Активна вода. Що трапиться з вашим організмом, якщо застосовувати лише активовану воду. Вплив на воду постійним магнітним полем
Під окислюваністю води розуміють кількість кисню або штучно введеного окислювача (наприклад, КМпО 4 або До 2 Сг р О 7), що йде на окислення містяться у воді органічних речовин. Розрізняють перманганатну (КМПО 4) і біхроматну (До 2 Сг 2 Про 7) окислюваність.
Крім органічних речовин можуть окислюватися деякі неорганічні відновники, наприклад, NO 2 – , Fe 2+ , Мn 2+ , H 2 S та ін. При значному змісті відновників їх вплив на величину окислюваності враховується при розрахунку.
Походження і вміст органічних речовин, що у природних водах, дуже різноманітні. Різні та його хімічні властивості стосовно кисню: одні речовини стійкі до окислення, інші, навпаки, легко окислюються. Пряме визначення органічних речовин у природних водах є складним і трудомістким завданням. Тому користуються простішими непрямими методами. Один з них – це метод перманга-натної окислюваності, що дає уявлення про вміст у воді органічних речовин, що легко окислюються.
Метод біхроматної окислюваності відповідає повному окисленню органічних речовин (легко і важко окислюються), за винятком деяких білкових сполук. Зазвичай перманганатна окислюваність становить 40 - 50% від істинної окислюваності органічних речовин, тобто повного окислення органічного вуглецю до СО2.
Підвищена окисність може вказувати на забруднення води. Найменшу окислюваність (до 1 – 2 мг/л Про 2) мають глибокі підземні води, що належать до 1-го класу. Окислюваність підземних вод, що належать до 2-го і 3-го класів, може бути підвищена, але не більше 5 і 15 мг/л Про 2 відповідно. У ґрунтових водах окислюваність зазвичай вища (до 2 – 4 мг/л), причому тим більше, що вища кольоровість води. Тому висока окислюваність при невеликій кольоровості вказує на високе забруднення води. У воді відкритих водойм окислюваність підвищується до 5 – 6 мг/л у річках і до 6 – 8 мг/л у водосховищах, досягаючи ще більших величин у водах болотного походження. Вода вважається придатною для господарських і питних цілей, якщо перманганатна окислюваність її не перевищує 3,0 мг/л О 2 .
Встановлено, що з підвищенням вмісту у воді органічних речовин збільшується і її бактеріальне забруднення.
Визначення засноване на тому, що КМnО 4 , будучи в кислому середовищі сильним окислювачем, реагує з присутніми у воді відновниками (органічні речовини, солі заліза (II), нітрати). Іон Мп +7 Про 4 – приймає при цьому 5 електронів і переходить у двовалентний катіон Мn 2+ :
МnО 4 - + 8Н + + 5е -> Мn 2+ + 4Н 2 О
Надлишок КМnО 4 реагує з щавлевою кислотою, що вводиться в розчин:
2МnО 2 – + 5Н 2 С 2 Про 4 + 6Н + > 2Мп 2+ + 10СО 2 + 8Н 2 О
З останнього рівняння видно, що щавлева кислота, що не вступила в реакцію, відтитрується КМnО 4 .
Точність методу 0,4 мг/л Про 2 якщо окислюваність не перевищує 4 мг/л Про 2 ; при вищій окислюваності помилка становить 10%.
Обладнання, реактиви, матеріали
1) бюретка для титрування;
2) піпетки 10 мл, 15 мл, 50 мл, 100 мл;
3) колба конічна термостійка 250 мл;
1) електроплитка;
2) скляна вирва;
3) розчин перманганату калію 0,01 н (КМnО 4);
4) розчин щавлевої кислоти 0,01 н (Н2С2О4);
5) сірчана кислота H 2 SO 4 (1: 3), попередньо її окислюють на холоді розчином КМnО 4 до слабо-рожевого забарвлення видалення можливих відновників.
Матеріал: вода поверхневого джерела.
Хід роботи
У термостійку колбу відміряють піпеткою 100 мл (або менше) досліджуваної проби в залежності від вмісту в ній органічних речовин (при окислюваності до 10 мг/л 2
можна брати 100мл проби).
При об'ємі проби менше 100 мл доводять загальний об'єм до 100 мл дистильованою водою. У колбу доливають 5 мл H 2 SO 4 (1: 3) і 15 мл 0,01 н розчину КМпО 4 .
Потім нагрівають пробу до появи перших бульбашок пари і з цього моменту вміст колби кип'ятять 10 хв. Щоб уникнути розбризкування вмісту колби при нагріванні необхідно в горло колби вставити скляну лійку.
