Химически чистая вода это жидкость

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Химически чистая вода

Химически чистая вода совершенно не проводит тока; проводимость воды обусловливается растворенными в ней солями. [1]

Химически чистая вода почти не проводит электрического тока. Любое увеличение электропроводности воды свидетельствует о загрязнении ее электролитами. [2]

Химически чистая вода в природе не встречается. В ней всегда содержатся растворенные вещества и механические примеси. [3]

Химически чистая вода практически не проводит электрического тока. Водные растворы многих органических веществ ( спиртов, альдегидов, кетонов, углеводов) также неэлектропроводны. Но при растворении неорганических веществ ( солей, кислот, оснований, большинства оксидов) раствор приобретает электропроводность. [4]

Химически чистая вода обладает хотя и ничтожной, но измеримой электропроводностью, которая по сравнению с электропроводностью одномолярного раствора НС1 меньше в Ю7 раз. Из этого следует, что вода в незначительной степени диссоциирует на ионы. Процесс электролитической диссоциации воды возможен благодаря достаточно высокой полярности связей О — Н и наличию между молекулами воды системы Н — связей. [5]

Химически чистая вода обладает рядом свойств, резко отличающих ее от других природных тел. Эти особые свойства известны под названием аномалии воды. [6]

Химически чистая вода почти не проводит электрического тока. [8]

Химически чистая вода слабо проводит электрический ток, следовательно, содержит ионы, образующиеся из самой воды. [9]

Химически чистая вода практически не проводит электрического тока. Врдные растворы многих, органических веществ ( спиртов, альдегидов, кетонов, углеводов) также неэлектропроводны. Но при растворении неорганических веществ ( солей, кислот, оснований, большинства оксидов) раствор приобретает электрическую проводимость. [10]

Химически чистая вода обладает хотя и ничтожной, но измеримой электрической проводимостью, которая по сравнению с электрической проводимостью ГМ НС1 меньше в 107 раз. Из этого следует, что вода в незначительной степени диссоциирует на ионы. Процесс электролитической диссоциации воды возможен благодаря достаточно высокой полярности связей О — Н и наличию между молекула-ми воды системы — Н — связей ( см. гл. [11]

Химически чистая вода практически не проводит электрического тока. Водные растворы многих органических веществ ( спиртов, альдегидов, кетонов, углеводов) также не-электропроводны. Но при растворении неорганических веществ ( солей, кислот, оснований, большинства оксидов) раствор приобретает электрическую проводимость. [12]

Химически чистая вода обладает хотя и ничтожной, но измеримой электрической проводимостью, которая по сравнению с электрической проводимостью 1М НС1 меньше в 107 раз. Из этого следует, что вода в незначительной степени диссоциирует на ионы. Процесс электролитической диссоциации воды возможен благодаря достаточно высокой полярности связей О — Н и наличию между молекулами воды системы Н — связей ( см. гл. [13]

Химически чистая вода почти не проводит электрического тока, не изменяется под действием химических соединений, которые она растворяет, так как является инертным растворителем. [14]

Химически чистая вода и сухой жидкий хлороводород проводят электрический ток в едва заметной степени, а может быть и вообще не проводят; электропроводность воды, содержащей кислоту, обусловливается присутствием солей гидроксония. [15]

Источник

Свойства воды

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Вода – самое аномальное вещество природы. Это расхожее выражение связано с тем, что свойства воды во многом не соответствуют физическим законам, которым подчиняются другие вещества.

