Цвет воды. Определение, свойства воды. Цвет питьевой воды

Цвет воды - в вопросах и ответах. Причины. Последствия. Решения.

Цвет воды является одним из важных индикаторов безопасности питьевой воды. Но вопреки распространённому мнению, между понятиями бесцветная/прозрачная питьевая вода и безопасная вода не всегда стоит знак равенства.

Водопроводная вода, которую мы пьём каждый день содержит минералы, органические вещества, и неорганические соединения (в т.ч. железо), которые могут придавать воде тот или иной цвет, или еле уловимый оттенок.

Городские жители, подключённые к централизованной системе водоснабжения, обращают внимание на цвет воды только тогда, когда из крана начинает течь коричневая или ржавая вода, окрашенная продуктом коррозии водопровода.

Попадание ржавчины в водопроводную воду как правило обусловлено сантехническими работами, сопряжёнными с заменой труб, сливом воды из системы водоснабжения, и последующим заполнением водопровода.

Если во время ремонтных работ, сантехники умудрятся соединить водопроводную трубу с трубой отопления, то из крана потечёт чёрная вода, окрашенная био-органикой, которая накапливается в радиаторах отопления.

Реже, городские жители обращают внимание на молочно-белый цвет воды, который может наблюдаться при высокой концентрации в воде растворённых пузырьков воздуха.

Белая вода

Для того, чтобы убедиться в том, что цвет воды стал молочным или мутно-белым из-за пузырьков воздуха, а не по другим причинам — необходимо заполнить прозрачный стакан водой и дать ему постоять в течении 2-3 минут.

• Если вода стала белой из-за растворённого в ней воздуха, то в течении нескольких минут, пузырьки воздуха всплывут на поверхность, и вода постепенно станет прозрачной.
• Если после отстаивания воды в течении нескольких минут её цвет всё ещё белый, или вода стала прозрачной, но на дне стакана сформировался осадок, необходимо воздержаться от потребления такой воды, и выяснить причину изменения её цвета.

Изменение цвета водопроводной воды в черте города — это скорее исключение из правил. В дачных и коттеджных посёлках проблема изменения цвета воды стоит более остро. Когда для водоснабжения частного дома используются грунтовые или поверхностные воды, их цвет может изменяться под влиянием различных природных и техногенных факторов.

Жёлто-коричневая вода

Если у воды жёлтый или коричневый цвет, с большой долей вероятности в ней содержатся трудно-, или хорошо-разлагающиеся вещества растительного и органического происхождения (гумус, лигнин, танин, перегной, торф). Эти вещества являются продуктом распада растительных остатков и попадают в грунтовые воды из почвы, рек, торфяников, и болот. Когда цвет воды меняется под влиянием органических веществ, после фильтрования, у такой воды может остаться желтоватый оттенок.

Мутно-жёлтая, кирпичная, или серая вода

Если у воды кирпичный, мутно-жёлтый или серый оттенок, в ней могут содержатся взвешенные частицы глины, песка, ила, которые вымываются из грунта. После отстаивания такой воды, твёрдые частицы оседают на дно, и вода становится относительно прозрачной. Но даже в отстоянной воде ещё долго сохраняется высокая концентрация твёрдых, взвешенных частиц. Поэтому после отстаивания, т.н. «глинистой воды» её следует пропустить через систему фильтрации.

Ярко-жёлтая, зелёная, или красная вода

Если вода загрязнена одноклеточными водорослями, она может окраситься в жёлтый или красный цвет, а в присутствии фитопланктона, цвет воды как правило становится зелёным. Отстаивание воды окрашенной растительностью или планктоном не целесообразно, т.к. в процессе отстаивания количество органики в воде только увеличится. Поэтому если вода окрасилась из-за присутствия в ней «живой» органики, такую воду можно очистить только путём поэтапной фильтрации.

Прозрачно-жёлтая вода

Примечательно, что грунтовые воды, которые на первый взгляд кажутся абсолютно прозрачными, в течении нескольких минут могут остаться прозрачными, но приобрести желтоватый оттенок. Причина появление желтизны в грунтовой воде кроется в содержащихся в ней металлах, которые при контакте с кислородом окисляются, и меняют цвет. Обогащение грунтовых вод железом происходит вследствие растворения и выщелачивания железистых пород.

Растворённые металлы придают воде желтоватый оттенок только при контакте к с кислородом. Поэтому многие владельцы скважин сохраняют уверенность в чистоте грунтовых вод лишь до тех пор:

1. пока не ощутят ярко выраженный металлический привкус во рту, или;
2. пока не обнаружат, что изначально бесцветная вода очень быстро меняет свой цвет.

Когда цвет воды меняется только из-за повышенного содержания железа, для фильтрации такой воды необходимо установить обезжелезиватель.

Гораздо более серьёзную проблему с точки зрения водоочистки представляет вода, в которой соединения железа связаны с растворёнными органическими веществами.

Проблема заключается в том, что даже после прохождения такой воды через тонкий механический фильтр и фильтр-обезжелезиватель, у неё может остаться желтоватый оттенок.

