Вода с ионами хлора

Влияние хлоридов на свойства воды

Хлориды — соединения хлора с другими элементами.

Хлориды обладают высокой растворимостью и поэтому присутствуют во всех природных водах в основном в виде кальциевых, натриевых и магниевых солей. Их попаданию в воду способствует вымывание поваренной соли и прочих хлористых соединений из пластов пород вулканического происхождения. Огромное число хлоридов содержится в морях и океанах. Посредством атмосферного круговорота воды, осадков и с подземными течениями соли попадают во все остальные водоёмы. Однако немало хлоридов поступает в воду с промышленными и хозяйственно-бытовыми стоками.

Повышенная концентрация хлоридов даёт воде солёный вкус и делает её непригодной для питья, хозяйственных нужд и использования в технических целях.

Чем вредны хлориды?

Перенасыщенная хлоридами вода способна вызвать поражение слизистых оболочек, глаз, кожи и дыхательных путей. После употребления такой воды нарушается водно-солевой баланс и работа пищеварительного тракта, появляются отёки и склонность к заболеваниям мочеполовой системы. Избыток солей приводит к изменениям в кровеносных сосудах, перегружает работу сердца и почек, повышает артериальное давление и может заметно усугубить течение сердечно-сосудистых заболеваний.

Вода с повышенным содержанием хлоридов вредна не только для человека. Такой раствор негативно влияет на здоровье домашних и сельскохозяйственных животных, на рост и развитие аграрных культур и растений.

В быту и на производстве слишком солёная вода агрессивно воздействует на металлические поверхности, заметно увеличивая интенсивность их коррозии. От такой воды на поверхности нагревательных элементов со временем образуется накипь. Это снижает их теплопроводность, увеличивает расход энергии и приводит к необратимым поломкам оборудования.

Как очистить воду от хлоридов?

По требованиям СанПин концентрация хлоридов в воде не должна превышать 350 мг/л. Чтобы определить их количество необходимо провести химический анализ воды. А для устранения избытка солей хлора используют фильтры на основе обратного осмоса, которые бывают бытового, коммерческого и промышленного назначения.

При заказе анализа воды в компании «Комплексные решения», вместе с протоколом анализа вы получите несколько типовых схем, которые гарантированно очистят вашу воду до питьевых норм.

Как получить бесплатное технико-коммерческое предложение

• Привезите воду для анализа в офис нашей компании
  или отправьте результаты анализа воды нам на почту info@kr-company.ru с кратким пояснением, в каких объемах требуется очищенная вода
• Позвоните нам по многоканальному телефону 8(800) 222-80-97
  и получите консультацию специалиста

Оставьте свой номер телефона
и мы бесплатно перезвоним Вам

Источник

Методы определения хлорид ионов в сточных водах

В ходе лабораторных исследований проб воды из водопроводного крана, скважины, колодца, реки, озера часто выясняется, что ее качество и безопасность, оставляют желать лучшего. Техногенный прогресс, эксперименты человечества с экологией привели к тому, что ныне и питьевая вода, и сточная жидкость повсеместно содержат в себе почти всю таблицу химических элементов Д.И. Менделеева.

Выход для промышленников и частных пользователей кроется в постоянном мониторинге показателей химической контаминации. Помощники – лабораторные центры, аккредитованные (аттестованные) в заданной области. Подспорье для аналитиков – высокотехнологичное оборудование, экспресс-методики, инновационные анализаторы многопрофильного формата, позволяющие применять хлорид-селективные электроды Cl-.

Хлориды – что это?

Хлориды – это «собрание» химических веществ, похожие свойства которых обусловлены присутствием хлорид-иона (Cl — ). Яркие представители этого ряда:

• NaCl – хлористый натрий. Всем известная пищевая поваренная и морская соль.
• AgCl – хлорид серебра. Главный источник антимикробных ионов. Аллерген – раздражает кожу и слизистую глаз.
• HgCl₂ – хлористая ртуть (сулема). В незначительных количествах отменный дезинфектор, но также ядовитый, может нести угрозу человеку.
• Hg₂Cl₂ – хлорид одновалентной ртути. В обиходе известен как каломель, довольно эффективное слабительное средство.
• KCl – калия хлорид. Частая основа калийных удобрений. В медицине востребован в роли биодобавки – помогает при кардиологических патологиях.
• BaCl₂ – хлористый барий. Содержится в составе инсектицидных препаратов, борющихся со зловредными насекомыми. Для человека тоже токсичен в высоких концентрациях.
• CaCl₂ – хлорид кальция. Используется в качестве пищевой добавки. Также служит отвердителем-эмульгатором.
• MgCl₂ – магниевая соль соляной кислоты. Вопреки использованию в пищевой промышленности в роли добавки, в меру агрессивна (3-й класс опасности по классификации), причина коррозионных разрушений.