Содержание

Химически чистая вода

Когда мы говорим о природной воде, все суждения должны быть отнесены не к воде как таковой, а к водным растворам разных, фактически всех, элементов Земли.
До сих пор получить химически чистую воду не удалось. Например, в одном из опытов немецкий химик В.Ф. Кольрауш подвергал воду 42 циклам дистилляции подряд, причем вода находилась в сосуде, с которым ученый работал до этого опыта в течение 10 лет. Следовательно, можно было предположить, что из стенок сосуда в выпариваемую воду ничего не перейдет. Степень чистоты воды, полученной в опыте Кольрауша и определенной по электропроводимости, оказалась в 100 раз больше, чем у монодистиллированной (один цикл дистилляции) воды.
Но все-таки эту воду нельзя назвать абсолютно чистой: в дистиллированной воде сразу же растворяются газы земной атмосферы и, вероятно, все-таки частицы стенок сосуда. В воде есть и «собственные» примеси: при обычной температуре из каждого миллиарда молекул воды образуется два иона – Н + и ОН — . Ион Н + немедленно присоединяется к молекуле воды, образуя ион гидроксония Н₃О + .

Строение молекул и ассоциатов природной воды

Самая простая принятая сегодня модель молекулы воды – тетраэдр. В действительности одиночные молекулы воды при нормальных температуре и давлении не существуют. Есть несколько гипотез, описывающих строение и свойства ассоциатов воды. Однако единое понимание пока не достигнуто.
Существует и вполне обоснованное мнение о том, что в воде, кроме ионов Н + , Н₃О + и ОН — (отвлекаясь от инородных примесей), содержатся и другие ионы: Н₉О₄ + и Н₇О₄ — . По этой гипотезе в воде идет реакция:

Не лишено основания предположение ряда ученых-физиков: из-за асимметричного расположения электрических зарядов в молекуле воды все молекулы связаны друг с другом – каждый из ионов водорода одной молекулы притягивает к себе электроны атомов кислорода в соседних молекулах. И можно сказать: все молекулы воды связаны в одну пространственную сетку, то есть океан – одна гигантская молекула. Но составные части этой макромолекулы находятся в постоянных изменениях в зависимости от внешних условий (температуры и др.).

Состав природной воды. Изотопы

Вследствие существования изотопов водорода и кислорода молекулярная масса воды может отличаться от 18. В природной воде найдены три изотопа водорода и три изотопа кислорода. Искусственно созданы два изотопа водорода и пять изотопов кислорода. Теоретически сегодня можно говорить о 135 различных видах воды. Но только девять из них устойчивые.
Соотношение этих стабильных изотопов в природной воде, % мол.: 1 Н₂ 16 О – 99,73; 1 Н₂ 18 О – 0,20; 1 Н₂ 17 О – 0,04; 1 Н₂Н₁₆О

0,03%. Другие изотопы присутствуют в ничтожном количестве.

Физические свойства воды

Полярная асимметричная структура воды и разнообразие ее ассоциатов обусловливают удивительные аномальные физические свойства воды.
Вода достигает наибольшей плотности при плюсовой температуре, у нее аномально высокие теплота испарения и теплота плавления, удельная теплоемкость, температура кипения и замерзания. Например, можно сравнить воду с аналогичными водородными соединениями подгруппы кислорода периодической системы элементов Д.И. Менделеева (таб.1)

Таблица 1
Зависимость температур замерзания и кипения некоторых соединений водорода от молекулярной массы

Соединения элементов подгруппы кислорода с водородом	Молекулярная масса	Температура, °С
замерзания	кипения
H2Te	130	–51	–4
H2Se	81	–64	–42
H2S	34	–82	–61
H2O	18	0	+100

Исходя из температур кипения и замерзания гидридов серы H₂S, селена H₂Se и теллура H₂Te, вода (гидрид кислорода) должна была бы кипеть при температуре минус 80°С и замерзать при минус 100°С. В действительности вода кипит при +100°С и замерзает при 0°С.
Наибольшая плотность воды при температуре +4°С обеспечивает жизнь в воде зимой. Плотность чистой воды, свободной от воздуха, при атмосферном давлении 0,1 МПа равна 1,00000 г/мл. При любых других температурах плотность меньше.