В таких случаях, для очищения воды от органики следует использовать:

• угольные фильтры, которые хорошо улавливают органику, и/или;• мембраны обратного осмоса, которые очищают воду на молекулярном уровне.

Даже если воду с желтоватым оттенком предполагается использовать только для хозяйственно-бытовых целей, такую воду лучше предварительно фильтровать. Иначе, весь хозяйственный инвентарь и предметы быта, с которыми будет контактировать такая вода, рано или поздно приобретут жёлто-коричневые подтёки, от которых избавиться с помощью бытовой химии будет практически невозможно.

filtercity.ru

Цветность воды - Журнал АКВА-ТЕРМ

 Михаил Иванов, к.х.н.

Природные воды, стоки промышленных предприятий и даже вода из водопроводного крана бывают окрашены в различные цвета. Цветность воды обусловлена присутствием в ней примесей органической и неорганической природы. Во многих случаях использование такой воды требует ее обесцвечивания. 

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Причины и цвета

В природных водах цветность часто вызвана присутствием в них неорганических соединений Fe2 + , которые, находясь в растворенном состоянии, придают ей красновато-бурое окрашивание. Примесям соединения железа обычно сопутствуют загрязнения солями марганца, которые дают воде черноватый оттенок. Кроме растворов примеси соединений железа могут находиться в коллоидном состоянии, дающие красноватое окрашивание, и в виде комплексных соединений с желтым оттенком. 

Вещества органической природы, дающие цветность воде, условно делятся на две группы: семейство гумусовых кислот и танины. Гумусовые кислоты поступают в воду из почвы и торфяников (рис. 1).

Рис. 1. Торфяным водам красноватый цвет придают гуминовые кислоты и танины

Эти примеси также могут находиться в растворенном, взвешенном и коллоидном состоянии. Присутствие в этих примесях карбоксильных, фенил-гидроксильных и аминовых групп приводит к образованию с катионами металлов солей и прочных комплексных соединений. В большинстве своем такие соединения растворимы и обладают слабокислыми свойствами. В семейство танинов входят не индивидуальные химические соединения, а возможный набор веществ, содержащих ароматические кольца с несколькими оксигруппами, а также соединения, в молекулах которых имеются гетероциклические и азотосодержащие фрагменты. Эти вещества представляют собой продукты конденсации ароматических фенолов с аминокислотами и протеинами. 

Долгое время считалось, что высокая цветность воды приводит лишь к ухудшению органолептических свойств воды и затрудняет ее водоочистку. Однако последние исследования показали, что употребление питьевой воды с повышенной цветностью представляет риск для здоровья населения. 

Измерение цветности

Цветность воды измеряется в градусах платинокобальтовой шкалы, которая еще иногда называется шкалой Хазена. В этой шкале используются окрашенные растворы солей кобальта и платины определенной концентрации. Каждому эталонному раствору соответствует определенное значение цветности воды, выраженное в градусах цветности. Определение цветности воды производится путем сравнения окраски эталонных растворов с исследуемыми пробами. Практически бесцветной, по восприятию человеческим глазом, считается вода с цветностью менее 20 o, а вода из поверхностного источника в летний период «цветения», содержащая много фитопланктона, соответствует цветности примерно в 120 о. Окрашенные воды делятся на категории цветности (табл. 1.).

Таблица 1. Категории цветности воды

В соответствии с ГОСТ Р 52769-2007 различают два метода определения цветности: визуальный и фотометрический. 

Визуальный метод основан на сравнении окраски пробы воды с окраской эталонных образцов «на глаз», то есть визуально. Каждому эталонному образцу соответствует определенная цветность воды, выраженная в градусах. Эталонные растворы получают из Государственного стандартного образца (ГСО) определенной концентрации (табл. 2). 

Таблица 2. Цветность эталонного раствора в соответствии с разведением ГСО 

Второй метод основан на определении с помощью фотометрического анализатора оптической плотности (или коэффициента пропускания) исследуемой пробы воды. В этом методе с помощью ГСО различной концентрации готовятся калибровочные растворы, для которых затем определяют оптическую плотность и строят калибровочную кривую «оптическая плотность – градусы цветности», согласно которой и определяют цветность исследуемой воды по измеренному с помощью фотометра (рис. 2) показанию оптической плотности ее образца.

Рис. 2. Фотометр 

В фотометрическом методе для определения цветности воды используются как платинокобальтовая шкала с определением оптической плотности при 410 нм, так и хромокобальтовая шкала цветности с определением коэффициента пропускания при длине волны 380 нм. 

Обесцвечивание

Универсальных методов понижения цветности воды не существует. Все распространенные методы обесцвечивания воды можно условно разделить на две основные группы: сепарационные и деструкционные. Традиционно пользовались популярностью способы удаления из воды примесей цветности одновременно с другими видами загрязнений на различных стадиях водоочистки. Однако, по мнению специалистов, более перспективными являются способы, разрушающие примеси без вторичного загрязнения.

Самым простым сепарационным методом понижения цветности воды является фильтрация, осуществляемая на начальной стадии водоочистки. Этот метод позволяет удалять из воды фитопланктон, механические примеси и взвешенные вещества, которые обуславливают ее мутность и цветность. На станциях водоочистки для этих целей применяют обычно насыпные песчаные или гравийные установки медленной фильтрации, а в системах автономной водоочистки сетчатые фильтры. В большинстве случаев такая обработка позволяет понизить цветность примерно до 50 o.

