Активная вода. Что случиться с вашим организмом, если применять только активированную воду. Воздействие на воду постоянным магнитным полем
Под окисляемостью воды понимают количество кислорода или ис-кусственно введенного окислителя (например, КМпО 4 или К 2 Сг г О 7), идущее на окисление содержащихся в воде органических веществ. Различают перманганатную (КМпО 4) и бихроматную (К 2 Сг 2 О 7) окисляемость.
Кроме органических веществ могут окисляться некоторые не-органические восстановители, например, NO 2 – , Fe 2+ , Мn 2+ , H 2 S и др. При значительном содержании восстановителей их влияние на ве-личину окисляемости учитывается при расчете.
Происхождение и содержание органических веществ, находя-щихся в природных водах, весьма разнообразны. Различны и их химические свойства по отношению к кислороду: одни вещества устойчивы к окислению, другие, наоборот, легко окисляются. Пря-мое определение органических веществ в природных водах являет-ся сложной и трудоемкой задачей. Поэтому пользуются более простыми косвенными методами. Один из них – это метод перманга-натной окисляемости, дающий представление о содержании в воде легко окисляющихся органических веществ.
Метод бихроматной окисляемости соответствует полному окислению органических веществ (легко и трудно окисляющихся), за исключением некото-рых белковых соединений. Обычно перманганатная окисляемость составляет 40 – 50 % от истинной окисляемости органических ве-ществ, то есть полного окисления органического углерода до СО 2 .
Повышенная окисляемость может указывать на загрязнение воды. Наименьшую окисляемость (до 1 – 2 мг/л О 2) имеют глубокие подземные воды, относящиеся к 1-му классу. Окисляемость подзем-ных вод, относящихся ко 2-му и 3-му классам, может быть повыше-на, но не более 5 и 15 мг/л О 2 соответственно. В грунтовых водах окисляемость обычно выше (до 2 – 4 мг/л), причем тем больше, чем выше цветность воды. Поэтому высокая окисляемость при неболь-шой цветности указывает на высокое загрязнение воды. В воде открытых водоемов окисляемость повышается до 5 – 6 мг/л в реках и до 6 – 8 мг/л в водохранилищах, достигая еще больших величин в водах болотного происхождения. Вода считается пригодной для хозяйственных и питьевых целей, если перманганатная окисляе-мость ее не превышает 3,0 мг/л О 2 .
Установлено, что с повышением содержания в воде органичес-ких веществ увеличивается и ее бактериальное загрязнение.
Определение основано на том, что КМnО 4 , будучи в кислой сре-де сильным окислителем, реагирует с присутствующими в воде вос-становителями (органические вещества, соли железа (II), нитраты). Ион Мп +7 О 4 – принимает при этом 5 электронов и переходит в двух-валентный катион Мn 2+ :
МnО 4 – + 8Н + + 5е – > Мn 2+ + 4Н 2 О
Избыток КМnО 4 реагирует с вводимой в раствор щавелевой кислотой:
2МnО 2 – + 5Н 2 С 2 О 4 + 6Н + > 2Мп 2+ + 10СО 2 + 8Н 2 О
Из последнего уравнения видно, что не вступившая в реакцию щавелевая кислота оттитровывается КМnО 4 .
Точность метода 0,4 мг/л О 2 , если окисляемость не превышает 4 мг/л О 2 ; при более высокой окисляемости ошибка составляет 10 %.
Оборудование, реактивы, материалы
1) бюретка для титрования;
2) пипетки 10 мл, 15 мл, 50 мл, 100 мл;
3) колба коническая термостойкая 250 мл;
1) электроплитка;
2) стеклянная воронка;
3) раствор перманганата калия 0,01 н (КМnО 4);
4) раствор щавелевой кислоты 0,01 н (Н 2 С 2 О 4);
5) серная кислота H 2 SO 4 (1: 3), предварительно ее окисляют на холоде раствором КМnО 4 до слабо-розовой окраски для удаления возможных восстановителей.
Материал: вода поверхностного источника.
Ход работы
В термостойкую колбу отмеряют пипеткой 100 мл (или меньше) исследуемой пробы в зависимости от содержания в ней органических веществ (при окисляемости до 10 мг/л О 2
можно брать 100 мл пробы).
При объеме пробы меньше 100 мл доводят общий объем до 100 мл дистиллированной водой. В колбу приливают 5 мл H 2 SO 4 (1: 3) и 15 мл 0,01 н раствора КМпО 4 .
Затем нагревают пробу до появления первых пузырьков пара, и с этого момента содержимое колбы кипятят 10 мин. Во избежание разбрызгивания содержимого колбы при нагревании необходимо в горло колбы вставить стеклянную воронку.
