Нормы содержания солей воде

Что такое солесодержание в воде

Природные воды находятся в постоянном контакте с атмосферой, почвой и недрами земли и представляют собой различающиеся по составу растворы минеральных веществ, газов и органических соединений. На физико-химический баланс водных растворов влияют обитатели растительного и животного происхождения и продукты их жизнедеятельности. Все виды источников содержат растворенные соли, общее содержание которых составляет минерализацию воды. Также его могут называть солесодержанием воды. Меньше растворенных соединений содержат талая и дождевая вода, больше — воды морей и соленых озер. Высокая концентрация ионов солей и органических продуктов в воде изменяет ее вкус на неприятный горький или соленый, влияет на осмотическое давление и водный баланс, что в свою очередь приводит к нарушениям в функционировании важных систем жизнедеятельности организма человека.

Что такое солесодержание в воде и классификация вод

Солесодержание воды — это суммарное содержание в водном растворе минеральных неорганических солей, которое характеризует степень минерализации воды:

• пресные — менее 1 г/л;
• солоноватые — 1 — 10 г/л;
• соленые — 10 — 50 г/л;
• рассолы — более 50 г/л.

В природных источниках превалируют катионы и анионы Mg 2+ , Na + , K + , Ca 2+ , HCO 3- , SO₄ 2- , Cl — . По соотношению концентраций анионов в воде определяют ее гидрокарбонатную, сульфатную или хлоридную природу, а по преобладающему катиону различают магниевую, натриевую и кальциевую воду. Все ионы даже в незначительных концентрациях оказывают влияние на потребительские качества водного раствора. По этим критериям выделяют четыре типа вод:

• тип: HCO 3- ˃ Ca 2+ + Mg 2+ (щелочные, мягкие воды; солевой состав представлен соединениями Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂, NaHCO₃, Na₂SO₄, NaCl);
• II тип: HCO 3- ˂ Ca 2+ + Mg 2+ ˂ HCO 3- + SO₄ 2- (воды большинства рек и озер малой и умеренной минерализованности, содержащие Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂, CaSO₄, MgSO₄, MgCl₂, NaCl);
• III тип: HCO 3- + SO₄ 2- ˂ Ca 2+ + Mg 2+ , Cl — ˃ Na (воды морей, океанов, соленых озер, содержащие Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂, CaSO₄, MgSO₄, MgCl₂, NaCl);
• IV тип: кислые с полным отсутствием бикарбонат-ионов (болотные, вулканические, кислые сточные воды).

Нормы солесодержания в водах разного назначения

Нормативно установлены разные ПДК минеральных солей для водных растворов в зависимости от целей использования.

1. Дистиллированная вода согласно ГОСТ 6709-72 не должна иметь солесодержание более 5 мг/л.
2. ПДК минеральных веществ в воде для питьевых целей не может превышать 1000 мг/л, что соответствует пресной воде. Электропроводимость такой воды — 2500 мкСм/см при 20°С. Верхний предел в 1500 мг/л допустим в отдельных случаях для частной ситуации с учетом санитарной обстановки в определенном населенном пункте.
3. В соответствии с нормами ГОСТ Р 54316-2011 степень солесодержания в минеральных природных питьевых водах может находиться в пределах от 1000 до 1500 мг/л.

Солесодержание в воде: ГОСТ, СанПиН

Оценку пригодности водных источников для питьевого водоснабжения проводят в соответствии с правилами, установленными в ГОСТ Р 51232-98, СанПиН 2.1.5.980-00, СанПиН 2.1.4.1074-01. Вода должна быть безопасной, с безвредным биохимическим составом и обладать допустимыми органолептическими параметрами. Для ежедневного питья рекомендовано использовать воду с общим солесодержанием 0,2 — 1 г/л.