Наиболее распространенным методом понижения цветности воды является коагуляция. Этим методом на станциях водоочистных сооружений производят осветление воды. Обычно коагуляция позволяет понизить цветность исходной воды со 120 o (значение, которое принимается при разработке проектов) до 30–40 o. Процесс проводят при дозировании коагулянтов на основе многозарядных катионов металлов: [Al2 (SO4)3], [NaAlO2 ], АlСl3, {[Аl2 (ОН)5Сl] • 6Н2O}, FeSO4 , [Fe2(SO4 )3] и FeCl3. Кроме этого понижение цветности воды происходит и при подщелачивании воды Са (ОН)2 и Na2СO3 , которое приводит к выпадению в осадок некоторых примесей цветности. 

Для повышения эффективности обесцвечивания с помощью коагулянтов в обрабатываемую воду вводят флокулянты (рис. 3),

Рис. 3. Флокулянты способствуют формированию агрегатов или хлопьев из тонко диспергированных и коллоидно устойчивых частиц

одним из которых является полиакриламид (рис. 4).

Рис. 4. Флокулянт полиакриламид

Ввиду громоздкости оборудования и длительности процесса, коагуляция в системах автономной водоочистки не применяется. В системах индивидуальной водоочистки и бытовой доочистки для обесцвечивания воды большое распространение получили методы сорбционной и ионообменной фильтрации (рис. 5).

Рис. 5. Установка водоочистки на основе ионообменных аппаратов 

Применение ионообменной фильтрации для понижения цветности основано на том, что многие молекулы примесей цветности имеют полярные группы, способные к взаимодействию с ионитами. Ионообменное обесцвечивание воды производится одновременно с понижением жесткости (умягчением). Считается, что для эффективного извлечения из воды окрашенных примесей необходим длительный контакт очищаемой воды с ионообменной смолой. Поэтому при минимальной высоте слоя ионита в 90 см продолжительность нахождения воды в фильтре должна составлять 3,5–5,0 мин. Существенным недостатком этого метода обесцвечивания воды можно считать трудности, которые возникают при регенерации ионитов. Поскольку отмывка смол после поглощения ими примесей цветности является чрезвычайно длительным и трудоемким процессом. 

Для упрощения регенерации часто используют, так называемую комбинированную ионообменную фильтрацию, в которой на слой смолы для умягчения воды добавляют слой анионообменной смолы, удаляющей примеси цветности. Однако такой прием можно использовать только в случае содержания в воде примесей органической природы менее 7 ммоль/л и невысокой жесткости. Если же жесткость воды больше и концентрация примесей цветности выше, то следует применять раздельную ионообменную фильтрацию. Кроме этого для облегчения отмывки используют макропористые ионообменные смолы на основе сополимеров стирола, в которых за счет большого числа сшивок примеси не могут глубоко проникать в поры. 

Во многих случаях присутствие в воде органических примесей цветности приводит к биозарастанию ионообменных смол. Биопленки покрывают зерна ионитов, и тем самым блокируют функциональные группы, а также затрудняют регенерацию. Для защиты ионитов от такого вредного влияния применяют органопоглотители, (так называемые «скэвэнджеры»). Этот тип фильтрационной среды размещают в предфильтрах перед ионообменной фильтрацией. Органопоглотители относительно легко регенерируются либо раствором щелочи, либо щелочным раствором поваренной соли.

Путем сравнения различных методов обесцвечивания воды было установлено, что адсорбционная очистка на активированных углях наиболее эффективно удаляет гидрофобные примеси цветности. Этот сорбент хорошо поглощает фенолы, полициклические ароматические соединения, нефтепродукты, фосфорорганические пестициды и многие другие органические и хлорсодержащие продукты. Самыми подходящими для этой цели являются древесные активированные угли (рис. 6),

Рис. 6. Активированный уголь

поскольку они обычно имеют более крупные поры и устойчивы к истиранию. К недостаткам использования активированных углей можно отнести сложность их регенерации, которая производится с помощью каустической соды и растворителей, а также путем прокаливания в печах. Такой процесс можно осуществлять только в производственных условиях. Поэтому во многих случаях при бытовой доочистке воды или в системах автономного водоснабжения отработанные угольные фильтры заменяют новыми. В большинстве своем фильтры с засыпкой из гранулированного активированного угля состоят из корпуса, фильтрационной среды, дренажно-распределительной системы и узла управления потоками.

К числу деградационных методов снижения цветности воды относятся способы окисления растворимых примесей цветности из числа неорганических соединений железа и марганца. Эти соединения легко окисляются кислородом воздуха в присутствии катализаторов, переходя в нерастворимое состояние. На этом их свойстве основаны многие методы обезжелезивания воды. Однако если в состав примесей цветности входят также коллоидные частицы и органические соединения железа, то процесс очистки усложняется. Ведь для их окисления требуются более сильные окислители, такие как озон или активный хлор.