В процессе кипячения могут произойти следующие изменения первоначального фиолетового цвета раствора перманганата:
1) жидкость обесцвечивается, что свидетельствует о большом содержании в данном объеме пробы восстанавливающих веществ. В таком случае определение повторяют и берут меньший объем исследуемой пробы;
2) жидкость приобретает коричнево-бурый цвет, что свидетельствует о недостаточном количестве H 2 SO 4 . В таком случае в раствор следует добавить еще 5 мл H 2 SO 4 и продолжить определение;
3) жидкость приобретает красноватый оттенок или остается после 10-минутного кипячения окрашенной в фиолетовый цвет. Это свидетельствует о том, что определение идет правильно.
В окрашенную жидкость приливают пипеткой 15 мл 0,01 н раствора Н 2 С 2 О 4 . Содержимое колбы при этом обесцвечивается, Н 2 С 2 О 4 окисляется атомарным кислородом, который образуется при распаде КМnО 4 .
Так как частично КМnО 4 расходуется на окисление органических веществ в исследуемой пробе, при добавлении в пробу 15 мл раствора Н 2 С 2 О 4 создается ее избыток. Не доливая бюретки с раствором КМnО 4 , титруют пробу до появления устойчивой слабо-розовой окраски от одной прибавленной капли КМnО 4 . Записывают суммарное количество КМnО 4 , израсходованное как на окисление органических веществ в пробе, так и на окисление 15 мл Н 2 С 2 О 4 . Обозначим его через А.
Определение нормальности КМnО 4
Для определения поправочного коэффициента к нормальности КМnО 4 , затраченного на окисление 15 мл Н 2 С 2 О 4 (обозначим его как В), в колбу, в которой производился анализ, приливают пипеткой 15 мл стандартного 0,01 н раствора Н 2 С 2 О 4 и пробу титруют вновь до слабо-розовой окраски (температура пробы при титровании должна быть ~ 50 – 60 ˚ С).
Поправочный коэффициент к нормальности КМnО 4 вычисляют по формуле:
Вычисление окисляемости в миллиграммах на литр (мг/л) производится по формуле:
О 2 = 
,
где: 8 – эквивалентная масса кислорода; N – нормальность раствора КМnО 4 (0,01 н); К – поправочный коэффициент к нормальности КМnО 4 ; А – количество КМnО 4 , затраченное на окисление органических веществ и 15 мл Н 2 С 2 О 4 , мл; В – количество КМnО 4 , израсходованное на окисление 15 мл Н 2 С 2 О 4 , мл; V – объем пробы воды, взятой для анализа, мл.
Недавно получили в комментариях вопрос: «Перманганатная окисляемость превышение в многоэтажном доме — причины и последствия?» Анализ воды с помощью нюха показал запах гнили. А анализ воды в лаборатории показал превышение перманганатной окисляемости. Дом 1970 года постройки, трубы ни разу не менялись. Постараемся ответить на вопрос, заодно пополнив раздел «Вода » и подраздел « «.
Перманганатная окисляемость — это показатель общего количества органических веществ в воде. Он не показывает, какие именно вещества присутствуют, но показывает, сколько их в сумме. Назван показатель по способу получения значения — в пробу воды добавляется марганцовка (перманганат калия). Окисляемость — это потому, что окисленные «до упора» формы органических веществ не взаимодействуют с марганцовкой. То есть, окисляются все вещества до этого «упора», и считается количество затраченной марганцовки. Результат — значение перманганатной окисляемости.
Теперь переходим к ответу на вопрос.
Первый вывод о превышении перманганатной окисляемости:
Само по себе превышение показателя «Перманганатная окисляемость» говорит всего-навсего о том, что в воде избыток органических веществ. Показатель не говорит, хорошие это вещества, плохие, нужные, ненужные. Просто их много.
Другое дело — это откуда взялись эти вещества и каковы последствия их избытка.
Источник органики в водопроводных трубах — водоросли.
За десятки лет работы на внутренних стенках труб развиваются колонии водорослей. Это не привычные нам водоросли из реки. Это особые водоросли, способные жить без света и более-менее устойчивые к хлорированной воде. Практически каждый пользователь водопровода может обнаружить эти водоросли в своём водопроводе. Ими богаты внутренние стенки унитаза — самый лёгкий источник проверки. Более сложный путь — выкрутить ключом аэратор крана (его всё равно стоит иногда выкручивать и промывать, чтобы поток воды был больше), и сунуть палец внутрь крана. Слизь на ощупь — это те самые микроорганизмы.
Чтобы бороться с водорослями и другими микроорганизмами, воду хлорируют на Водоканале. В некоторых городах вместо хлора используют фтор, сути дела это не меняет.
