Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Абсолютно чистая вода
Абсолютно чистая вода при [ Н ] — 10 — т имеет D7; р полаосты. [2]
Абсолютно чистой воды в природе нет — она всегда содержит какие-либо вещества. Взаимодействуя с солями, содержащимися в земной коре, она приобретает определенную жесткость. Жесткость воды является одним из очень важных показателей качества воды при использовании ее в системах охлаждения ГПА. Жесткость воды обусловлена главным образом растворенными в ней солями калия и магния. Различают жесткость общую Ж0, карбонатную ( временную) Жк и некарбонатную ( постоянную) Жш. Соли, определяющие карбонатную жесткость воды при температуре выше 40 С, способны выпадать из воды и откладываться на нагретых поверхностях. Отложения, даже незначительные, сильно снижают теплоотдачу нагретых поверхностей и тем самым нарушают их охлаждение. [3]
Хотя абсолютно чистая вода должна иметь рН, равное 7, в действительности же рН даже у наиболее тщательно приготовленной воды редко точно равняется 7 вследствие незначительных загрязнений. [4]
Как известно, абсолютно чистая вода должна иметь нейтральную реакцию. Однако при соприкосновении с воздухом вода поглощает наряду с кислородом и углекислоту. Вода, следовательно, получает определенную кислотность, которая может быть использована для нейтрализации щелочей. [5]
Впервые константа диссоциации абсолютно чистой воды была определена Кольраушем и Гейдвейлером ( 1894 г.) методом электропроводности. [6]
Получить таким способом абсолютно чистую воду нельзя, так как стекло частично растворяется в воде. Однако для изготовления лекарств такая вода ( Aqua destillata) вполне пригодна. [7]
Мало того, получить абсолютно чистую воду еще никому не удалось, сколь бы тщательным и длительным не был способ ее очистки. Так, можно добиться получения лишь химически чистой воды, а эта чистота условна. Естественно, что при таких способностях вода в природе всегда является раствором веществ и газов. [8]
Таким образом, концентрация водородных ионов абсолютно чистой воды при 22 С равна одной деся-т и м и л л и о н н о и грамма Н — ионов в 1 литре. [9]
Так как, согласно новейшим опытам, абсолютно чистая вода максимально приближается к идеалу непроводника, а следовательно, и неэлектролита, то важно доказать, что в этих и подобных случаях разлагается прямо электрохимически не вода, а что здесь составные элементы воды выделяются из кислоты, в образовании которой, разумеется, должна участвовать также и вода раствора. [10]
Поскольку степень диссоциации ( а) для абсолютно чистой воды величина крайне незначительная, при определении недиссоциированной части воды этой величиной без особой погрешности можно пренебречь и тогда знаменатель будет рааен единице. [11]
Несколько точек калибровочного графика получают разведением контрольной суспензии абсолютно чистой водой . [12]
Абсолютно чистую воду никогда и никому еще не удавалось получить ни в одном из ее агрегатных состояний; химически чистую воду, в значительной мере лишенную растворенных веществ, производят путем длительной и кропотливой очистки в лабораториях или на специальных промышленных установках. [13]
Зная константу диссоциации, легко высчитать концентрацию водородных и гидроксильных ионов воды. В абсолютно чистой воде количество Н и ОН — ионов одинаково. [14]
Источник
Вода как важнейший природный ресурс: проблемы ее качества и перспективы
Валерий Спиридонов, первый кандидат на пересадку головы, для РИА Новости
Простая пресная вода стала одним из самых ценных ресурсов в мире, вокруг которого в будущем могут разразиться региональные или даже глобальные войны.
С фразы о том, что человек на 70% состоит из воды, начинается чуть ли не каждая статья о водных ресурсах, но что нам дает эта информация? Гораздо важнее знать, что организм постоянно обменивается водой с окружающей средой. Ежедневно человек теряет жидкость с потом, выдыхаемым воздухом, выделяемыми продуктами жизнедеятельности, и каждый день восполняет эти потери питьевой водой.