Для обесцвечивания озонированием природных вод из поверхностных источников в северных и центральных районах России до нормативных показателей требуется около 2,5 мг/л озона (рис. 7).

Рис. 7. Вода до и после обесцвечивания озоном

Для южных районов России, где цветность природной воды значительно выше расход озона обычно составляет около 8 мг/л. Механизм воздействия озона на вещества, вызывающие цветность воды, заключается в двух основных процессах. Во-первых, озон вызывает окисление и деструкцию органических веществ до безвредных простых соединений. Во-вторых, воздействие озона на окрашенные примеси вызывает их коагуляцию, вследствие которой они выпадают в осадок. Необходимо отметить, что эффективное обесцвечивание воды без образования вредных продуктов путем ее озонирования в ряде случаев является главной причиной при выборе способа обработки. Однако при этом следует помнить, что обработка воды озоном является довольно дорогим методом, требующим больших расходов энергии и существенных капиталовложений. 

Часто для обесцвечивания воды методом окисления используется обработка ее активным хлором. Как известно, химические соединения, содержащие активный хлор, обычно используются для обеззараживания воды. Однако, помимо этого в рамках, так называемого, предварительного хлорирования иногда производится обесцвечивание окрашенных вод. При такой обработке одновременно с деструкцией и коагуляцией примесей происходит их хлорирование. Образованные таким образом хлорсодержащие примеси не являются окрашенными веществами, но они остаются в растворе и часто обладают достаточно высокой токсичностью и канцерогенными свойствами. А удаление таких продуктов вторичного загрязнения зачастую вызывает большие трудности. 

Водопроводная питьевая вода может приобретать цветность в результате загрязнения при транспортировке по трубопроводам (рис. 8).

Рис. 8. Водопроводная вода с высоким показателем цветности

Так, красновато-бурый цвет воды обусловлен присутствием в ней мелкодисперсного осадка железа в окисной форме. Эти примеси вымываются водой из старых труб при значении уровня рН ниже 6,6. Правда, такие примеси почти сразу оседают на дне посуды в виде бурых частичек, поэтому такую цветность можно устранить обычным отстаиванием или установкой на трубопроводе сетчатого фильтра. Коричневый оттенок водопроводной воды, не образующей осадка, часто бывает вызван присутствием железистых бактерий, размножившихся в трубопроводах. Мутно-молочный цвет водопроводной воды может быть вызван попаданием в нее метана, избытка коагулянта в результате его передозировки на станции водоочистки, или из-за создания водно-воздушной суспензии в результате неисправности насоса. Во избежание неприятностей окрашенную водопроводную воду лучше употреблять только после бытовой системы доочистки (рис. 9).

Рис. 9. Такая вода пригодна для питья

Наряду с обесцвечиванием вод хозяйственно-бытового назначения понижают и цветность промышленных стоков. Для этой цели, наряду с уже указанными выше методами, применяются методы фотокаталитической очистки. В этом случае для разрушения загрязнений используется энергия солнечного излучения, которая вызывает расщепление примесей цветности в присутствии катализаторов. Из широкого перечня фотокатализаторов наиболее изучены ТiO2 и ZnO, которые обладают достаточно высокой активностью, низкой ценой и доступностью.

Опубликовано: 11 декабря 2012 г.

вернуться назад

Читайте так же:

aqua-therm.ru

Цветность воды | Всё о воде

Цветность воды, это ее природное свойство, характеризующееся наличием вымываемых из почвы, гуминовых веществ. Эти вещества, появляются в почве, в результате разложения органических соединений, а также синтеза микроорганизмами,  особого вещества, присущего только почве – гумуса.

Сам по себе, гумус коричневого цвета, поэтому вещества, входящие в его состав, придают воде коричневый окрас. На количество таких веществ, в первую очередь, влияют: характер почвы, геологические условия, а также наличия поблизости с водоемом торфяников и болот. Незначительное количество гуминовых веществ попадает в водоем, непосредственно при разрушении микроорганизмами водорослей. Чем выше содержание гуминовых веществ в воде, тем интенсивнее выражается ее цвет.

Для того чтобы измерить цветность воды, пользуются специально разработанной хромово-кобальтовой  шкалой, позволяющей имитировать природную цветность воды. Как правило, это раствор кобальта сульфата, серной кислоты и калия хромата в воде. В зависимости от концентрации этих веществ, меняется интенсивность окрашивания воды, а стало быть, и её цветность. Собственно цветность воды, измеряется в градусах путем сравнения интенсивности окраски с хромово-кобальтовым раствором. В настоящее время, этот процесс производится при помощи спектрофотомеров и фотоколориметров. Ранее все осуществлялось визуально.

Бесцветной,  может считать такая вода, цветность которой менее 20 градусов, и практически не воспринимается глазом. Только такую воду можно употреблять в пищу, не ограничивая ее использование. Если большая часть потребителей, скажет, что вода имеет желтоватый оттенок, значит ее цветность, превысила 20 градусов по имитирующей шкале. В государственном стандарте, касающемся питьевой воды, сказано, что ее допустимая цветность, не должна превышать 20 градусов.