Большая удельная теплоемкость – 4,1855 Дж/(г ·°С) при 15°С – способствует регулированию температуры на Земле из-за медленного нагревания и остывания масс воды. У ртути, к примеру, удельная теплоемкость при 20°С – только 0,1394 Дж/(г ·°С). Вообще теплоемкость воды более чем вдвое превышает теплоемкость любого другого химического соединения. Этим можно объяснить выбор воды в качестве рабочего тела в энергетике.
Аномальное свойство воды – расширение объема на 10% при замерзании обеспечивает плавание льда, то есть опять сохраняет жизнь подо льдом.
Еще одно чрезвычайно важное свойство воды – исключительно большое поверхностное натяжение. Молекулы на поверхности воды испытывают действие межмолекулярного притяжения с одной стороны. Так как у воды силы межмолекулярного взаимодействия аномально велики, то каждая «плавающая» на поверхности воды молекула как бы втягивается внутрь слоя воды. У воды поверхностное натяжение равно 72 мН/м при 25°С. В частности, этим свойством объясняется шаровая форма воды в условиях невесомости, поднятие воды в почве и в капиллярных сосудах деревьев, растений и т.д. Для сравнения: у этилового спирта при этой же температуре поверхностное натяжение в 3,5 раза меньше.

Источники

Хохрякова Е.А., Резник Я.Е. Водоподготовка / Под ред. д.т.н. С.Е. Беликова. — Москва: Издательский Дом «Аква-Терм», 2007. — С. 13-15. — 240 с. — 3000 экз. — ISBN 5-902561-09-4 (978-5-902561-09-5)

Источник

Cостав воды

Показатели качества воды

Химически чистая вода с формулой Н₂О — это идеал, никогда не достижимый в природных условиях. Главное природное качество воды — универсальный растворитель, поэтому в ней постоянно присутствуют в растворенном виде различные соединения, элементы, ионы и газы. Количественный и качественный состав природной воды зависит от географических условий местности и строения водоносных горизонтов. Некоторое количество растворенной углекислоты из почвы позволяет воде воздействовать на минеральные соли, активно растворяя их по пути своего следования.

Когда вода просачивается через минеральные породы, она обогащается элементами, из которых они состоят. Если на пути воды есть известковые породы, вода обогащается известью, если доломитовые — магнием. Залежи каменной соли или гипса придают воде повышенные концентрации сульфатов и хлоридов, и такая вода считается минеральной.

Любой источник питьевого водоснабжения, в том числе частный колодец, должен быть исследован на показатели качества воды и ее пригодность для использования и питья. По закону «О санитарно-эпидемическом благополучии населения» от 19.04.91 года, санитарным правилам СанПиН 4630-88 и требованию ГОСТа 2874-82 «Вода питьевая» — вода хозяйственно-питьевого назначения относится к пищевым продуктам и должна соответствовать многочисленным санитарно-гигиеническим требованиям.

Показатели качества воды можно разделить на физические, химические и бактериологические.

Химические свойства воды

К ним относят следующие показатели:

• жесткость,
• активная реакция (pH),
• окисляемость (БПК и ХПК),
• минерализация (содержание растворенных солей).

Показатель pH показывает активность ионов водорода (или гидроксид-ионов). При pH=7 вода нейтральная, при pH меньше 7 — кислая, при pH больше 7 —щелочная.

Жесткость — комплексный показатель, в большей степени зависящий от концентрации в воде ионов кальция и магния. Количественно измеряется в мг-экв/л (миллиграмм-эквивалент на литр). Вода глубоких подземных источников имеет более высокую жесткость (8-10 мг-экв/л), а поверхностных источников — относительно небольшую (3-6 мг-экв/л).

Жесткая вода содержит много растворенных минеральных солей, что при нагревании приводит к образованию накипи. Накипь— твердый нерастворимый осадок на внутренних стенках водопроводных труб, котлов, бытовых нагревательных приборов.

Жесткость воды доставляет много проблем в быту: при стирке и умывании моющие средства хуже пенятся, при готовке еды плохо развариваются овощи, ухудшается вкус напитков.