У процесі кип'ятіння можуть відбутися такі зміни початкового фіолетового кольору розчину перманганату:
1) рідина знебарвлюється, що свідчить про великий вміст у цьому обсязі проби відновлювальних речовин. У такому разі визначення повторюють і беруть менший обсяг досліджуваної проби;
2) рідина набуває коричнево-бурого кольору, що свідчить про недостатню кількість H 2 SO 4 . У такому випадку до розчину слід додати ще 5 мл H 2 SO 4 та продовжити визначення;
3) рідина набуває червоного відтінку або залишається після 10-хвилинного кип'ятіння забарвленої у фіолетовий колір. Це свідчить, що визначення йде правильно.
У пофарбовану рідину доливають піпеткою 15 мл 0,01 н розчину Н 2 З 2 Про 4 . Вміст колби при цьому знебарвлюється, Н2С2О4 окислюється атомарним киснем, який утворюється при розпаді КМnО 4 .
Оскільки частково КМnО 4 витрачається на окислення органічних речовин у досліджуваній пробі, при додаванні в пробу 15 мл розчину Н2С2О4 створюється її надлишок. Не доливаючи бюретки з розчином КМnО 4 , титрують пробу до появи стійкого слабо-рожевого забарвлення від однієї доданої краплі КМnО 4 . Записують сумарну кількість КМnО 4 , витрачене як на окислення органічних речовин у пробі, так і на окислення 15 мл Н2С2О4. Позначимо його через А.
Визначення нормальності КМnО 4
Для визначення поправочного коефіцієнта до нормальності КМnО 4 витраченого на окислення 15 мл Н2С2О4 (позначимо його як В), в колбу, в якій проводився аналіз, доливають піпеткою 15 мл стандартного 0,01 н розчину Н 2 С 2 Про 4 і пробу титрують знову до рожевого забарвлення (температура проби при титруванні повинна бути ~ 50 - 60 ˚ С).
Поправочний коефіцієнт до нормальності КМnО 4 обчислюють за такою формулою:
Обчислення окислюваності в міліграмах на літр (мг/л) провадиться за формулою:
Про 2 = 
,
де: 8 – еквівалентна маса кисню; N - нормальність розчину КМnО 4 (0,01 н); К - поправочний коефіцієнт до нормальності КМnО 4; А - кількість КМnО 4 , витрачене на окислення органічних речовин і 15 мл Н 2 С 2 Про 4 мл; В - кількість КМnО 4 витрачене на окислення 15 мл Н 2 С 2 Про 4 мл; V – обсяг проби води, взятої на аналіз, мл.
Нещодавно отримали у коментарях питання: « Перманганатна окислюваність перевищення у багатоповерховому будинку— причини та наслідки?» Аналіз води за допомогою нюху показав запах гнили. А аналіз води у лабораторії показав перевищення перманганатної окислюваності. Будинок 1970 року будівлі, труби жодного разу не змінювалися. Постараємося відповісти на запитання, заразом поповнивши розділ «Вода» та підрозділ ««.
Перманганатна окислюваність - це показник загальної кількості органічних речовин у воді. Він не показує, які саме речовини є, але показує, скільки їх у сумі. Названий показник за способом одержання значення - у пробу води додається марганцівка (перманганат калію). Окислюваність це тому, що окислені «до упору» форми органічних речовин не взаємодіють з марганцівкою. Тобто окислюються всі речовини до цього «упору», і вважається кількість витраченої марганцівки. Результат - значення перманганатної окислюваності.
Тепер переходимо до відповіді питання.
Перший висновок про перевищення перманганатної окислюваності:
Саме собою перевищення показника «Перманганатна окислюваність» говорить лише про те, що у воді надлишок органічних речовин. Показник не каже, чи це хороші речовини, погані, потрібні, непотрібні. Просто їх багато.
Інша справа — це звідки взялися ці речовини та які наслідки їх надлишку.
Джерело органіки у водопровідних трубах – водорості.
За десятки років роботи на внутрішніх стінках труб розвиваються колонії водоростей. Це не звичні нам водорості з річки. Це особливі водорості, здатні жити без світла і більш-менш стійкі до хлорованої води. Практично кожен користувач водопроводу може виявити ці водорості у водопроводі. Ними багаті внутрішні стіни унітазу - найлегше джерело перевірки. Більш складний шлях - викрутити ключем аератор крана (його все одно варто іноді викручувати і промивати, щоб потік води був більшим), і засунути палець усередину крана. Слиз на дотик — це самі мікроорганізми.
Щоб боротися з водоростями та іншими мікроорганізмами воду хлорують на Водоканалі. У деяких містах замість хлору використовують фтор, суті це не змінює.
Водорості - відмінне джерело їжі для бактерій - якщо вони зможуть вижити у хлорованій воді та вкоренитися у шарі водоростей. Чим старший будинок, тим більший шар слизу на трубах. І тим більше місць, куди можуть сховатися бактерії від хлорування. Бактерії, що живуть у темряві і без кисню повітря, це зазвичай гнильні бактерії.
Гнильні бактерії розкладають шар водоростей з виділенням неприємного запаху.
Тобто, ймовірна причина запаху води в даному випадку — бактерії, що бенкетують у шарі водоростей. Молекули цього запаху можуть давати внесок у перевищення перманганатної окислюваності.
Тепер про те, чим загрожує перевищення перманганатної окислюваності.
Само собою, перевищення не загрожує нічим. Щоб оцінити загрозу, необхідно знати, які саме органічні речовини є — а це додаткові хімічні аналізи та додаткові витрати. Тому, можливо, дешевше застосувати комплексні методи впливу:
- на рівні будинку - хлорування
- на рівні квартири – фільтр для води.
У багатоповерхових будинках проводять регулярне хлорування води - трубами проходить набагато більша концентрація хлору, ніж зазвичай. Результат – шар водоростей разом із бактеріями вмирає. Звичайно, якщо шар водоростей товстий, то нормального підвищення концентрації обмаль, і необхідно підвищити дозу. Можливо, звернення до Водоканалу з результатами аналізу води може допомогти виправити ситуацію.
Але практика звернень до Водоканалів показує нікчемний позитивний результат. Тому найчастіше обирають другий шлях вирішення проблеми – фільтрація води.
Рекомендації щодо фільтрів для води від неприємного запаху:
Фільтри на вході до будинку- Картриджі з . Вони призначені для видалення неприємного запаху і присмаку води. Мені особисто подобаються фільтри Аквафор Вікінг. Перед встановленням можна додатково проконсультуватися у виробника, чи вирішать фільтри завдання.
Фільтр для питної води— оптимально і мінералізатор за бажанням, оскільки гарантовано видаляються всілякі шкідливі речовини, у тому числі мікроорганізми з водоростями.
Сподіваємось, ми повністю відповіли на запитання. Якщо ні – уточнюйте у коментарях!
Хімічне позначення:перманганатна окислюваність (ПЗ).
Синоніми:окислюваність.
Опис:інтегральний показник, який характеризує вміст у воді відновників (наприклад, заліза (II)) та органічних речовин, які повністю або частково окислюються іоном перманганату в умовах кислого або лужного середовища та при нагріванні. Перманганатна окислюваність виражається в мг кисню на 1 літр води, що умовно можна інтерпретувати як кількість кисню, яка потрібна для окислення речовин у воді.
Методи визначення:зворотне титрування.
Методики, що використовуються у Випробувальному центрі МДУ для визначення перманганатної окислюваності у природних середовищах
Поширеність:іперманганатна окислюваність обумовлена наявністю у воді великої групи речовин та елементів. При цьому слід пам'ятати, що перманганат - не найсильніший окислювач, тому частина органічної речовини може бути не врахована. Внесок у цей параметр вносять не тільки небезпечні для здоров'я сполуки, але також корисні або нейтральні, наприклад:
- глюкоза чи сахароза;
- аскорбінова кислота (вітамін C);
- полісахариди.
Нормування
Виявлення значень окислюваності, що перевищують гранично допустимі, саме не дає інформації про склад води, але дає привід провести розширені дослідження виявлення причини перевищення. До небезпечних речовин, що викликають перевищення окислюваності, належать:
- ПАР (миючі засоби);
- продукти життєдіяльності організмів;
- канцерогени;
- органічні кислоти.
Перманганатна окислюваність нормується тільки в питній воді, аналогічний параметр для природних вод водойм та стічних вод - При його визначенні використовую сильніший окислювач біхромат та агресивні умови.
Гранично допустима концентрація (ГДК) перманганатної окислюваності в різних водних об'єктах
Користь та шкода
Оскільки перманганатна окислюваність - інтегральний параметр, сам собою він не несе шкоди чи користі здоров'ю людини. Його основне завдання - надання можливості оперативно помітити відхилення від норми та провести розгорнутий аналіз групи органічних речовин та відновників або ухвалити рішення про встановлення фільтрів. Також цей показник допомагає оперативно контролювати якість водопровідної та дотримання правил технологічних процесів.
Методи очищення води
Іонний обмін.Використовується, як правило, у поєднанні з іонним обміном для інших компонентів у воді, наприклад, заліза: органічні речовини здатні утворювати добре розчинні комплексні сполуки із залізом. Це ускладнює процедуру знезалізнення. У таких випадках використовують суміші іонообмінних смол, які сорбують і органічні речовини, і залізо.
Дозування окислювачів.Ефективно показник перманганатної окислюваності знижує додавання у воду окисних агентів: до них відносяться гіпохлорит (часто застосовується для дезінфекції та захисту від мікробіологічного забруднення води), перекис водню та ін. Також допомагає озонування води. Такий підхід може застосовуватися для вирішення комплексу проблем – знезараження та зниження вмісту органічної речовини.