Помимо цветности, следует также упомянуть и об окрасе воды. Он связан с загрязнением воды, различными веществами неорганического и органического происхождения, в частности красителями, попадающими в водоемы вместе с отходами предприятий и заводов лёгкой промышленности, вместе с соединениями марганца, железа и меди. К примеру, марганец и железо, окрашивают воду в черный и красные оттенки, медь – от сине-зеленого до ярко-голубого цвета. Таким образом, вода загрязненная промышленными отходами, может иметь нехарактерный для нее цвет.

Окрас воды определяется фотометрическим методом или визуально, после того как все взвешенные вещества будут удалены путем центрифугирования или фильтрования. Визуально можно отличить цвет, интенсивность окраски воды и ее оттенок. Для этого необходимо налить воду в цилиндр с плоским дном. Берется лист белой бумаги и размещается на расстоянии 4 см от дна цилиндра. Глядя на лист бумаги  через столбик воды, оценивают ее оттенок. Затем воду из воды выливают до тех пор, пока ее цвет не станет восприниматься как белый. Затем следует измерить высоту столбика оставшейся воды. Допустимый предел, не ниже 20 см. В некоторых случаях, особенно если окрас воды очень интенсивен, приходится разбавлять ее дистиллированной водой. Характер окраски и ее интенсивность, устанавливается при помощи фотоколориметра или спектрофотомеров, посредством измерения оптической  плотности световых волн.

Нехарактерная цветность и окраска воды, ограничивают сферы ее употребления и заставляют заниматься поиском новых источников водоснабжения. Однако не исключено, что вода из новых источников не окажется опасной в плане содержания токсических веществ или болезнетворных бактерий. Помимо этого, усиленная окраска и цветность воды, также свидетельствует и об  загрязнениями ее сточными водами промышленных предприятий. Высокая цветность воды, может носить биологический характер, из-за высокого содержания в ней гуминовых веществ. Конкретных примеров, об отрицательном влиянии воды с высокой цветностью на человеческое здоровье нет. Однако известно о сильном повышении проницаемости стенок кишечника под действием гуминовых кислот. Помимо этого цветность может служить показателем эффективной очистки воды, на специализированных сооружениях.

sitewater.ru

Определение цветности воды — МегаЛекции

Цветность является важным физико-химическим показателем качества питьевой воды, от которой зависят ее органолептические свойства. Цветность воды обычно обусловлена присутствием окрашенного органического вещества (главным образом гуминовых и фульвовых кислот, связанных с гумусом почвы). На цветность воды сильно влияет присутствие железа и других металлов в виде естественных примесей или в качестве продуктов коррозии. Она бывает также обусловлена загрязнением водоисточника промышленными стоками и может служить первым признаком возникновения опасной ситуации. Для показателя цветности питьевой воды ВОЗ не устанавливает никакого конкретного значения, которое влияет на здоровье человека.

Цветностью называется условно принятая количественная характеристика для описания цвета природной и питьевой воды, имеющей незначительную естественную окраску. Цветность является косвенным показателем количества содержащихся в воде растворенных органических веществ. Измерение цветности природных вод необходимо для правильного выбора технологии водоподготовки.

Цветность воды определяют визуально или фотометрически, сравнивая окраску пробы с окраской хром-кобальтовой шкалы цветности воды. Согласно требований СанПиН 2.1.4.1074-01этот показатель для питьевой воды не должен превышать 20 градусов по шкале цветности.

Методы визуального определения цветности

1-й метод заключается в качественной характеристике цвета воды в пробирке.

1. Заполните пробирку водой до высоты 10-12 см.

2. Определите цветность воды, рассматривая пробирку на белом фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

3. Отметьте наиболее подходящий оттенок из приведенных в табл. 4, либо заполните свободную линейку в таблице.

Таблица 4. “Цветность воды”

2-й метод (по ГОСТ Р 52769-2007) основан на визуальном определении цветности анализируемой воды путем сравнения пробы со шкалой цветности.

В этом случае измерительную трубку заполняют до метки пробой анализируемой воды, профильтрованной через мембранный фильтр.

Раствор шкалы цветности (хром-кобальтовой или платино-кобальтовой шкалы цветности (шкалы Хазена)) вносят в измерительные трубки, заполняя их до метки.

Измерительные трубки с анализируемой пробой воды и растворами шкалы цветности располагают над белой матовой поверхностью под таким углом, чтобы отраженный от поверхности свет проходил вверх через трубки с жидкостями.

Проводят сравнение цветности путем визуального осмотра измерительных трубок сверху на расстоянии 25 см от них при рассеянном дневном или электрическом свете, имитирующем дневной свет.

Цветность анализируемой пробы воды устанавливают по раствору шкалы цветности водных растворов, наиболее близкому по интенсивности окраски.

Если цветность анализируемой воды составляет более 70 градусов, то исходную пробу воды (объем Vn, см3) разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы ее цветность после разбавления соответствовала диапазону шкалы цветности. Регистрируют объем разбавленной пробы воды (Vр, см3).

Метод фотометрического определения цветности (по ГОСТР 52769-2007)

Метод фотометрического определения цветности основан на измерении оптической плотности или коэффициента пропускания анализируемой пробы воды при фиксированной длине волны с последующим определением значения цветности по градуировочной характеристике, установленной для водных растворов шкалы цветности.

