112
питьевая вода только на 99,7% состоит из легкой воды, молекулы которой образованы
легкими атомами водорода и кислорода.
В настоящее время «легкая вода» вызывает
большой интерес у компаний,
занимающихся реализацией различных напитков (соков, алкогольной продукции,
минеральной воды и т.д.). Это способствует спросу любой информации о «легкой воде» и ее
свойствах, что в свою очередь создает отличную мотивацию ученым всё больше углубляться
в изучение этой воды[2 c. 27, 3 с 210]. Вода - незаменимый продукт потребления для
человека в его ежедневном рационе, а, как уже известно, легкая
вода к тому же обладает
лечебными свойствами, но, тем не менее, вся полноценность легкой воды ещё не раскрыта,
поэтому изучение физико-химических характеристик «легкой воды» является актуальной.
Всем известно, что у воды имеются изотопные формы молекулы водорода, т.е.
водород имеет три изотопа: протий - 1H, дейтерий - 2Н (или D) и тритий - 3Н (или Т). Самый
распространенный изотоп водорода протий- это обычный водород с ядром, состоящим из
одного единственного протона (р) и вокруг ядра вращается один электрон (e
-
). Нейтронов в
ядре нет. Нейтральные частицы - нейтроны (п) в ядре атома
водорода могут находиться
несколько, их количество определяет «тяжесть» водорода. Если в ядро атома водорода
попадает один нейтрон, то образуется тяжелый изотоп водорода «дейтерий». Если в ядре
атома водорода находятся один протон и два нейтрона, то
образуется тяжелый изотоп
«тритий». Трития в природе ничтожно мало. Тритий образуется в высоких слоях атмосферы
за счет космического излучения [4. c. 135].
Кислород имеет три стабильных изотопа:
16
O,
17
O,
18
O.
Изотопы водорода и кислорода образуют различные изотопные модификации воды,
которые всегда присутствуют в природной воде. Общее количество возможных изотопных
модификаций воды всего девять:
H
2
16
O (лёгкая вода или просто вода);
H
2
17
O, H
2
18
O (тяжелокислородная вода);
HD
16
O, HD
17
O, HD
18
O (полутяжелая вода);
D
2
16
O, D
2
17
O, D
2
18
O (тяжелая вода)
На самом деле вся вода, которая нас окружает, является легкой водой в том смысле,
что она образована легкими изотопами водорода и кислорода.
Тяжелой воды в обычной воде очень мало – примерно 2,73 грамма в каждом литре.
Более правильно было бы говорить о «более легкой» или «более тяжелой» воде по
отношению к некоему стандарту. В научной литературе в качестве такого стандарта
используют венский стандарт средне-океанической воды (VSMOW). Это вода с содержанием
дейтерия 155,76 ppm. Данные о содержании дейтерия в воде представляют, обычно, в виде
так называемой дельты (δD, ‰) относительно SMOW, которую выражают в промилле.
Если
вода содержит меньше дейтерия, чем в стандарте SMOW, значение δD будет
отрицательным[5, c. 205].
Впервые было проведено исследованиефизико-химических характеристик «легкой
воды», содержащий 10 ppm и был проведен сравнительный анализ с водами различного
происхождения. В качестве объектов исследования были взяты 3 образца водыг.Кокшетау:
1) городская водопроводная вода (образец №1);
2) вода со скважины №2Б месторождения «Кусколь»,на южной окраине г.Кокшетау (глубина
залегания кровли водоносного горизонта 80,0 метров под толщей глин (образец №2);
3) легкая вода (обедненная по дейтерию).
Химический состав воды определяли по следующим показателям:
1)
сухой остаток; 2) общая жесткость воды; 3)
определение хлорид-ионов; 4)
определение сульфат-ионов;6)определение значения рН.
Определение сухого остатка проводили гравиметрическим методом.Определение
жесткости воды проводили титриметрическим методом. Метод определения хлоридов
основан на определении содержания хлоридов в воде по внешнему виду хлопьевидного
осадка или помутнений. Содержание хлоридов в питьевой воде не должно превышать 350
113
мг/дм
3
.Для определения содержания сульфатов в пробирку наливают 10 см
3
исследуемой
воды, добавляют несколько капель хлористого бария, слегка подкисленного соляной
кислотой. По скорости выпадения и интенсивности помутнения
судят о количественном
содержании сульфат-ионов (от
˂
5 до
˃
500 мг/л). Метод определения ионов железа (III)
основан на появлении красной расцветки указывающей на наличие солей железа в воде.
Концентрация железа в воде не должна превышать 0,3 мг/дм
3
. Значение рН среды всех
образцов вод было определено с помощью электронного рН-метра.
Проведя химические анализы с тремя образцами воды, были получены следующие
результаты: В образце №1 было выявлено высокое содержание катионов натрия и калия
(более 300 мг/дм
3
), и завышенныепоказатели жесткости воды (9,4 мг – экв/дм
3
). Показатель
содержания в образце №1 железа (+3), который равен 0,3 мг/дм
3
,
говорит о высокой
способности такой воды к окислению металлических предметов: тар для ее хранения либо
труб для перемещения, что в свою очередь вызывает преждевременную ржавчину и
антисанитарию.
Результаты количественного анализа катионов и анионов содержащихся в воде образца
№ 1 приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1.Результаты количественного анализа образца №1 на наличие катионов
Достарыңызбен бөлісу: