Химические свойства подземных вод

Для химической характеристики подземных вод используют различные специальные показатели их свойств, Основные из них следую­щие: реакции воды (pH), агрессивность, жесткость, щелочность, минерализация.

Реакция воды или величина рН показывает концентрацию ионов во­дорода, Показатель рН представляет собой десятичный логарифм кон­центрации ионов водорода, взятый с положительным знаком,

Знать величину рН необходимо для решения целого ряда вопро­сов как теоретического, так и практического плана, таких, напри­мер, как оценка агрессивности подземных вод, их коррозирующая способность и др.

По величине рН воды делятся на 5 групп:

1. Очень кислые - рН 5;

2, Кислые - рН 5-7;

3. Нейтральные - рН =7;

4. Щелочные - рН 7-9;

5. Высокощелочные - pH 9.

В большинстве своем подземные воды имеют слабощелочную реак­цию, но в ряде районов встречаются воды с нейтральной реакцией, а иногда и с кислой, например, в районах сульфидных и каменноугольных месторождений,

Определение концентрации водородных ионов производится на месте взятия проб воды колориметрическим способом - с помощью на­бора лакмусовой бумаги,

Агрессивность воды - это ее разрушающее воздействие на бетон и металл, Она зависит от наличия в воде различных химических веществ и, прежде всего, агрессивной углекислоты, а также связана с реакцией воды, Свойство агрессивности очень вредное и вызывает коррозию и разрушение, различных частей строительных объектов,

Выделяют следующие виды агрессивности воды по отношению к бе­тону:

1. Сульфатная агрессивность проявляется в случае, если содер­жание сульфатного иона более 250 мг/л;

2. Магнезиальная - содержание иона магния более 2000 мг/л.

3. Выщелачивающая - содержание гидрокарбонатного иона менее 1, 5 мг/л.

4. Общекислотная - величина рН менее 7;

5. Углекислотная. Определяется содержанием углекислого газа и кальция.

Жесткость - это качество воды, обусловленное присутствием в ней ионов кальция и магния. Для вод, используемых в технических и хозяйственных целях, жесткость имеет большое отрицательное значе­ние.

Различают три вида жесткости: общую, временную и постоянную.

Общая жесткость определяется общим содержанием в воде всех солей кальция и магния.

Временная или карбонатная жесткость обусловлена наличием в воде бикарбонатов кальция и магния, кото­рые при кипячении осаждаются, переходя в карбонаты - кальцит и магнезит.

Постоянную жесткость воде придают соли кальция и магния, ос­тавшиеся в воде после кипячения.

Для питьевых целей наиболее подходящими являются подземные воды с общей жесткостью от 3 до 7 мг/экв.

По величине жесткости все подземные воды делят на 5 групп:

1. Вода очень мягкая. Жесткость до 1.5 мг/экв (до 4,2);

2. Вода мягкая. Жесткость 1.5-3 мг/экв (4,2-8.4);

3. Вода умеренно-жесткая - 3--6 мг/экв (8.4-16.8);

4. Вода жесткая - 6-9 мг/экв (16.8-25,2);

5. Вода очень жесткая - 9 мг/экв и более (более 25,2),

При необходимости жесткие воды смягчают специальной обработ­кой до необходимой величины.

Щелочность воды обусловлена наличием в ней щелочей натрия (NaOH), карбонатов и бикарбонатов натрия (NаСО и Na(HCO)). Разли­чают щелочность гидратную, карбонатную и бикарбонатную.

При неглубоком залегании щелочные подземные воды могут выз­вать в засушливых районах содовое засоление почв, очень вредное для растений.

Минерализация воды - это общее содержание в ней всех раство­ренных веществ, образующих сухой остаток при ее испарении, Сухой или плотный остаток измеряется в мг или г/л.

По величине сухого остатка, т.е. по величине минерализации, все природные воды подразделяются на 6 групп:

1. Воды пресные - сухой остаток до 1 г/л;

2. Воды слабосолоноватые - 1-3 г/л;

3. Воды сильно солоноватые - 3-10 г/л;

4. Воды соленые - 10-25 г/л;

5. Воды сильносоленые - 25-50 г/л;

6. Рассолы - более 50 г/л.

Общая минерализация служит одним из основных показателей при оценке качества подземных вод. Так, для питьевых целей ис­пользуют воды с минерализацией до 1 г/л, а для орошения до 1,5г/л.

С целью наглядности и сокращения характеристик подземных вод предложены и используются различные формулы, отражающие их состав, Среди них наибольшим признанием пользуется формула М. Г. Курлова.