Для установления градуировочной характеристики измеряют оптическую плотность или коэффициент пропускания растворов хром-кобальтовой шкалы цветности при длине волны 380 нм или растворов платино-кобальтовой шкалы цветности при длине волны 410 нм в оптических кюветах толщиной поглощающего слоя 5 ил и 10 см относительно дистиллированной воды (холостая проба).

Строят градуировочную характеристику в виде зависимости измеренных значений оптической плотности растворов шкалы цветности от значений цветности по шкале цветности этих растворов, при этом коэффициент линейной корреляции должен быть не менее 0,995.

Для контроля правильности построения градуировочной характеристики для каждого раствора шкалы цветности рассчитывают значение коэффициента градуировочной характеристики Кi

Измеряют оптическую плотность (коэффициент пропускания) пробы анализируемой воды, профильтрованной через мембранный фильтр, при длине волны 380 нм для хром-кобальтовой шкалы цветности или при длине волны 410 нм для платино-кобальтовой шкалы цветности в тех же кюветах, которые использовали при построении градуировочной характеристики относительно дистиллированной воды (холостая проба).

Если цветность анализируемой воды составляет более 70 градусов цветности, исходную пробу воды разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы ее цветность после разбавления соответствовала диапазону шкалы цветности, и регистрируют объем исходной пробы до разбавления Vn (см3) и объем разбавленной пробы воды Vp (см3).

Определение вкуса и привкуса

Органолептическим методом определяют характер и интенсивность вкуса и привкуса.

Различают четыре основные вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький.

Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами.

Проведение испытания

Характер вкуса или привкуса определяют ощущением воспринимаемого вкуса или привкуса (соленый, кислый, щелочной, металлический и т. д.).

Испытываемую воду набирают в рот малыми порциями, не проглатывая, задерживают 3-5 с.

Интенсивность вкуса и привкуса определяют при 20 °С и оценивают по пятибалльной системе согласно требованиям табл. 5.

Таблица 5

Определение мутности

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения. Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики воды – такие, как: наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах; взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, – определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высушенного фильтра. Этот показатель обычно малоинформативен и имеет значение, главным образом, для сточных вод

Мутность определяют фотометрически (турбидиметрически – по ослаблению проходящего света или нефелометрически – по светорассеянию в отраженном свете), а также визуально – по степени мутности столба высотой 10–12 см в мутномерной пробирке. В последнем случае пробу описывают качественно следующим образом: прозрачная; слабо опалесцирующая; опалесцирующая; слабо мутная; мутная; очень мутная.

Метод качественного определения мутности

1. Заполните пробирку водой до высоты 10–12 см.

2. Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении (дневном, искусственном).

3. Выберите подходящее из приведенных в табл. 6.

Таблица 6

Фотометрический метод определения мутности

Приготавливают основную рабочую стандартную суспензию из каолина, а из нее рабочие стандартные суспензии. По стандартным рабочим суспензиям строят градуировочный график. Полученные значения оптических плотностей и соответствующие им концентрации стандартных суспензий (мг/дм ; ЕМ/дм ) наносят на график. Перед проведением испытания во избежание ошибок производят калибровку фотоколориметров по жидким стандартным суспензиям мутности или по набору твердых стандартных суспензий мутности с известной оптической плотностью.

В кювету с толщиной поглощающего свет слоя 100 мм вносят хорошо взболтанную испытуемую пробу и измеряют оптическую плотность в зеленой части спектра ( =530 нм). Если цветность измеряемой воды ниже 10° по Сr-Со шкале, то контрольной жидкостью служит бидистиллированная вода. Если цветность измеряемой пробы выше 10° Сr-Со шкалы, то контрольной жидкостью служит испытуемая вода, из которой удалены взвешенные вещества центрифугированием (центрифугируют 5 мин при 3000 мин ) или фильтрованием через мембранный фильтр с диаметром пор 0,5-0,8 мкм.

Содержание мутности в мг/дм или ЕМ/дм определяют по соответствующему градуировочному графику.

megalektsii.ru

Показатели качества питьевой воды характеризуются определенными признаками

К физическим показателям качества питьевой воды относятся температура, привкус, запах, мутность и цвет. Они определяют органолептическое качество воды.

Химические показатели характеризуются химическим составом воды. К ним относятся обычно водородный показатель воды, щелочность и жесткость, минерализация, а также содержание неорганических и органических веществ.

Бактериологические и санитарные показатели качества питьевой воды характеризуются общей бактериальной загрязненностью воды, загрязненностью ее кишечной палочкой и содержанием в воде радиоактивных и токсичных компонентов.

Эпидемические показатели. Вода это идеальная среда для размножения бактерий и микробов: возбудители брюшного типа, холера, дизентерия, вирусный гепатит. Вода не прошедшая водоочистку является переносчиком разного рода глистов. В связи с большим содержанием патогенных организмов, анализы воды проводятся по показательным микробам, например по кишечной палочке.