Водоросли — отличный источник пищи для бактерий — если они смогут выжить в хлорированной воде и укорениться в слое водорослей. Чем старше дом, тем больше слой слизи на трубах. И тем больше мест, куда могут спрятаться бактерии от хлорирования. Бактерии, живущие в темноте и без кислорода воздуха — это обычно гнилостные бактерии.
Гнилостные бактерии разлагают слой водорослей с выделением неприятного запаха.
То есть, весьма вероятная причина запаха воды в данном случае — бактерии, пирующие в слое водорослей. Молекулы этого запаха также могут давать вклад в превышение перманганатной окисляемости.
Теперь о том, чем грозит превышение перманганатной окисляемости.
Само по себе, превышение не грозит ничем. Чтобы оценить угрозу, необходимо знать, какие именно органические вещества присутствуют — а это дополнительные химические анализы и дополнительные затраты. Поэтому, возможно, дешевле применить комплексные методы воздействия:
- на уровне дома — хлорирование
- на уровне квартиры — фильтр для воды.
В многоэтажных домах проводят регулярное хлорирование воды — по трубам проходит намного большая концентрация хлора, чем обычно. Результат — слой водорослей вместе с бактериями умирает. Естественно, если слой водорослей толстый, то обычного повышения концентрации маловато, и нужно повысить дозу. Возможно, обращение в Водоканал с результатами анализа воды может помочь исправить ситуацию.
Но практика обращений в Водоканалы показывает ничтожный положительный результат. Поэтому чаще всего выбирают второй путь решения проблемы — фильтрация воды.
Рекомендации по поводу фильтров для воды от неприятного запаха:
Фильтры на входе в дом — картриджи с . Они как раз предназначены для удаления неприятного запаха и привкуса воды. Мне лично нравятся фильтры Аквафор Викинг. Перед установкой можно дополнительно проконсультироваться у производителя, решат ли фильтры задачу.
Фильтр для питьевой воды — оптимально и минерализатор по желанию, так как гарантированно удаляются всевозможные вредные вещества, в том числе и микроорганизмы с водорослями.
Надеемся, мы полностью ответили на вопрос. Если нет — уточняйте в комментариях!
Химическое обозначение: перманганатная окисляемость (ПО).
Синонимы: окисляемость.
Описание: интегральный показатель, который характеризует содержание в воде восстановителей (например железа (II)) и органических веществ, которые полностью или частично окисляются ионом перманганата в условиях кислой или щелочной среды и при нагревании. Перманганатная окисляемость выражается в мг кислорода на 1 литр воды, что условно можно интерпретировать как количество кислорода, которое требуется для окисления веществ в воде.
Методы определения: обратное титрование.
Методики, используемые в Испытательном центре МГУ для определения перманганатной окисляемости в природных средах
Распространённость: иперманганатная окисляемость обусловлена наличием в воде большой группы веществ и элементов. При этом нужно помнить, что перманганат - не самый сильный окислитель, поэтому часть органического вещества может быть не учтена. Вклад в этот параметр вносят не только соединения, опасные для здоровья, но также полезные или нейтральные, например:
- глюкоза или сахароза;
- аскорбиновая кислота (витамин C);
- полисахариды.
Нормирование
Обнаружение значений окисляемости, превышающих предельно допустимые, само по себе не даёт информации о составе воды, но даёт повод провести расширенные исследования для выявления причины превышения. К опасным веществам, вызывающим превышения окисляемости, относятся:
- ПАВ (моющие средства);
- продукты жизнедеятельности организмов;
- канцерогены;
- органические кислоты.
Перманганатная окисляемость нормируется только в питьевой воде, аналогичный параметр для природных вод водоемов и сточных вод - При его определении использую более сильный окислитель бихромат и агрессивные условия.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) перманганатной окисляемости в различных водных объектах
Польза и вред
Поскольку перманганатная окисляемость - интегральный параметр, сам по себе он не несёт вреда или пользы для здоровья человека. Его основная задача - предоставление возможности оперативно заметить отклонения от нормы и провести развернутый анализ группы органических веществ и восстановителей или принять решение об установке фильтров. Также этот показатель помогает оперативно контролировать качество водопроводной и и соблюдение правил технологических процессов.
Методы очистки воды
Ионный обмен. Используется, как правило, в сочетании с ионным обменом для других компонентов в воде, например железа: органические вещества способны образовывать хорошо растворимые комплексные соединения с железом. Это усложняет процедуру обезжелезивания. В таких случаях используют смеси ионообменных смол, которые сорбируют и органические вещества, и железо.