Солесодержание питательной воды котлов

Допустимое солесодержание питательной воды современных паровых котлов устанавливает ГОСТ 20995-75. В установках барабанного типа допустимое максимальное солесодержание котловой воды должно быть таким, при котором котел продуцирует требуемое количества пара. При этом допустимое солесодержание химически обработанной воды, являющейся частью питательной воды (остальная часть — турбинный и производственный конденсаты), зависит от доли такой воды в общем растворе.
На электростанциях теплофикационного типа, вырабатывающих кроме электрической, тепловую энергию, потери пара и конденсата могут достигать существенных величин. По этой причине добавляемая в питательную воду химически обработанная вода должна быть с низким солесодержанием.

Еще более чувствительны к солесодержанию питательной воды барабанные котлы сверхвысокого давления, когда пар приобретает значительную способность к растворению различных солей. Становится необходимым сводить к минимуму содержание ионов в котловой воде. В этом случае применяют глубокое обессоливание добавляемой в питательную воду химически обработанной воды.

Для прямоточных котлов солесодержание котловой воды должно быть минимальным, равноценным высококачественному дистилляту, поскольку практически большая часть солей попадает в пар, идущий на турбину.

Возникает также необходимость глубокого обессоливания турбинного конденсата в случаях неудовлетворительной плотности конденсаторов турбин на электростанциях высокого и сверхвысокого давления.

Солесодержание воды и сухой остаток: в чем разница

Сухой остаток показывает суммарное содержание в воде растворенных минеральных и органических веществ. Увеличение значения этого показателя свидетельствует о повышенной вероятности появления взвеси либо выпадения осадка.

Минеральный состав воды определяется концентрацией и соотношением растворенных в ней солей, т.е. содержащихся неорганических катионов и анионов. В практическом применении большое значение имеют катионы H + , Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , K + , Na + , Mn 2+ , Al 3+ , Cu 2+ и анионы OH — , Cl — , SO₄ 2- , HCO 3- , SiO₃ 2- , PO₄ 3- , NO 2- и NO 3- .

Требования к минеральному составу воды определяются отраслевыми технологическими регламентами, так как присутствие и концентрация солей отражается на скорости протекания технологических процессов и отдельных стадий производства.

Оценить солесодержание можно прокаливанием выпаренного содержимого пробы воды, когда органические соединения распадаются, и остается чистая минеральная составляющая осадка.

Методы определения солесодержания воды

Солесодержание водного раствора определяют методом кондуктометрии или гравиметрии.

Как определить солесодержание воды с помощью кондуктометрии

Кондуктометрия позволяет определить солесодержание в воде по электропроводности- цифровом выражении способности воды проводить электрический ток. Электрическая проводимость воды зависит от концентрации растворенных солей и температуры. Больше всего на этот показатель влияют K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , SO₄ 2- , Cl — , HCO 3- . По значениям электропроводимости можно приближенно судить об общем солесодержании в воде.

Определение солесодержания воды гравиметрическим методом

Гравиметрический метод точнее показывает общее содержание минеральных веществ в воде. Методики и порядок проведения химического анализа устанавливает ГОСТ 18164-72. Пробу воды подвергают испарению на водяной бане. После удаления видимой воды фарфоровую посуду с сухим составляющим сушат в термостате при 108 — 111°С до постоянной массы.

Солесодержание воды высчитывают по отношению разности массы чашки с оставшимся после прокаливания содержимым и массы пустой посуды к объему пробы воды, взятой для анализа. MgCl₂, CaCl₂ гигроскопичны и подвергаются гидролизу во время нагревания, кристаллогидраты CaSO₄, MgSO₄ трудно отдают воду, что меняет результаты исследования в сторону завышенных показателей.

Для уменьшения влияния этих эффектов на конечный результат к пробе во время выпаривания добавляют химически чистый Na₂CO₃. В результате CaSO₄, MgSO₄ переходят в безводные CaCO₃, MgCO₃. Воду из кристаллогидратов Na₂SO₄ удаляют сушкой при 140 — 190°С.