Органолептические показатели

Запах воды при таком показателе качества питьевой воды может быть – болотным, гнилостным, землистым, сероводородным, ароматическим, хлорным, фенольным, хлорфенольным, нефтяным. Привкус воды может быть кисловатым или горьковатым. Наличие привкусов и запахов говорит о содержании в воде органических веществ, минеральных солей, микроорганизмов. С повышением температуры привкусы и запахи усиливаются. Вода, которая используется для питья не должна иметь оценку больше двух баллов при температуре шестьдесят градусов. Цветность – окраска воды в любой цвет. Она свидетельствует о нахождении в воде высокомолекулярных соединений и загрязнения сточных вод. Цветность не должна быть выше двадцати процентов стандартной платинокобальтовой шкалы. Мутность означает непрозрачность. Она зависит от наличия в воде взвешенных частиц. Использование такой воды для питья недопустимо.

Химические показатели

Водородный показатель – это показатель концентрации в воде ионов. Его величина характеризуется фоном водной среды. Для питьевой воды водородный показатель должен составлять от шести до девяти. Изменения этого значения должны быть сигналом о нарушении технологического режима водоподготовки. Жесткость воды характеризуется за счет наличия в ней магния и катионов кальция. При взаимодействии с карбонатными ионами при высокой температуре они образуют малорастворимые соли. Именно поэтому жесткая вода может образовывать накипь, а также отложения на бытовой технике и трубопроводах горячей воды. Если использовать такую воду для стирки белья, то ее нужно предварительно умягчать. Медики предполагают, что именно жесткая вода играет большую роль в развитии мочекаменной болезни. Жесткая вода в питьевых целях не должна превышать показатель семь.

Органические и неорганические соединения

Также следует сказать о том, что общее число химических веществ, которые загрязняют природные воды, оказывают неблагоприятное действие на здоровье человека. Например, при содержании фтора в воде больше 1,5 мг может развиваться флюороз, а если меньше 0,7 мг, то кариес зубов.

Слишком высокое содержание молибдена в воде приводит к увеличению щелочной фосфатазы, а также к увеличению мочевой кислоты. Если в воде содержится низкое содержание йода, то может развиться эндемический зоб, который проявляется в виде увеличения щитовидной железы. Ртуть – это токсинный элемент и присутствие ее в воде приводит к заболеванию Минимата, она поражает центральную нервную систему. Алюминий – нейротоксичный и может накапливаться в нервной ткани и в жизненно-важных областях головного мозга, а это приводит к тяжелым расстройствам центральной нервной системы. Барий – это высокотоксичное вещество. Если оно поступает в организм, то аккумулируется в костной ткани и становится опасным для здоровья.

Показатели качества питьевой воды могут быть разными. Именно поэтому многие люди устанавливают в своих домах разные установки для очистки воды и фильтры. Купить фильтры можно сегодня в специализированных компаниях в интернете, которые занимаются продажей и установкой фильтров и установок для очистки воды для дома за короткий срок и по доступным ценам.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Цвет воды. Определение, свойства воды

Все теории возникновения жизни на Земле так или иначе связаны с водой. Она постоянно рядом с нами, более того, внутри нас. Самая обыкновенная, простая вода, включенная в ткани организма, делает возможным каждый новый вдох и удар сердца. Во всех этих процессах она участвует благодаря своим уникальным свойствам.

Что такое вода: определение

С научной точки зрения главная жидкость планеты представляет собой оксид водорода - бинарное неорганическое соединение. Молекулярная формула воды, пожалуй, известна всем. Каждый структурный элемент ее состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, соединенных полярной ковалентной связью. При обычных условиях она находится в жидком состоянии, не имеет вкуса и запаха. В малых объемах простая вода без примесей бесцветна.

Биологическая роль

Вода — главный растворитель. Именно характер строения молекулы делает возможным подобное определение. Свойства воды связаны с ее поляризованностью: каждая молекула обладает двумя полюсами. Отрицательный связан с кислородом, а положительный — с атомами водорода. Молекула воды способна образовывать так называемые водородные связи с частичками других веществ, притягивая противоположно заряженные атомы к своему «+» и «-». При этом вещество, которое становится раствором, также должно быть поляризованным. Одна молекула его окружается несколькими частицами воды. После преобразования вещество приобретает большую реакционную способность. В качестве растворителя вода используется всеми клетками живых организмов. Это одно из тех свойств, которые определяют ее биологическую роль.

Три состояния

Вода известна нам в трех формах: жидкой, твердой и газообразной. Первое из названных агрегатных состояний, как уже было сказано, характерно для воды при обычных условиях. При нормальном атмосферном давлении и температуре ниже 0 ºС она становится льдом. Если же нагрев вещества достигает 100 ºС, из жидкости образуется пар.

Нужно заметить, что схожие по строению вещества в нормальных условиях находятся в газообразном состоянии и имеют низкую температуру кипения. Причина относительной стабильности воды - в водородных связях между молекулами. Для перехода в состояние пара необходимо их разорвать. Водородные связи достаточно прочные, и чтобы их разрушить, требуется большое количество энергии. Отсюда и высокая температура кипения.