Несоблюдение питьевого режима в течение дня чревато обезвоживанием организма. При водопотере 15-25% от общей массы тела начинаются необратимые процессы, ведущие к гибели человека.
Вот почему вопрос употребления питьевой воды столь актуален. Не менее важны и показатели ее качества, а также уровень запасов воды в мире. Что станет с планетой в случае ее «обезвоживания» и каковы прогнозы?
Существует ли в природе чистая вода
Чистой питьевую воду, строго говоря, называть нельзя. С точки зрения химика чистая вода — это дистиллят, свободный от всех примесей и микроорганизмов. Для микробиолога чистая вода — идеальная среда для бактерий. Для нас чистая вода — жидкость, обогащенная минералами, которую можно без риска для здоровья пить ежедневно.
Кристально чистой воды в природе не существует, разве что в виде формулы в школьных учебниках химии. Объясняется это просто — вода является универсальным растворителем. В ней с легкостью растворяется большинство примесей, минералов и веществ.
В старых публикациях можно было встретить информацию, что относительно чистой считается родниковая, дождевая вода и роса. Сегодня же можно говорить, что это не совсем так. Родниковая вода содержит в своем составе частицы пород, через которые она пробивалась, а дождевая, в том числе и роса, загрязнена примесями из атмосферы конкретного региона.
Запасы пресной воды на Земле: видно ли дно?
Удобно думать, сидя у себя в квартире, в стране, где никоим образом не ощущается дефицит воды, что конфликты вокруг воды в принципе не возможны. Сложно представить, что в современном мире на самом деле есть целые селения, в которых женщинам и детям приходятся преодолевать десятки километров, чтобы набрать воды.
Это удивляет, учитывая то, что Земля на две трети покрыта водой. Общий ее объем составляет 1386 миллионов кубических километров С другой стороны, не менее очевидно и то, что проблема заключается не в количестве, а в качестве воды.
Пресной воды на Земле примерно в 40 раз меньше — ее запасы составляют всего порядка 35 миллионов кубических километров. И только сотая часть этих запасов находится в «шаговой» доступности для человечества. Добыча остального требует серьезных материальных, трудовых и временных затрат. Но и не это является основной проблемой: рациональное использование даже существующих запасов воды надолго гарантировало бы их неисчерпаемость.
Вся проблема в том, что пресная питьевая вода на планете распределена неравномерно: ее резервы расходуются, тогда, как население Земли растет. Последние исследования Международного института управления водными ресурсами показали, что на сегодняшний день треть мирового населения уже испытывает острый дефицит пресной питьевой воды.
Как распределены водные ресурсы мира
Наибольшими же потребителями пресной воды считается Индия, Китай, США, Пакистан, Япония, Таиланд, Индонезия, Бангладеш, Мексика и Россия. При этом особо остро дефицит питьевой воды наблюдается в Китае, Индии и на всей территории Африки.
Помимо нехватки пресной воды, есть еще одна актуальная проблема — ее качество. Его ухудшение напрямую зависит от повышенного уровня загрязнения окружающей среды. В большинстве случаев причиной этому становится человеческая деятельность и перенаселение.
Источник
Есть ли в природе чистая вода?
Приходилось ли вам когда-нибудь пить совершенно чистую воду? Можно с уверенностью сказать, что вы не только не пили её, но и никогда не видели. Загляните внутрь пустого самовара, который служил вам много лет. Стенки самовара покрыты серой или желтоватой коркой. Откуда же она взялась? Ведь кроме «чистой» воды в самовар ничего не наливалось.
В том-то и дело, что наливалась не чистая вода. В природе нет чистой воды. Если она где-нибудь и образуется, то очень не надолго. Вода — хороший растворитель. Соприкасаясь с другими веществами, она растворяет их и всюду с ними путешествует, подбирая по дороге новые вещества или поглощая одни и выделяя другие.
Получить совершенно чистую воду — очень трудная задача. Только учёные в своих лабораториях получают иногда такую воду, да и то в очень маленьких количествах.