Как снизить солесодержание воды

Результаты химического анализа по определению общего солесодержания обуславливают выбор способа избавления водного раствора от минеральных ионов по степени извлечения: обессоливание либо опреснение. В первом варианте солесодержание снижают до показателей дистиллированной воды, во втором — до ПДК для питьевого водоснабжения.

Методики снижения солесодержания в воде разделяют на два типа:

1. с изменением агрегатного состояния (дистилляция, нагревание раствора выше критической точки (350°С), заморозка, газогидратная методика);
2. с сохранением жидкой водной фазы (электродиализ, ионообменный метод, экстрагирование, обратный осмос).

При показателе общей минерализации 1,6 — 2,1 г/л рекомендуется применять ионообменный метод обессоливания, более 9 г/л — дистилляцию, замораживание или обратный осмос, 2,3 — 12 г/л — электродиализ, гиперфильтрацию.

Как уменьшить солесодержание в воде с помощью обратного осмоса

Одним из эффективных и удобных в применении методов снижения солесодержания воды является обратный осмос. Водные растворы проходят через полупроницаемые мембраны, оставляя на них практически все находящиеся в водном растворе вещества. Обратноосмотические установки отличаются простотой обслуживания, хорошей производительностью и экономичностью.

Основные компоненты — насосы и картриджи с полупроницаемыми мембранами. Аппараты могут быть адаптированы для обслуживания предприятий, мест общепита, или представлять собой компактные установки для снижения солесодержания в специальном помещении или квартире под раковину.

В качестве исходного сырья для производства мембран используют полимеры, пористое стекло, металлизированную фольгу, графит. По типу мембран обратноосмотические установки бывают с плоскими камерами, трубчатыми элементами, полыми волокнами, рулонные. Для опреснения морской воды используют специальные мембраны, способные выдерживать высокое давление.

Что важно учесть, при работе обратного осмоса с высоким солесодержанием в воде

• Чтобы продлить эксплуатационный срок мембране, следует установить предварительный угольный фильтр для очистки приходящей воды от грубых взвешенных частиц и органических соединений, содержащих Сl. Концентрация примесей на входе в мембрану не должна быть выше 0,55 мг/л.
• Установка минерализующего картриджа позволяет насытить воду потерянными на мембране минеральными компонентами, но в нужном количестве и полезными соединениями Ca, Mg, K, Na.

Мы знаем, как снизить солесодержание воды

Повышенное солесодержание в котловой и питьевой воде доставляет трудности использования этой воды. Для опреснения морской воды и получения дистиллированной применяют обратный осмос. Мы готовы предоставить установки обратного осмоса различной комплектации, мощности и производительности. Подбор картриджей осуществляем исходя из физических и биохимических показателей проб воды, взятых с объекта, после проведения соответствующих анализов.

Источник

Уровень содержания соли в питьевой воде: как определить норму солесодержания жидкости, чем оно измеряется

Когда речь идет о жидкости, которую мы употребляем в быту, то для нас очень важна ее чистота. Мы не хотим получить проблемы со здоровьем из-за присутствия в ней вредных химических элементов и бактерий. Но все-таки наибольший вред принесет дистиллированная влага, так как нашему организму для поддержания жизнедеятельности просто необходимо сочетание различных веществ. Давайте вместе с вами разбираться, какой показатель содержания соли в водопроводной воде является нормой, как называется уровень, и как определить количество минералов.

Из чего состоит жидкость на нашей планете

Степень минерализации естественных источников зависит от географического расположения, глубины залегания и свойств грунта или горных пород. Ведь многие века в морях, океанах, реках протекали гидрохимические процессы, которые и обуславливают свойства воды, где в той или иной форме происходит обогащение полезными микроэлементами или, наоборот, концентрирование токсических веществ. В любом случае от соотношения ионов магния, кальция, натрия, фторидов, сульфатов, хлоридов и калия зависит, какой и будет влага: пресной, солоноватой или морской. Если в океанах в основном присутствуют сульфиды и хлориды, то за пресную отвечает большая концентрация примесей магния и кальция. Помимо этого, они вместе определяют степень жесткости.