Во всех видах воды – от бутилированной, специально очищенной питьевой до сточной формации – хлориды непременно присутствуют. Определение концентрации хлорид-иона (Cl — ) строго обязательно для всех типов жидкостей, которые могут применяться в качестве питьевых источников, использоваться в технологических процессах, «выделяться» в виде канализационных стоков.

Общие сведения

Содержание ионов Cl — в воде и их определение регламентировано нормативными и санитарными документами:

• Технический регламент Евразийского экономического союза ТР ЕАЭС 044/2017 «О безопасности упакованной питьевой воды, включая природную минеральную воду».
• СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».
• СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения».
• СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
• СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».
• СанПиН 2.1.7.573-96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения».
• Межгосударственный стандарт ГОСТ 4245-72 «Методы определения содержания хлоридов.

Важное, но вместе с тем и опасное для потребителей физическое свойство хлоридов – высокая способность к растворению в воде при обычных условиях без нагревания. При контакте с водной средой хлориды участвуют в необратимом гидролизе, способствуя образованию соляной кислоты. Хлороводородная кислота вместе со своими солями портит органолептические характеристики воды (мутность, цветность, запах, вкус), участвует в коррозии металлических деталей оборудования и водопроводных труб, создаёт накипь в котлах и чайниках.

Откуда берутся в воде?

Источник лабораторного появления этих соединений – довольно агрессивная по химическим свойствам хлороводородная кислота (HCl), легко вступающая в реакции с металлами, оксидами металлов, основаниями, солями других кислот. Более сложный вариант, – требующий серьезного нагревания и контакта металлов в свободном состоянии с ядовитыми газами – хлором (Cl₂) и хлороводородом (HCl), – возможен, но в естественной среде маловероятен.

«Хлоридный фон» в запасниках рек, озер, невероятно соленых морей и океанов, подземных и наземных водоемов, ручейков и минеральных источников – естественное природное явление. В свободном виде хлориды чаще всего содержатся в различных минералах: бишофит, антрактицит, каломель, карналлит, галит, кераргирит. В местах природных залежей этих минералов хлоридов в ближайших водоемах особенно много. В сточные воды соли соляной кислоты попадают в результате активной деятельности человека.

Опасность для человека и природы

Значительное загрязнение водоемов, служащих источниками водоснабжения населения, солями хлороводородной кислоты, неизменно ухудшает внешний облик воды, делая ее неприятной для потребления. Промышленные производства и собственники жилья вынуждены применять системы очистки, иногда сложные – вплоть до 5-ти ступеней с обратным осмосом. Периодичность планово-ремонтных работ сокращается из-за износа труб и агрегатов.

Воды с хлоридами не пригодны для орошения сельскохозяйственных полей. Они также причина износа металлических частей бытовых приборов. Такая вода обладает горьковатый привкусом, что уменьшает возможность её использования в пищевых целях: консервация, маринование, вяление, копчение.

Природные геологические причины насыщения вод хлоридами – редкость. Превышение санитарных ограничений все больше находится на совести хозяйственников: неуемное увлечение удобрениями, борьба с наледями на трассах, промышленные выбросы в воду и в воздух, неконтролируемые мусорные свалки, смешение сточных вод с питьевыми ресурсами.

Вред для человеческого организма от переизбытка хлоридов:

• сбои в работе мочеполовой системы;
• неуклонное повышение артериального давления;
• возникновение беспричинных отеков;
• дисбаланс водно-солевого обмена;
• снижение работоспособности сердца и сосудов головного мозга;
• изменение состава крови в сторону ухудшения ее показателей.

Санитарные органы стараются следить за «хлоридной» обстановкой на планете, но многие природные явления они остановить не в силах, а людям иногда не хватает элементарных знаний в сфере экологии.

Сточные и природные воды

Круговорот солей соляной кислоты в природе и в быту – неизбежный процесс. Хозяйственные нужды, медицина, пищевая отрасль без участия хлоридов будут испытывать дефицит в нужных химических компонентах.