Из всех природных вод наиболее чистая — дождевая. Но и дождевая вода не является совершенно чистой. Дело в том, что конденсация водяных паров в атмосфере происходит преимущественно на пылинках, смачивающихся водой, на кристаликах солей, попадающих в воздух при испарении брызг морских волн, на некоторых солях, образующихся в самом воздухе под действием солнечных лучей и грозовых разрядов. Таким образом только что возникшая дождевая капля или снежинка уже не является чистой водой. Если собрать немного дождевой воды или расплавить только что выпавший снег, то после отстаивания на дне всегда можно увидеть твёрдый осадок. Это и есть пылинки, принесённые водой из атмосферы. После выпаривания одного литра дождевой воды, собранной даже в горах, вдали от населённых пунктов, получается около четырёх сотых долей грамма сухого остатка. Состав этого остатка бывает различным. В нём есть и соли морской воды, и аммиачная селитра и другие. Если дождь шёл в заводском районе, то в воде содержатся и те вещества, которые попадают в воздух из вентиляционных установок и дымовых труб.
Но не одни твёрдые вещества растворены в дождевой воде. В ней растворяются и газы, например воздух.
Чем выше температура, тем меньше растворённых газов содержит вода. В одном литре дождевой воды при 4 градусах растворено более 30 кубических сантиметров воздуха, а при 15 градусах — около 25 кубических сантиметров.
Различные газы в воде растворяются в разных количествах: одни — больше, другие — меньше. Если собрать воздух, который растворён в воде, то окажется, что его состав будет иной, чем в атмосфере. Он обогащен кислородом. Атмосферный воздух содержит по объёму 78 процентов азота и 21 процент кислорода, а воздух, выделенный из воды, содержит 63 процента азота и 36 процентов кислорода. Это повышенное содержание кислорода в воде очень важно для обитателей водоёмов.
Присутствие кислорода в воде имеет и отрицательное значение. Кислород вредно действует на металлы, соприкасающиеся с водой, способствуя их разрушению. Деятельным помощником кислорода в этом смысле является также углекислота, очень хорошо растворяющаяся в воде.
Самая богатая солями природная вода — морская. В ней встречается более пятидесяти различных химических элементов. Наиболее постоянна по составу океанская вода. Один литр её содержит от 33 до 39 граммов растворённых твёрдых веществ, в том числе около 25 граммов поваренной соли. Вода Чёрного моря в два раза беднее солями — Черноморский бассейн разбавляется большим количеством пресных вод, приносимых Кубанью, Днепром, Бугом, Дунаем и т. д. Особенно богаты солями воды некоторых внутренних морей, — морей, не сообщающихся с океанами. В Мёртвом море, например, в каждом литре воды растворено около 200 граммов поваренной соли.
Воды рек, ручьёв, озёр, а также ключей занимают среднее положение между морской и дождевой водой и отличаются исключительно большим разнообразием и по составу и по количеству растворённых в них веществ.
Воды рек и пресных озёр, приходя в соприкосновение с различными горными породами, извлекают из них некоторые составные части и уносят их с собой или в растворённом виде или в виде взвешенных частиц. Состав этих вод постоянно изменяется от прибавления к ним дождевой воды, от жизнедеятельности в самой воде растительных и животных организмов. Во время весенних паводков к веществам, растворённым в водах рек и озёр, добавляются ещё значительные количества взвешенных частиц, смытых с почвы и делающих воду мутной.
Состав речной воды изменяется также и от случайных обстоятельств, например от спуска в реку сточных вод городов и промышленных отбросов фабрик и заводов.
При испарении одного литра воды, взятой из Невы, остаётся около 0,055 грамма осадка, из Днепра — 0,171, а из Темзы—0,301 грамма.