Поверхностное натяжение

Благодаря водородным связям для воды характерно высокое поверхностное натяжение. В этом плане она уступает только ртути. Поверхностное натяжение возникает на границе двух разных сред и требует затраты определенного количества энергии. Результатом этого свойства являются интересные эффекты. В невесомости капля принимает сферическую форму, так как жидкость стремится сократить собственную поверхность, чтобы сберечь энергию. Аналогично вода ведет себя иногда и на несмачиваемых материалах. Пример — капля росы на листьях. Благодаря силе поверхностного натяжения по глади пруда могут скользить водомерки и другие насекомые.

Изолятор или проводник?

На уроках по безопасности жизнедеятельности детям часто объясняют, что вода хорошо проводит электричество. Однако это не совсем так. В силу особенностей своего строения чистая вода слабо диссоциирована и не проводит ток. То есть, по сути, она является изолятором. Вместе с тем в обычных условиях встретить настолько чистую воду практически нельзя, поскольку она растворяет многие вещества. И благодаря многочисленным примесям жидкость становится проводником. Более того, по способности проводить электричество можно определить, насколько вода чистая.

Преломление и поглощение

Еще одно свойство воды, известное со школы всем, — это способность преломлять световые лучи. Пройдя сквозь жидкость, свет несколько изменяет свое направление. С этим эффектом связано формирование радуги. Также преломление света и наше восприятие его лежат в основе ошибок в определении глубины водоемов: она всегда кажется меньшей, чем на самом деле.

Однако преломляется свет видимой части спектра. А, например, инфракрасные лучи водой поглощаются. Именно поэтому возникает парниковый эффект. Для понимания скрытых возможностей воды в этом смысле можно обратиться к характеристикам атмосферы на Венере. По одной из версий к парниковому эффекту на этой планете привело испарение воды.

Цвет воды

Каждый, кто видел море или любой пресный водоем и сравнивал его с жидкостью в стакане, замечал некое несоответствие. Цвет воды в природном или искусственном водоеме никогда не совпадает с тем, что наблюдается в чашке. В первом случае он голубой, синий, даже зеленовато-желтый, во втором просто отсутствует. Так какого цвета вода на самом деле?

Оказывается, что чистая жидкость не бесцветна. Она обладает легким голубоватым оттенком. Цвет воды настолько бледный, что в малых объемах она кажется абсолютно прозрачной. Однако в природных условиях она предстает во всей красе. Более того, многочисленные примеси, как и в случае с проведением электричества, изменяют свойства воды. Все встречали хотя бы однажды зеленый пруд или коричневатые лужи.

Цвет воды и жизнь

Окраска водоема часто зависит от микроорганизмов, активно размножающихся в нем, примеси горных пород. Зеленоватый цвет воды часто свидетельствует о наличии мелких водорослей. В море участки, окрашенные в такой оттенок, как правило, изобилуют живностью. Поэтому рыбаки всегда обращают внимание на то, какого цвета вода. Чистые синие воды бедны планктоном, а значит, и теми, кто им питается.

Иногда микроорганизмы придают самые причудливые оттенки. Известны озера с шоколадной по цвету водой. Деятельность одноклеточных водорослей и бактерий сделала бирюзовым водоем на острове Флорес в Индонезии.

В Швейцарии на перевале Sanetsch расположилось озеро с ярко-розовой водой. Чуть более бледный оттенок имеет водоем в Сенегале.

Разноцветное чудо

Поразительное зрелище предстает перед туристами в Америке, в национальном парке Йеллоустон. Здесь расположено озеро Morning Glory. Его воды имеют чистейший голубой цвет. Причина такого оттенка — все те же бактерии. Йеллоустон славится многочисленными гейзерами и горячими источниками. На дне озера Morning Glory расположено узкое жерло вулкана. Поднимающееся оттуда тепло и поддерживает температуру воды, а также развитие бактерий. Когда-то все озеро было кристально-голубого цвета. Однако со временем жерло вулкана засорилось, чему поспособствовали и туристы со своей любовью бросать монетки и другой мусор. В результате температура поверхности снизилась, здесь стали размножаться другие типы бактерий. Сегодня окраска воды меняется с глубиной. На дне озеро по-прежнему насыщенного голубого цвета.

Несколько миллиардов лет назад вода способствовала появлению жизни на Земле. С тех пор ее значение нисколько не уменьшилось. Вода необходима для целого ряда химических реакций, протекающих на клеточном уровне, она входит в состав всех тканей и органов. Мировой океан покрывает примерно 71% поверхности планеты и играет огромную роль в поддержании стабильности состояния такой гигантской системы, как Земля. Физические и химические свойства воды позволяют назвать ее главным веществом для всего живого. Водоемы, являясь местом обитания многоклеточных микроорганизмов, кроме того, становятся источником красоты и вдохновения, демонстрируют огромные творческие способности природы.

fb.ru

Смотрите также

• 
  Нехватка питьевой воды
• 
  Питьевая полезная вода
• 
  Вода питьевая дона
• 
  Лечебная питьевая вода
• 
  Вода лечебная питьевая
• 
  Аппарат питьевой воды
• 
  Проблемы воды питьевой
• 
  Запасы питьевой воды
• 
  Резервуар питьевой воды
• 
  Норма воды питьевой
• 
  Вода питьевая фильтр