерии.[ ...]

Кислые или щелочные стоки, попадающие в водоем, в определенном количестве могут быть нейтрализованы карбонатной буферной системой природных вод, состоящей из свободной угольной кислоты и гидрокарбонатов. Это же способствует поддержанию постоянства pH воды при введении реагентов в процессе обработки. В щелочных водах (при рН>8,5) буферные свойства природных вод определяются второй карбонатной буферной системой, состоящей из гидрокарбонатов и средних карбонатов (например, ЫаНС03 и Ыа2С03).[ ...]

Поскольку в природных водах щелочность, как правило, определяется наличием гидрокарбонатов щелочноземельных металлов, следует более подробно рассмотреть состояние соединений углекислоты в воде.[ ...]

Стабильность воды характеризует еа свойство не выделять и не растЕорять карбоната кальция. Результаты анализа на стабильность выражаются в форме дроби, числителем которой является щелочность или показатель концентрации водородных ионов исследуемой воды в ее природном состоянии, а знаменателем - те же показатели после предельного насыщения воды карбонатом кальция. Свободная углекислота, содержащаяся в природных водах, не вся обладает способностью растворять карбонатные породы.[ ...]

Если в сточных водах имеется несколько веществ с органолептическим показателем вредности одинакового эффекта (>по запаху, привкусу, окраске) и аналогичные вещества обнаруживаются в воде водоема до места проектируемого выпуска, предельно допустимую концентрацию веществ следует брать с учетом указания правил по охране водоемов от загрязнения, относящегося к случаю загрязнения водоема комплексом веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности. Что касается солевого состава природных вод, известно, что приятный и освежающий вкус воды связан главным образом с содержанием в ней бикарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, составляющих примерно 70% всего количества катионов и анионов. Однако повышенные концентрации хлоридов, сульфатов и нитратов могут резко ухудшить вкусовые качества воды.[ ...]

Для большинства природных вод НСО " -ионы связаны лишь с ионами кальция и магния. Поэтому в тех случаях, когда щелочность по фенолфталеину равна нулю, можно считать, что общая щелочность воды равна ее карбонатной жесткости.[ ...]

Активная реакция воды - ее кислотность или щелочность, характеризуется активностью ионов водорода. Активная реакция природных вод близка к нейтральной, т.е. pH 6,8-7,3.[ ...]

Вкусовые свойства воды обусловлены присутствием веществ природного происхождения или веществ, которые попадают в воду в результате загрязнения ее стоками. Подземные воды, содержащие только неорганические растворенные вещества, имеют специфический вкус, который вызван наличием железа, марганца, магния, натрия, калия, хлоридов и карбонатов. Определяют (органолептически) вкус только питьевых вод; описывают его словесно. Различают четыре основных вкуса: соленый, сладкий, горький, кислый. Кроме них можно отмечать также и некоторые привкусы (например, щелочной, металлический и т. д.).[ ...]

Анализ очищенных сточных вод и природн ы х вод, содержащих летучие фенолы в очень малых концентрациях. К дистилляту, полученному из 1 л анализируемой воды, прибавляют 1,5 мл 1 н. раствора едкого натра и насыщают поваренной солью при комнатной температуре. Затем раствор переносят в делительную воронку, добавляют 2 мл 1 н. соляной кислоты и проводят экстракцию, добавляя 50 мл диэти-лового эфира и взбалтывая 10 мин. Переносят эфирный слой в небольшую делительную воронку и извлекают из него летучие фенолы, добавляя 10 мл 1,5%-ного раствора едкого кали, и сильно; взбалтывают. Весь полученный щелочной раствор используют для получения азокрасителей. Для этого его вносят в маленькую делительную воронку, прибавляют 1 мл разбавленной (1:4) серной кислоты, 10 мл 2 н. раствора карбоната натрия и 1,5 мл раствора диазотированного га-нитроанилина. После образования смеси кра1-сителей их извлекают 10 мл разбавленной (1: 4) серной кислоты и 5 мл эфира, сильно взбалтывая.[ ...]

Карбонатные ионы образуются в природных водах из ионов НСО при потере части равновесной С02 или при усилении щелочной реакции среды. Содержание их в пресных водах при наличии ионов Са2+, как правило, невелико вследствие малой растворимости СаС03 (см. п. 2.4.4). Обычно значительная часть природных вод находится в состоянии насыщения их карбонатом кальция, что имеет большое геохимическое значение и существенно для технологии обработки воды. В морских водах при концентрации солей 35 г/кг и Са2+ - 0,0104 моль/кг содержание ионов СОз достигает 6 мг/кг в связи с ростом межионного взаимодействия и, следовательно, с уменьшением коэффициентов активности ионов (см. п. 2.14.4). В природных содовых озерах, где содержание Са2+ незначительное, суммарная концентрация [НСО ] и (СО§ ] может доходить до 250 мг экв/л.[ ...]