Что касается питьевой воды, то нормой считается присутствие элементов, характерных для минеральных пресных источников. Если после проведенных лабораторных исследований, окажется, что ваш образец не минерализирован должным образом, то необходимо использовать только эти вышеописанные соединения. Органические компоненты абсолютно не подходят для решения этого вопроса, так как органика является источником для размножения патогенных микроорганизмов.

Максимальная концентрация: сколько соли в питьевой воде может быть и ее основные свойства

Как мы уже говорили, степень минерализации зависит от глубины залегания естественного источника. Например, жидкость, добытая из подземных горизонтов, имеет большую концентрацию, чем и определяется горьковатый и солоноватый вкус. Предельное допустимое значение регулируется санитарными нормами. К сожалению, исключением является калий и магний, на их счет нет четких указаний. Однако по ГОСТу содержание общей массы солей не должно превышать 1000 миллиграмм на дециметр кубический. Этот параметр определяется по «сухому» остатку при выпаривании. Метод необходим для того, чтобы летучие соединения испарились. Бывают случаи, что государственный контрольный орган (Санэпидемстанция) делает значительные послабления в том районе, где произошли природные катаклизмы, например, наводнение. В таком случае разрешена концентрация минералов 1500 мг на литр.

Как влияют химические вещества на здоровье людей

В процессе эволюции человеческий организм приспосабливался к использованию источников со средней нормой растворенных твердых веществ. Отклонения в ту или иную сторону не являются естественными и отрицательно сказываются на нашем здоровье.

Избыток кальция и магния заставляет наши органы работать в усиленном режиме на выведение лишних элементов. При этом в первую очередь страдают почки, сердечно-сосудистая система. Отсутствие естественного поступления этих минералов также негативно сказывается на общем самочувствии. Превышение уровня хлоридов и сульфатов грозит расстройством пищеварения.

Если человек длительное время пользуется дистиллятом, то параллельно с этим ему необходимо принимать препараты, восполняющие дефицит хлора натрия. Существует проблема, когда при переедании арбузов, у детей возможно появление симптомов обезвоживания из-за вымывания микроэлементов.

Норма солесодержания в питьевой воде

Определить пригодность жидкости можно на вкус, но для контроля водоснабжения разработаны параметры, которые не регламентируют минимальное содержание, а ограничивают верхний порог.

Допустимая концентрация на один литр

На территории Российской Федерации законодательно закреплено, что питьевая Н2О не должна иметь более 1 грамма сухого остатка. Это значение можно увеличить только в чрезвычайных ситуациях.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Каждый из компонентов придает свои вкусовые качества. Солоноватый привкус появляется, если концентрация минералов составляет от 1 до 3 грамм. В случае когда растворенных веществ еще больше (3-10 г), то вы почувствуете устойчивый соленый привкус.

Способы определения содержания солей в воде

Самым простым методом является выпаривание и взвешивание твердого остатка. Таким образом мы поймем, сколько всего примесей присутствует, но не сможем определить конкретные параметры каждого вещества.

Для выявления количественного соотношения компонентов придется провести серьезные анализы в лабораторных условиях.

Как насыщается наш организм различными минералами

Одним из источников получения веществ для нормальной жизнедеятельности являются питьевые скважины. Чтобы избежать дефицита «строительных материалов», необходимо ежедневно с питьем или едой получать достаточное количество элементов. За счет потребления жидкости мы имеем почти 100-процентное получение йода и фтора. Все остальные вещества мы доставляем в организм во время приема сбалансированной пищи.

В таблице описано, на сколько процентов вы обеспечиваете свой организм минералами и какое количество необходимо в целом.

Норма потребления в сутки в мг

Предельно допустимая концентрация в мг на литр

Сколько литров нужно выпить для 100% нормы

Приблизительный процент потребления минералов из Н2О

Допустимое содержание солей воде (технической)

Если для потребления в бытовых нуждах влагу достаточно легко стандартизировать, потому что главным критерием является здоровье человека, то ввести общие стандарты для всех отраслей промышленности проблематично. Жидкость, используемая для орошения, охлаждения реакторов, в системе отопления или применяемая в пищевой промышленности требует разных критериев качества. Поэтому контроль за характеристиками и составом на этом этапе не регламентирован.

