Химические свойства воды

Вода – слабый электролит, диссоциирующий по уравнению:

Н₂О↔ H⁺ + OH^–

Это ионное равновесие воды, состояние которого отражает водородный показатель рН – логарифм концентрации водородных ионов (моль/л) с обратным знаком

рН= –lg H⁺

рН=7 характеризует нейтральную реакцию воды, рН>7 – щелочную, рН<7-кислую.

Природная вода - это слабый раствор. Суммарное содержание в воде растворённых веществ, т.е. концентрация солей, называемая минерализацией, выражается в мг/л, г/л, реже в %. Минерализация варьирует от 0,01 г/л в атмосферных осадках до 600 г/л в рассолах.

Солёность воды S – это содержание растворённых в воде веществ, выраженное в промиллях (^о/_оо, тысячные доли части) или в г/кг.

По минерализации или солёности вода подразделяется на:

Пресные – менее 1^о/_оо ;

Солоноватые – 1-25^о/_оо;

Солёные – 25 –50^о/_оо ; (средняя солёность морской воды 35,16 ^о/_оо)

Высокосолёные: рассолы – более 50^о/_оо, рапа – более 60 ^о/_оо

Примеры природных вод различной солености представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Примеры природных вод различной солености

В связи с диссоциацией многие химические соединения в воде находятся в ионной форме. Все природные воды делятся по преобладающему аниону (отрицательно заряженные ионы) на три класса:

1 – гидрокарбонатный – НСО₃^—

2 – сульфатный – SO^2-

3 – хлоридный – Cl^-4

а по преобладающему катиону (положительный ион) на три группы:

1 – кальциевая – Ca²⁺

2 – магниевая – Mg²⁺

3- натриевая – Na⁺ и K⁺

Общей жёсткостью воды называется сумма концентрации катионов Ca²⁺ и Mg²⁺ в воде.

В природных водах растворены газы: О₂ – кислород, N₂ – азот, СО₂ - диоксид углерода, H₂S – сероводород и другие.

В воде находятся микроэлементы (в концентрациях менее 1 мг/л и «следах»), бром - Br, йод - J, фтор - F, литий - Li, барий - Ba, и тяжёлые металлы Fe, Ni, Zn, Co, Cu, Pb, Hg, Cd и другие, а также радиоактивные вещества: калий ⁴⁰K, уран ²³⁸U, стронций ⁹⁰Sr, цезий ¹³⁷Cs).

В воде растворены также биологические вещества: соединения азота, фосфора, натрия и кремния.

Особую категорию составляют содержащиеся в воде загрязнители – нефтепродукты, ядохимикаты, удобрения, моющие средства, тяжёлые токсичные металлы.

Дата добавления: 2015-04-30