Формула М.Г. Курлова

Классификация О.А. Алекина

Химическая классификация природных вод

Содержание растворенных газов, температура, дебит

Минерализация воды

Определение состава природных вод

2.2.1 Жёсткость воды

Жёсткость воды определяется содержанием растворённых солей, кальция и магния. Различают общую, устранимую и постоянную жёсткости воды. Общая жёсткость обусловлена суммарным содержанием ионов Ca²⁺ и Mg²⁺, устранимая представляет собой ту часть жёсткости, которая вызывается бикарбонатами Ca²⁺ и Mg²⁺ и устраняется кипячением воды, постоянная равно общей жёсткости минус устранимая. Общая жёсткость принято выражать в миллиграмм – моль (эквивалент) на дм³ (ммоль/дм³) и в немецких градусах (^оН). Миллиграмм – моль жёсткости соответствует раздельному содержанию в дм³ воды эквивалентных количеств Ca²⁺, Mg²⁺ и CaО, а именно 20,04 мг Ca²⁺ , 12,16 мг Mg²⁺ или 28 мг CaО. Немецкий градус жесткости эквиваленте содержанию 10 мг CaО в литре воды. Сопоставляя названные показатели жесткости по величине CaО устанавливаем, что один ммоль жесткости равен 2,8 немецких градусов.

Значение общей жесткости воды в ммоль/дм³ находится суммированием содержания иона Ca²⁺ и Mg²⁺ в молярной форме. Умножая полученную величину на 2,8 находим общую жесткость в немецких градусах.

Минерализация воды определяется содержанием растворенных минеральных веществ и рассчитывается как арифметическая сумма весовых количеств всех ионов в дм³ воды. При подсчете минерализации суммарное содержание ионов, выраженное в миллиграммах на дм³ переводится в граммы, с округлением до первого знака после запятой.

Пример: сумма ионов составляет 14176 миллиграмм, минерализация воды 14,2 г/ дм³.

Полный химический анализ воды предусматривает определение растворенных газов (СО₂, Н₂S и др.) содержание которых выражается миллиграммами на дм³ (мг/ дм³). При полевых исследованиях устанавливается температура природных вод (Т) и определяется дебит источников или скважин путем замера вытекающей или откачиваемой из них воды.

Дебит (Д) выражается литрами в секунду (л/с) или кубометрами в сутки (м³/сутки).

Классификация О.А. Алекина (рисунок 8) сочетает принцип деления подземных вод по преобладающим ионам и по соотношению между ними. По преобладающему аниону О.А. Алекиным /4/ выделяются три класса вод: гидрокарбонатная, сульфатная и хлоридная. По ведущему катиону различают группы кальциевых, магниевых и натриевых вод. Соотношение ионов позволяет установить различные типы вод. При выделении которых содержание ионов выражается в молярной форме (r)

1тип r > r Ca²⁺ + r Mg²⁺ (гидрокарбонатный натриевый),

2тип r < r Ca²⁺ + r Mg²⁺ (сульфатный натриевый),

3тип r + < r Ca²⁺ + r Mg²⁺ или r Сl^- >r Na⁺

4тип r + =0

3 тип подразделяется: 3_а rCl^- < r Na⁺+ r Mg²⁺ (хлормагниевый),

3_б rCl^- < r Na⁺+ r Mg²⁺(хлоркальциевый).

	Природные воды

Сульфатные (S)

Хлоридные (Cl)

Гидрокарбонатные (О)

Na

Na

Mg

Mg

Са  

Са  

Na

Mg

Са

Типы гидрокарбонатных: Ca - I,II,III; Mg – I,II,III; Na – I,II,III

Типы сульфатных: Ca - IV,II,III; Mg – IV,II,III; Na – I,II,III

Типы хлоридных: Ca - IV,II,III; Mg – IV,II,III; Na – I,II,III

Рисунок 8 Классификация природных вод по О.А. Алекину

Эти гидрохимические оценки можно записать и в более сжатой форме. Если классы вод обозначить условными индексами (С-гидрокарбонатные воды, S-сульфатные, Cl-хлоридные), а типы римскими выделить символами ведущих катионов (Ca,Mg, Na), а типы римскими цифрами (I-IV), то химическая характеристика вод указанного состава запишется так: .

Эту краткую форму записи следует использовать, указывая класс воды по Алекину в таблице результатов химических анализов природных вод (таблица 5).

При массовых определениях химического состава природных вод возникает необходимость обобщения, полученных результатов и изображения анализов воды в виде кратких формул, допускающих обзор и интерпретацию аналитического материала. Формула Курлова представляет собой псевдо-дробь, в числителе которой в порядке убывающего содержания записываются анионы, а в знаменателе катионы, выраженные в процентах (дробные величины процентов округляются до целых чисел). Слева от полученной «простой дроби» указывается содержание растворенных газов в мг/ дм³ и величина минерализации воды в г/ дм³, справа от нее температура воды и дебит скважины в м³ /сутки. Образец записи результатов анализа в виде формулы Курлова приводится ниже:

.

Наименование водам дается по преобладающим (свыше 20% моль) анионам и катионам в порядке их возрастания (приведенный анализ читается – вода сульфатно-хлоридно-карбонатная, магниево-кальциевая).

2.3.3 Пересчет из ионной формы в солевую производится по правилу фрезенуса в соответствии с растворимостью солей. В первую очередь комбинируются малорастворимые, а затем более растворимые. Общая схема связывания следующая. Ионы Ca²⁺ связываются последовательно с , , Cl в зависимости от его содержания в процентах. В такой же последовательности связываются ионы Mg²⁺ и Na⁺. Пересчет в солевую форму имеет важное значение при оценке питьевых, лечебных, технических и др. качеств воды, т.к. полезно принять во внимание не только абсолютное содержание ионов но и предполагаемые ассоциации анионов с катионами (соли).

Дата добавления: 2015-06-27