В зависимости от технологий, используемых на предприятиях, потребители устанавливают собственные ограничения по тем или иным параметрам. Повышенное содержание соли приводит к появлению твердых отложений на трубопроводах и нагревательных элементах. Что в итоге способствует преждевременному выходу их из строя. В пищевой промышленности требования к ПДК бывают даже выше, чем к бытовому водоснабжению. В отраслях, связанных с производством особо чистых препаратов, приходится в обязательном порядке осуществлять дополнительную очистку, вплоть до дистилляции. Такую процедуру задействуют в фармацевтике, на химических заводах. Понятно, что установить единый стандарт для всей используемой жидкости невозможно.

В 2005 году был создан общий предельно допустимый коэффициент для отраслей, где производят продукты питания и энергетики. В системах теплоснабжения предусмотрен норматив, ограничивающий содержание выпадающего твердого осадка до 1 мг на литр. В производстве консервов ограничение стоит на этом же уровне. При превышении в готовом продукте возможно появление мутного осадка.

Если качество питьевой влаги контролируется государственными органами, то в промышленности потребитель сам определяет необходимую степень очистки и мониторит этот процесс.

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Как уменьшить общее содержание соли в воде

Самый простой способ удалить излишки — это дистилляция. Но этот метод очень затратный.

Сейчас на российском рынке существует большой ассортимент очистительных систем как бытового, так и промышленного назначения.

Наиболее распространенные технологии с максимально высокой степенью очистки:

• обратный осмос. Жидкость прогоняется через мембрану, пропускающую только мелкие молекулы Н2О. Более крупные или связанные — задерживаются;
• электродиализ. Растворенные минералы условно распадаются на ионы, и при этом появляется возможность за счет электрического поля развести компоненты. Образуется зона с низким содержанием примесей.

Подобрать необходимое оборудование исходя из характеристик источника и конечного требуемого результата, можно только при помощи специалистов. Одним из лидеров на этом рынке является компания «Вода Отечество». Менеджеры помогут приобрести необходимый вам вариант.

Источники загрязнения

В естественных условиях жидкость, протекая по разным породам, растворяет часть твердых веществ, и, как результат, в природе не бывает абсолютно чистого Н2О. Наиболее бедный минералами источник — горные реки, питаемые ледниками. Как противоположность выступают соленые озера, где концентрация минералов запредельная. Самое большое количество сконцентрировано в океанах и морях. Здесь твердый осадок составляет 5-8 г на литр.

Одним из факторов загрязнения является биологическая деятельность и продукты разложения. Наиболее часто используется жидкость из скважин и колодцев. Характеристики этих источников сильно отличаются, но при этом всегда содержание ионов высокое. Это обусловлено тем, что у влаги происходит постоянный контакт с самыми разнообразными осадочными породами. Наглядный пример, показывающий солевой состав воды, это сталактиты и сталагмиты в пещерах.

Часть примесей попадает из атмосферы. Если раньше виновниками были вулканы и пожары, то современная действительность добавила выбросы от заводов, ТЭЦ, автомобилей и всей деятельности человека.

Разновидности растворимых примесей

В составе жидкости из-под крана присутствует достаточно много различных химических элементов. Наибольшую группу составляют соединения хлора, кальция, магния, натрия. Условно минералы можно разделить на следующие виды.

Поваренная соль и добавки

Без этого компонента мы уже давно не представляем себе приготовление пищи и консервацию овощей, грибов на зиму. Дефицит этого вещества в организме может привести к обезвоживанию. Современный продукт часто обогащается дополнительными микро-добавками. Фторсодержащие препараты позволяют бороться с кариесом зубов. Бывает примесь йодидов и карбонатов.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Большая часть производимой в мире NaCl используется как сырье для выработки соляной кислоты, соды, хлора. Все мы знаем, что этим продуктом в зимнее время коммунальщики и дорожники борются с гололедом.