Чем больше в воде растворено минеральных веществ, тем, как говорят, выше её жёсткость. Различают временную и постоянную жёсткость. Временная жёсткость вызывается присутствием в воде двууглекислых солей металлов кальция, магния, железа. Эти соли могут быть легко удалены из воды: при кипячении они переходят в нерастворимые углекислые соли и выпадают в осадок *). Постоянная жёсткость связана с присутствием в воде сернокислых и хлористых солей: кальция, магния, натрия и калия, которые не осаждаются из воды при кипячении. Особенно вредны хлористые и сернокислые соли магния: при высокой температуре они разлагаются водой и выделяют соляную и серную кислоты.
Источник
Чистая H2O. Где ее искать?
С химической формулой воды (H2O) знакомы все еще со школы. Не удивительно и то, что вода жизненно важный ресурс необходимый для любого организма. Но существует ли чистая вода? Давайте разбираться.
В своей работе я часто определяю состав различных вод, будь то бутилированная, природная или водопроводная вода. Поэтому так же часто я сталкиваюсь с вопросом: чистая ли вода течет из крана? Как правило, говоря о чистой воде, люди подразумевают воду с приятным вкусом, которую можно безопасно пить. Но интересно то, что понятия чистой воды, как такового и нет.
Заглянем в химию вопроса
Говорить то, что вода — это только H2O правильно, в то же время и не правильно. Вода — один из сильнейших растворителей на Земле, поэтому всегда содержит другие вещества, называемые примесями. Если взглянуть на воду «под микроскопом», то Вы увидите, что большинство молекул воды (H2O) связаны между собой в кластеры или объединения, а примеси веществ располагаются где-то между ними. Какие примеси растворены в воде зависит от множества факторов, таких как регион нахождения водоемов, типы почв, контактирующие с водой (вымывая минералы и элементы), климат и промышленность, расположенная рядом с водоемом.
Минеральные примеси воды, такие как кальций, магний, натрий и т.д., необходимы для нормального развития и роста человеческого тела. Но все хорошо в меру, и превышение нормативов по минеральным веществам так же может навредить здоровью.
С ростом урбанизации и промышленным прогрессом в воду так же попадают загрязнители, которые по возможности извлекаются в процессе подготовки водопроводной воды. Эти загрязнители можно разделить на две большие группы: неорганические вещества (железо и другие тяжелые металлы) и органические, т.е. состоящим в основном из углерода (С) и водорода (Н). Органические загрязнители попадают в воду в незначительном количестве и называются микрозагрязнителями, но все-же могут влиять на здоровье человека в долгосрочной перспективе. Наличие в воде органических загрязнителей на сегодняшний день и является одной из актуальных проблем, над которой работают множество ученых.
Так давайте извлечем все эти примеси и получим чистую воду!
К сожалению, так сделать не получиться. Достаточно легко удалить все минеральные примеси и получить так называемый дистиллят или деионизированную воду. Но многие ученые заявляют, что при употреблении такой воды в качестве питьевой, она будет вымывать минеральные вещества из организма человека, что требует дополнительного приема этих веществ извне вместе с витаминами. По этой причине и были установлены не только верхние границы концентраций минеральных веществ в воде, но и нижние. Это означает, при содержании веществ ниже этих границ, вода так же не будет пригодна в качестве питьевой.
С органическими микрозагрязнителями дела обстоят другим образом. Эти вещества в основном техногенного происхождения, т.е. попадают в воду в результате работы промышленности, и не нужны организму человека для обеспечения жизнедеятельности. Зачастую обнаружить эти вещества возможно только при помощи комплексного оборудования, концентрации малы, а технологии очистки дорогостоящие, что не оправдывает их внедрение. На сегодняшний день ученые все еще пытаются доказать, что присутствие некоторых органических загрязнителей в воде даже в микроколичествах влияет на здоровье человека в долгосрочной перспективе. Посмотрим, что из этого выйдет и какие новые технологии будут внедряться на станциях водоподготовки в будущем.
Вам понравилась моя статья? Тогда поставьте лайк , комментируйте и подписывайтесь на мой канал. Наука — захватывающая штука и окружает нас повсюду.
Источник