Из неорганических соединений в воде растворимы большинство солей кислот и оснований. Растворы этих веществ являются электролитами. В наибольших количествах в природных водах содержатся гидрокарбонаты; хлориды и сульфаты щелочноземельных и щелочных металлов; в меньших -их нитраты, нитриты, силикаты, фториды, фосфаты и соли других кислот.[ ...]

Выпариванием на соляных градирнях природных или искусственных рассолов, а также водных растворов соли получается «выварочная соль» (поваренная соль). При этом посторонние соли, сопутствующие исходному материалу, остаются в маточном растворе, часть которого используется в круговом процессе для растворения последующих количеств каменной соли. По достижении высокой концентрации побочных солей маточный раствор, должен сбрасываться и заменяться свежей водой. Маточный раствор является единственным компонентом, образующим сточные воды соляных разработок и градирен . Они, как правило, содержат много сернокислых и хлористых солей, щелочных и щелочноземельных металлов. Иногда рассолы и маточные растворы применяются для лечебных ванн, в результате чего происходит сброс солевых, нечистых в гигиеническом отношении сточных вод.[ ...]

Те же основные группы отработанных вод образуются при получении аммиака из природного газа. Незагрязненными являются охлаждающие воды; загрязненные воды образуются при компрессии газа, медно-аммиачной и щелочной его очистке и регенерации медно-аммиачного раствора, при моноэтаноламиновой очистке, сжижении аммиака и продувке котлов при сжигании СО-фракции.[ ...]

Адсорбционные методы извлечения из природных вод водорастворимых органических веществ основаны на применении активированного угля (АУ). При обработке воды АУ в статических или динамических условиях происходит снижение цветности воды, устраняются запахи и привкусы. Активированный уголь имеет высокоразвитую поверхность, обусловленную наличием тонких каналов и пор. Он является хорошим сорбентом для фенолов, спиртов, ПАВ, продуктов жизнедеятельности водных организмов. Сорбционная емкость АУ возрастает с увеличением молекулярной массы сорбируемого органического вещества. Сорбционная емкость АУ в щелочной среде уменьшается. Обычно для дезодорации воды доза угля составляет 10-15 мг/л при времени контакта с водой 10-20 мин. Так как концентрации органических веществ в природных водах, вызывающих ухудшение органолептических свойств, очень малы, то сорбционная емкость АУ в статических условиях для этих веществ бывает недостаточной.[ ...]

Вычисление содержания натрия и общего содержания щелочных металлов по разности сумм эквивалентов анионов и катионов основано на том,что в растворе сумма эквивалентов анионов. должна быть равна сумме эквивалентов катионов. В природных водах главная масса анионов состоит из хлориона, а также сульфатного и бикарбонатного ионов (в некоторых случаях приходится учитывать и нитратный ион). Главная масса катионов состоит из ионов кальция, магния, натрия и калия.[ ...]

Определение анионных СПАВ. Для количественного определения СПАВ в природных и сточных водах преимущественно используют экстракционно-фотометрические методы, основанные на образовании ионных ассоциатов поверхностно-активного аниона с катионами основных красителей. Широко распространено определение анионных СПАВ в сточных и природных водах с фентиа-зиновым красителем метиленовым синим . После извлечения ионного ассоциата хлороформом из щелочной среды органическую фазу промывают кислым раствором реагента (для удаления низкомолекулярных примесей) и фотометрируют при 670 нм. Вследствие невысокой степени извлечения ионного ассоциата хлороформом (84%) экстракцию проводят несколько раз. Определению мешают сульфид-, полисульфид- и тиосульфат-ионы, которые разрушают перекисью водорода, а также большие количества неионогенных СПАВ. Метиленовый синий образует извлекаемый хлороформом ионный ассоциат и с гуминовыми кислотами, максимум поглощения которого лежит при 550 нм. Мешающее влияние гуминовых кислот можно уменьшить, проводя измерения на спектрофотометре с высокой монохроматизацией . Интервал концентраций СПАВ, определяемых с метиленовым синим, равен 0,01-0,80 мг/мл при объеме пробы 250 мл; точность определения 2% .[ ...]

Как показали исследования , спектры поглощения света окрашенными природными водами идентичны спектрам поглощения, наблюдаемым почвоведами для различных гумусовых веществ (монотонно убывающие кривые в области длин волн 220-700 нм, рис. 23 а). Наличие такого сплошного спектра характерно для веществ, являющихся сополимерами, когда в процессе образования макромолекулы возникает несколько изолированных хромофорных систем. Спектр этих веществ образован суммированием поглощения отдельных хромофорных систем . Можно предположить, что они представляют собой многоядерные ароматические группировки, фенольная природа которых подтверждается возрастанием в видимой области интенсивности окраски водных гуматов в щелочной среде. Одновременно с изменением цветности днепровской воды в результате подкисления или подщелачивания происходит также изменение спектральной характеристики окрашивающих ее примесей. Это связано с увеличением или подавлением диссоциации функциональных групп высокомолекулярных гумусовых веществ при различных pH среды. Шевченко приводит данные о резком скачке цветности в области pH 3-5, что, по-видимому, объясняется образованием молекул недиссоциированной гуминовой кислоты или их ассоциатов при подкислении воды.[ ...]