Нормальная концентрация хлоридов в пресных озерах и реках обычно колеблется от сотых долей до нескольких граммов, число анионов Cl — в морях и океанах чаще всего достигает 87% от общего числа анионов других кислот и солей. В природном круговороте веществ активно задействованы грунтовые и поверхностные воды. В жаркую погоду, испаряясь с водой, хлориды попадают на небо, откуда проливаются дождями на землю, попадая туда, где их не было. Во время этого процесса их естественная концентрация в водоемах возрастает.

Воспользовавшись природными водными запасами, человек решает свои насущные проблемы. Еще больше загрязняя живительную влагу, окончательно превращает ее в сточный «субстрат», который зачастую очистить уже не представляется возможным. Чтобы результаты такой деятельности не переходили все мыслимые и немыслимые границы, санитарные службы установили ПДК (предельно допустимые количества) по содержанию хлоридов в разных типах воды.

Нормы ион хлоридов по санитарному законодательству

На территории Российской Федерации действует несколько санитарных регламентов, регулирующих содержание хлоридов. Предельно допустимые количества указаны в таблицах 1, 2:

Питьевая вода

Таблица 1

250

Тип воды	Регламентирующий стандарт	ПДК мг/дм 3
Бутилированная очищенная	ТР ЕАЭС 044/2017	250
Бутилированная очищенная для детского питания (до 3-х лет)		150
Питьевая, расфасованная в емкости: Первая категория	СанПиН 2.1.4.1116-02
Водопроводная	СанПиН 2.1.4.1074-01	350
Из скважины	СанПиН 2.1.4.1175-02	350
Речная, озерная, прудовая	СанПиН 2.1.5.980-00	350

Примечание: для воды рыбохозяйственного назначения установлено ПДК – 300 мг/дм3

Стоки

Таблица 2

Тип воды	Регламентирующий стандарт	ПДК мг/дм 3
Сточная	СанПиН 2.1.5.980-00	350

Реальное содержание хлоридов в воде всех типов и категорий не так часто приближается к указанным пределам, но это вовсе не значит, что контроль этого показателя не должен осуществляться.

Количественная методика определения хлоридов

Существует несколько довольно эффективных методик количественного определения концентрации солей хлороводородной кислоты в воде разных формаций.

Меркуриметрический метод

Методика принята на государственном стандартизованном уровне. Точность определения находится на более высокой ступени по сравнению с аргентометрическим способом. Минимальная концентрация обнаружения хлоридов – 0,5 мг/дм3. Даже при мизерной концентрации хлор-ионов (Cl- в пробе менее 10 мг/дм3) абсолютная погрешность всего 0,5 мг/дм3.

Данный количественный анализ построен на реакции хлоридов с раствором нитрата ртути (HgNO3)2. Ключевой индикатор – дифенилкарбазон (C13H12N4O). Хлорная ртуть в процессе химической реакции меняет свой цвет на яркий фиолетовый. Эквивалентную «точку» титра невозможно ни с чем перепутать.

В перечне лабораторной посуды, необходимой для испытания пробы, задействованы:

• пипетки Мора с 1 делением на 100 и 50 см 3 ;
• мерный цилиндр на 100 см 3 ;
• микробюретка с максимальной вместимостью 2 см 3 ;
• колбы конические объемом 250 см 3 ;
• капельницы для растворов индикаторов.

Список химических реактивов не велик, но все они должны иметь чистоту на уровне ч.д.а. (чистые для анализа), использование веществ класса х.ч. (химически чистые) и ос. ч. (особо чистые) приветствуется. Для исследований необходимы:

• ртуть азотнокислая Hg(NO₃)₂;
• натрий хлористый NaCl;
• кислота азотная HNO₃;
• спирт этиловый ректификованный;
• дифенилкарбазон C₁₃H₁₂N₄O;
• бромфеноловый синий (вспомогательный индикатор C₁₉H₁₀Br₄O₅S).

В данной методике показано применение бидистиллированной воды. Мешающих реагентов в данном случае нет. Не становится барьером даже присутствие железа в концентрации, превышающей 10 мг/дм 3 и естественная мутность исследуемой пробы.

Недостатки метода – высокая стоимость индикаторов и соединений ртути. Несомненное достоинство – низкий порог обнаружения хлор-ионов (Cl — ).