Во многих случаях наличие ингредиента в жидкости не желательно. Измерить содержание соли в воде вам смогут в специализированных лабораториях. Можно также провести опыт самостоятельно. Возьмите литр Н2О и выпарите его до сухого остатка. Количество твердого вещества взвесьте аптечными весами. Вы получите довольно точный результат. На вкус можно определить примерную концентрацию. Если в растворе меньше одного грамма на 1 л, то лишних вкусов вы не почувствуете. При изменении параметра до 3 г/л появляется ощущение солоноватости. Когда в литре от трех до десяти грамм, то напиток будет напоминать огуречный рассол.

Морская соль

Это неоднородный продукт, в составе которого содержится не только поваренная, но и сульфаты, соединения магния и много других элементов. Если использовать его без предварительной очистки, то будет ощущаться горьковатый привкус. Поэтому за много веков разработана технология переработки, устраняющая нежелательные добавки. Процесс заключается в следующем. На океанском побережье создаются мелкие лагуны, наполняемые приливом. Они изолируются с целью выпарить всю влагу за счет солнечной энергии. Все ненужные примеси выпадают в осадок в первую очередь. Если после этого рассол перевести в другие емкости, то при дальнейшем испарении получается продукт, совершенно пригодный для пищевого использования. Такой метод освоен еще тысячи лет назад японцами, индийцами и китайцами. На данный момент из океанов добывается шесть миллионов тонн в год. Те компоненты, что остаются в первом осадке, также находят применение, как ценное сырье в разных отраслях.

Морскую воду, как ингредиент в приготовлении пищи, часто используют многие народы, проживающие вблизи побережья.

Йодированная

Медики уже в конце девятнадцатого века заметили, что проблемы со щитовидной железой возникают чаще у людей, живущих в середине континента. Позднее была прослежена четкая связь с поступлением в организм йода. Наибольшее количество необходимого элемента жители прибрежной полосы получают из воздуха, который обогащается океаном. На расстоянии более ста километров от берега начинает проявляться дефицит. Это приводит к большим проблемам со здоровьем, поэтому в наши дни применяется искусственное йодирование. Программа стала обязательной еще при Советском Союзе и привела к резкому снижению заболеваний, связанных со щитовидкой.

В современных супермаркетах присутствуют в большом ассортименте продукты, обогащенные такой добавкой. Они не только благотворно влияют на состояние организма, но и придают особый вкус блюдам, приготовленным с их применением.

Хозяйки часто задают вопрос, можно ли йодированную соль использовать при консервации овощей. Однозначно, да. Вкусовые качества не ухудшатся, срок хранения не изменится. Только при термической обработке исчезает большая часть йода.

Меры предосторожности

Любой продукт может быть полезен и вреден для здоровья человека и для всего, с чем он соприкасается. Устраняя гололед на зимних улицах наших городов, мы наносим огромный ущерб кожаной обуви, кузовам автомобилей, экологии близлежащих водоемов. Избыток соединений приводит к повышенной нагрузке на почки, а недостаток может повлечь за собой обезвоживание и проблемы сосудисто-сердечной системы. Поэтому при обращении даже с таким безобидным веществом, как натрий хлор, требуется соблюдать минимальные правила предосторожности. Следует знать, что в результате ионизации вода становится намного более активной при окислении металлов.

Газовый котел при использовании в виде теплоносителя обычной бытовой влаги может преждевременно выйти из строя за счет отложения твердых осадков. Похожее ограничение существует при пищевом использовании. Поэтому необходимо использовать продукт с правильным количеством растворенных примесей. Для этого нужно установить на источник очистительное оборудование, предпочтительно проверенной временем компании, такой как наша.

В статье мы дали определение содержания солей в воде, в чем они измеряются, и как влияет дефицит или избыток минералов на здоровье человека.

Источник