Дозирование окислителей. Эффективно показатель перманганатной окисляемости снижает добавление в воду окислительных агентов: к ним относятся гипохлорит (часто применяется для дезинфекции и защиты от микробиологического загрязнения воды), перекись водорода и др. Также помогает озонирование воды. Такой подход может применяться для решения комплекса проблем - обеззараживания и снижения содержания органического вещества.
Не все окислительные агенты безопасны для здоровья даже в остаточных количествах. Перед применением убедитесь, что вещество не нанесет вред вашему организму.
Угольные фильтры. Угольные фильтры обладают средней эффективностью фильтрации в отношении органических веществ. Они наиболее эффективны в сочетании с предварительным дозированием окислителей.
Обратный осмос. Вместе с другими веществами обратный осмос убирает из воды органику, поэтому он может применяться для снижения как самой перманганатной окисляемости как сам по себе, так и в сочетании с другими методами очистки.
Перманганатная окисляемость характеризует суммарное количество органических веществ, которых должно содержаться как можно меньше в питьевой воде. Повышенные значения этого параметра говорят о необходимости проведения более расширенных исследований и поиска источника загрязнения. Причиной превышения в колодезной воде может быть ее загрязнение (рекомендуется чистка), в воде из скважины - подмес грунтовых вод и выход из строя гидроизоляции, в водопроводе - некачественные коммуникации или сбой в системе фильтрации водоканала.
Пермаганатная окисляемость характеризует соджержание в воде органических и минеральных веществ, удерживающих преобразование железа из двухвалентного в трехвалентное, которое может быть окислено кислородом. Т.е. пермаганатная окисляемость определяет именно то количество кислорода, которое спасет положение, причем из расчета на один литр исходной воды. Чем ниже окисляемость, тем меньше расходов и усилий на преобразование воды в пригодную. 1-2 единицы - вполне хороший показатель пермагантаной окисляемости, 4-6 - в пределах нормы, а выше - уже непреемлемый показатель.
От пермаганатной окисляемости зависит состав системы водоподготовки и водочистки всего дома. Даже если химический состав в двух по содержанию железа и органики одинаков, показатели пермаганатной окисляемости могут сильно разнится, что сделает возможным, или невозможным установку безреагентных фильтров в одном из домов.
Как правило высокий показатель пермаганатной окисляемости говорит о содержании в воде определенных биологическихз веществ именуемых железобактериями (гуминовые кислоты, растительная органика, органика антропогенная и т.д.). Они активно удерждивают двухвалентное железо в стабильной форме.
Источником повышенной загрязненности воды железобактериями является в большинстве случаев человеческая деятельность, а проще говоря, слив отходов. Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость по сравнению с подземными, она насыщенна органикой с почвы и опадающей в воду органикой. На окисляемость влияет водообмен между водоемами и грунтовыми водам. Она имеет выраженную сезонность. Вода равнинных рек как правило имеет окисляемость 5-12 мг О 2 /дм 3 , рек с болотным питанием - десятки миллиграммов на 1 дм 3 . Подземные воды имеют в среднем окисляемость на уровне от сотых до десятых долей миллиграма О 2 /дм 3 . ПДК питьевой воды по перманганатной окисляемости согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 5,0-7,0 мг/дм 3 .
Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную, бихроматную, иодатную. Наиболее высокая степень окисления достигается бихроматным методом. В практике водоочистки для природных малозагрязненных вод определяют перманганатную окисляемость , а в более загрязненных водах - как правило, бихроматную окисляемость (ХПК - "химическое потребление кислорода").
В таких случаях используются реагентные фильтры, позволяющие порционно вводить мощные окислители (озон, перманганат калия, гидрохлорит натрия и т.п.). Установка таких фильтров и регулярная замена реагентов, безусловно, в разы дороже. Обычная аэрация в таких случая практически неэффективна.
Единственным рациолнальным решением, позволяющим избежать этой проблемы, является изменение места и глубины бурения. Переход на более глубокие грунтовые водные слои.
С точки зрения влияния на состояние челковека, то при высокой пермаганатной окисляемости наиболее опасны для человека крупные органические соединения, которые на 90% являются канцерогенами или мутагенами. Опасны хлорорганические соединения, образующиеся при кипячении хлорированной воды, т.к. они являются сильными канцерогенами, мутагенами и токсинами. Остальные 10% крупной органики в лучшем случае нейтральны в отношении организма. Полезных для человека крупных органических соединений, растворенных в воде, всего 2-3 (это ферменты, необходимые в очень малых дозах). Воздействие органики начинается непосредственно после питья. В зависимости от дозы это может быть 18-20 дней или, если доза большая, 8-12 месяцев. И исходя из логики наличие железобактерий препятствует удалению железа из воды. О Влиянии железа на организм человека можно проичтать