Вода считается пригодной для питья, если ее жесткость не превышает 7-10 мг-экв/л.

Излишне мягкая вода (менее 1,5 мг-экв/л), также неполезна для здоровья. Такая вода при регулярном употреблении способна вымывать из организма жизненно необходимые ионы кальция, что может привести к остеопорозу, кариесу, сердечно-сосудистым заболеваниям. Это относится и к дождевой воде, которая идеальна для стирки и мытья, но не рекомендуется для регулярных пищевых целей.

Окисляемость характеризует содержание в воде растворенных органических соединений. Высокие показатели окисляемости означают, что вода сильно загрязнена бытовыми стоками. Недопустимо, чтобы в колодец попадали сточные воды с содержанием белков, жиров и углеводов, эфиров, органических кислот, фенолов, нефти, спиртов и т.п.

Минерализация воды показывает содержание в питьевой воде растворенных солей и измеряется в мг/л. Минерализация питьевой воды измеряется по сухому остатку. Поверхностные источники водоснабжения характеризуются невысокой минерализацией, а подземные воды имеют более высокое солесодержание. Рекомендуемый предел минерализации питьевой воды — 1000 мг/л.

Повышение солесодержания ухудшает вкусовые качества воды — она становится горькой или излишне соленой.

Органолептический порог ощущений для хлоридов 350 мг/л, для сульфатов 500 мг/л. Нижний предел солесодержания для питьевой воды, при котором не оказывается негативного воздействия на физиологические процессы в организме —100 мг/л.

Оптимальный диапазон солесодержания в питьевой воде 200-400 мг/л. Содержание ионов кальция должно быть не меньше 25 мг/л, ионов магния — не меньше 10 мг/л.

Физические свойства воды

К ним относят следующие показатели:

Температура колодезной воды должны находится в диапазоне 7-12°С. Если вода теплее, она перестает быть освежающей. Вода холоднее 5°С становится опасной для здоровья из-за риска получить простудное заболевание.

Цветность — это посторонняя окраска воды. Цветность является нежелательным органолептическим показателем. Количественно цветность оценивают в градусах платиново-кобальтовой шкалы.

Мутность — видимое содержание в воде взвешенных веществ. Мутность измеряют в мг/л. Как правило, чистая артезианская и колодезная вода имеет малую мутность.

Присутствие в воде растворенной органики отрицательно влияет на органолептические показатели качества воды. Вода может приобретать посторонний неприятный запах — гнили, земли, рыбы, запах нефтепродуктов, хлорфенола и т.п. Одновременно наблюдается увеличение цветности и повышенная вспениваемость, что в итоге оказывает неблагоприятное воздействие на человека и живые организмы.

Исследованиями установлено, что изменения физических свойств питьевой воды оказывают заметное физиологическое воздействие на организмы: изменяется секреция желудочного сока, повышается или понижается острота зрения, изменяется частота сердечных сокращений.

Бактериологические показатели воды

Бактериологические показатели нормируют содержание в воде бактерий и патогенных микроорганизмов. Микробное число — это число бактерий, содержащееся в 1 мл воды. Для водопроводной воды этот показатель не должен превышать 100.

В поверхностные источники водоснабжения бактерии и микроорганизмы попадают вместе со сточными водами и дождевыми стоками, с животными. Вода из артезианских источников отличается низкими показателями бактериального загрязнения (микробное число не более 30).

Бактерии разделяют на патогенные (болезнетворные), и сапрофитные (осуществляющие переработку отмерших растительных или животных организмов).

Косвенный показатель бактериологического загрязнения воды определяется по содержанию в ней бактерии кишечной палочки. Единица измерения — коли-титр или коли-индекс. Коли-титр — это объем воды (в мл) в котором содержится одна единица кишечной палочки. Для питьевой воды коли-титр должен быть равен 300 или более. Коли-индекс — показатель, обратный коли-титру, или число кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды. Коли-индекс для питьевой воды — не более 3.

Источник