Аргентометрический

Классическая методика, принятая межгосударственным стандартом в этой области. Нижний предел обнаружения хлорид-ионов: 1-3 мг/дм3.

Относительная погрешность – 2%. В случае концентрации ионов хлора (Cl-) в исследуемой пробе в диапазоне 20-200 мг/дм3 абсолютная погрешность метода может составлять 2 мг/дм3.

Аргентометрический анализ основывается на взаимодействии хлор-ионов с азотнокислым серебром (AgNO₃). Реакционный фон нейтральный или слабощелочной. Роль индикатора отдана хромовокислому калию (K₂CrO₄), кристаллы которого, растворенные в воде до реакции, придают раствору желтую окраску, а при образовании хромовокислого серебра (AgCrO₄) меняют ее на густо оранжевый оттенок.

Для выполнения анализа по этой методике понадобятся химические реактивы класса чистоты ч.д.а., изготовленные по государственным стандартам:

• серебро азотнокислое AgNO₃;
• натрий хлористый NaCl;
• квасцы алюмокалиевые KAl(SO4)₂;
• калий хромовокислый K₂CrO₄;
• аммиак водный NH₄ (25%-ный раствор);
• азотная кислота HNO_3.

Аналитический контроль за хлоридами в водной среде невозможен без использования дистиллированной воды для приготовления рабочих растворов. Использование веществ категории х.ч. и ос.ч. поспособствует получению еще более четких результатов.

В списке лабораторной посуды – изделия высокого уровня точности:

• пипетки Мора на 100, 50, 10 см 3 с одним делением;
• микропипетки мерные на 1 см 3 , цена деления – 0,01 см 3 ;
• цилиндры мерные на 100 см 3 ;
• бюретки со стеклянным краном на 25 см 3 ;
• пробирки колометрические с отметкой 5 см 3 ;
• вспомогательные материалы: стеклянные воронки, капельницы, конические колбы номинальной вместимости 250 см 3 , беззольные фильтры класса «белая лента».

Достоинства методики – высокая точность полученных результатов, легкое освоение персоналом лаборатории. Недостатки – приличная стоимость отдельных реактивов (AgNO₃), затрата рабочего времени на тщательное приготовление растворов, воздействие мешающих веществ (ортофосфатов, бромидов и иодидов.

Фотометрический

Эта методика – авторский труд теплотехнического НИИ им. Ф.Э. Дзержинского. Статуса государственного стандарта она не имеет, но широко применяется специалистами для производственных нужд. В основе лабораторного руководства взаимодействие хлоридов (Cl — ) с азотнокислой ртутью Hg(NO₃)₂ в присутствии индикатора дифенилкарбазона (C₁₃H₁₂N₄O).

Для выполнения анализа необходимы: фотоэлектроколориметр (имеющий зеленые светофильтры с длиной волны 540 нм), кюветы на 3 см, аниониты AB-17 в OH-форме, деионизированная вода. Нижний порог чувствительности методики – 15 мкг/дм 3 . Недостаток метода в том, что он не позволяет проводить испытания для служб контроля АЭС и ТЭС, где необходимы более четкие результаты проб с низкой концентрацией хлоридов. Лабораторный контроль такого рода требует высокопрофессиональной подготовки персонала и наличие дорогостоящего оборудования.

Заслуженным спросом в области аналитических исследований проб на содержание хлоридов пользуются современные многопараметрические или узкопрофильные датчики с хлорид-селективными электродами (Cl — ). Тип – матрично-мембранный электрод, имеющий контакт с исследуемой жидкой субстанцией. Диапазон чувствительности: от 3 мг/дм 3 до 35000 мг/дм 3 . Использование такого рода инструментов не требует особой подготовки лаборантов.

Очистка воды от хлоридов

Проблема загрязнения воды хлоридами решается с помощью систем очистки разного уровня. Простейшая из них – фильтры с сорбентами. Они обычно предлагаются в 4-х вариантах:

• вещества-помощники из разряда легких умягчителей;
• грубая консервативная очистка;
• совместное «уничтожение» хлоридов и окислов железа;
• сорбционные фильтры с активированным углем.

Решать проблему высокого содержания хлоридов воде в промышленных масштабах сложнее. Проверенный вариант – установка обратного осмоса. Однако, такое оборудование не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Устанавливая его, надо учитывать, что концентрация хлор-ионов (Cl — ) имеет тенденцию к плавающим результатам в течение смены погодных сезонов и вмешательства других факторов.

Источник