Не всі окислювальні агенти безпечні для здоров'я навіть у залишкових кількостях. Перед застосуванням переконайтеся, що речовина не завдасть шкоди вашому організму.
Вугільні фільтри.Вугільні фільтри мають середню ефективність фільтрації щодо органічних речовин. Вони найефективніші у поєднанні з попереднім дозуванням окислювачів.
Зворотній осмос.Разом з іншими речовинами зворотний осмос прибирає з води органіку, тому він може застосовуватися для зниження як перманганатної окислюваності як сам по собі, так і в поєднанні з іншими методами очищення.
Перманганатна окислюваність характеризує сумарну кількість органічних речовин, яких має бути якнайменше в питній воді. Підвищені значення цього параметра говорять про необхідність проведення більш розширених досліджень та пошуку джерела забруднення. Причиною перевищення в колодязній воді може бути її забруднення (рекомендується чищення), у воді зі свердловини - підмішування грунтових вод і вихід з ладу гідроізоляції, у водопроводі - неякісні комунікації або збій у системі фільтрації водоканалу.
Пермаганатна окислюваність характеризує вміст у воді органічних і мінеральних речовин, що утримують перетворення заліза з двовалентного в тривалентне, яке може бути окислене киснем. Тобто. пермаганатна окислюваність визначає саме ту кількість кисню, яка врятує положення, причому з розрахунку на один літр вихідної води. Чим нижча окислюваність, тим менше витрат і зусиль перетворення води в придатну. 1-2 одиниці - цілком добрий показник пермагантаної окислюваності, 4-6 - у межах норми, а вище - вже неприйнятний показник.
Від пермаганатної окислюваностізалежить склад системи водопідготовки та водочистки всього будинку. Навіть якщо хімічний склад у двох за вмістом заліза та органіки однаковий, показники пермаганатної окислюваності можуть сильно відрізнятися, що уможливить, або неможливим встановлення безреагентних фільтрів в одному з будинків.
Як правило, високий показник пермаганатної окислюваності говорить про вміст у воді певних біологічних речовин іменованих залізобактеріями (гумінові кислоти, рослинна органіка, органіка антропогенна і т.д.). Вони активно утримують двовалентне залізо у стабільній формі.
Джерелом підвищеної забрудненості води залізобактеріями є здебільшого людська діяльність, а простіше кажучи, злив відходів. Поверхневі води мають більш високу окислюваність порівняно з підземними, вона насичена органікою з ґрунту і органікою, що опадає у воду. На окислюваність впливає водообмін між водоймами та ґрунтовими водами. Вона має виражену сезонність. Вода рівнинних річок зазвичай має окислюваність 5-12 мг 2 /дм 3 , річок з болотним харчуванням - десятки міліграмів на 1 дм 3 . Підземні води мають у середньому окислюваність лише на сотих до десятих часток міліграма Про 2 /дм 3 . ГДК питної води за перманганатною окислюваністю згідно з СанПіН 2.1.4.1175-02 «Гігієнічні вимоги до якості води нецентралізованого водопостачання. Санітарна охорона джерел» становить 5,0-7,0 мг/дм 3 .
Розрізняють кілька видів окислюваності води: перманганатну, біхроматну, йодатну. Найбільш високий рівень окислення досягається біхроматним методом. У практиці водоочищення для природних малозабруднених вод визначають перманганатну окислюваність, а більш забруднених водах - зазвичай, бихроматную окислюваність (ГПК - " хімічне споживання кисню " ).
У таких випадках використовуються реагентні фільтри, що дозволяють порційно вводити потужні окислювачі (озон, калій перманганат, гідрохлорит натрію і т.п.). Встановлення таких фільтрів та регулярна заміна реагентів, безумовно, у рази дорожчі. Звичайна аерація у таких випадках практично неефективна.
Єдиним раціоналальним рішенням, що дозволяє уникнути цієї проблеми, є зміна місця та глибини буріння. Перехід на більш глибокі ґрунтові водні шари.
З точки зору впливу на стан човнику, то при високій пермаганатній окислюваності найбільш небезпечні для людини великі органічні сполуки, які на 90% є канцерогенами або мутагенами. Небезпечні хлорорганічні сполуки, що утворюються під час кип'ятіння хлорованої води, т.к. вони є сильними канцерогенами, мутагенами та токсинами. Інші 10% великої органіки у разі нейтральні щодо організму. Корисних для людини великих органічних сполук, розчинених у воді, всього 2-3 (це ферменти, які необхідні в дуже малих дозах). Вплив органіки починається після пиття. Залежно від дози це може бути 18-20 днів або, якщо велика доза, 8-12 місяців. І виходячи з логіки, наявність залізобактерій перешкоджає видаленню заліза з води. Про вплив заліза на організм людини можна прочитати