Поскольку гидролиз коагулянта приводит к снижению pH, то при недостатке природной щелочности в воду добавляют известь или соду, рассчитывая их дозы в соответствии с указаниями .[ ...]

В результате исследований, выполненных нами в лабораторных условиях, оказалось, что при заражении чистой природной воды (содержание хлоридов 15-20 мг/л) бактериями коли (50 000 бактерий в 1 мл) доза серебра в количестве 0,05 мг/л обеспечивала получение пригодной для питья воды через 2-3 ч. При дозе 0,2 мг/л бактерии гибли через 1-2 ч, при дозе 0,5 мг/л- через 30-60 мин и при дозе 1,0 мг/л- через 30 мин. Причем повышение температуры и увеличение щелочности усиливало эффект, а снижение этих величин ослабляло его.[ ...]

Вообще говоря, в указанном выше выражении разница (Ек-и Иа-) всегда должна быть положительной, так как в любой природной воде содержатся щелочные металлы. Последнее, по-видимому, может быть объяснено наличием в воде неучтенных кислот, например, гуминовых, кремневой, азотной, фосфорной и др., поэтому в сумму мг-экв нужно вводить вес всех компонентов, имеющих практическое значение в этой сумме.[ ...]

Произведение эквивалентного веса натрия на сумму миллиграмм-эквивалентов натрия и калия, полученную для исследуемой воды, даст содержание в ней щелочных металлов, выраженное в миллиграммах натрия. Такой пересчет допускается потому, что калий в природных водах обычно содержится в количествах, значительно меньших, чем натрий. В приведенном выше примере сумма миллиграмм-эквивалентов анионов равна 7,896, а сумма миллиграмм-эквивалентов кальция и магния - 1,752 - - 3,923 = 5,675.[ ...]

На основе этих реакций можно предположить, что 1,0 мг/л квасцов с молекулярной массой 600 реагирует с 0,50 мг/л веществ, обусловливающих природную щелочность, пересчитанную на СаС03, с 0,39 мг/л Э5%-ной гашеной извести Са(ОН)2 или с 0,33 мг/л 18%-ной негашеной извести СаО и с 0,53 мг/л кальцинированной соды Ыа2С03. Когда известь или кальцинированная сода реагируют с сульфатом алюминия, природная щелочность воды не меняется. Ионы сульфата, введенные вместе с квасцами, остаются в обработанной воде. При взаимодействии веществ, вызывающих естественную щелочность, и кальцинированной соды выделяется углекислый газ. Дозировка квасцов, используемых при обработке воды, колеблется от 5 до 50 мг/л, причем для осветления мутных поверхностных вод требуются более высокие концентрации. Коагуляция с использованием квасцов обычно бывает эффективной при pH в пределах от 5,5 до 8,0.[ ...]

Следует различать понятия карбонатная и устранимая жесткость. При переходе НСОЁГ в СОз и при выпадении карбонатов кальция и магния в воде остается некоторое количество ионов Са2+, М 2+, ООз, соответствующее произведению растворимости карбоната кальция и основного карбоната магния. В присутствии посторонних ионов растворимость этих соединений повышается. Разность между карбонатной и устранимой жесткостью, обусловленной карбонатами кальция и магния, характеризует величину остаточной жесткости. В некоторых природных водах наблюдается соотношение НСОз >Са2+-гА/ 2+, т. е. общая щелочность превышает сумму концентраций ионов Са2+ и g2+. Для таких вод общая жесткость условно принимается за карбонатную, а значение некарбонатной не вычисляется.[ ...]

Технические возможности кондуктометров, составляющих основу первых систем дозирования коагулянтов, таковы, что могли применяться на маломинерализованных природных водах с содержанием не более 100 мг/л растворенных солей и со щелочностью не более 1,5 мг-экв/л. Лимитировалось их применение и минимальной дозой коагулянта. Например, на воде р. Москвы, относящейся к числу маломутных и среднеминерализованных (200 - 400 мг/л), дозаторы Чейшвили - Крымского применяться не могли.[ ...]

Водородный показатель выражают величиной pH, представляющей собой десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком; pH определяют в интервале от 1 до 14. В большинстве природных вод pH находится в пределах от 6,5 до 8,5 и зависит от соотношения концентраций свободного диоксида углерода и бикарбонат-иона. Более низкие значения pH могут наблюдаться в кислых болотных водах. Летом при интенсивном фотосинтезе pH может повышаться до 9,0. На величину pH влияет содержание карбонатов, гидроокисей, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и т. п. Данный показатель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод.[ ...]

Если концентрация металлов слишком низка, то прибегают к обогащению пробы. Обычно к раствору добавляют комплексообразователи и экстрагируют комплексы определяемых элементов растворителями, не смешивающимися с водой ,"es":["AIoJSA3Yrks"],"pt":["Op7tt597C0o","YdZdIdmBXyI","Op7tt597C0o"],"cs":["V-e46dCtbzc"],"pl":["TqQpMqKwGBk"],"lt":["-mxQe9MsaIE"]}