1.5.4. Основні джерела і характеристики води

Вода займає важливе місце в житті й діяльності людини. Поширення води: 97,57 % – у світовому океані, 2,14 % – у високогірних льодовиках і полярних льодах, 0,29 % – у річках і озерах; у водяних парах атмо­сфери – біля 0,001 %. Приблизно 7 % маси земної кори складають підземні води.

Для побутових і промислових потреб застосовується тільки прісна вода (вміст солей до 1 г/л), яка складає 3 % усіх запасів води.

Витрата води на душу населення у великих містах США і Європи складає 600-700 л на добу, у країнах, що розвиваються – 50 л.

Вода містить майже всі елементи таблиці Менделєєва. Її загальна маса 1,4×1018 т, у ній утримується 2,8 млрд. т урану. Якщо вилучити з неї тільки 0,01 % урану, то його вистачить на 100 років для вироблення електроенергії для всього людства.

Якість води визначається її хімічними і фізичними характеристиками, такими як жорсткість, загальний солевміст, прозорість, окислюваність і т. ін. Для питних потреб велике значення має кількість токсичних домішок (миш’як, стронцій, радій, радіоактивний уран), вміст мікробів, запах, колір і смак. Для технічних потреб важливі показники жорсткості, вміст солей, механічних домішок.

Жорсткість води характеризується вмістом у ній солей кальцію і магнію. Хоча жорсткість не впливає на життя та здоров’я людей, однак вона є небажаною з двох причин. По-перше, вона запобігає утворенню мильної води. По-друге, при нагріванні води вказані солі активно виділяються і відкладаються на нагрівальних поверхнях у виді осадку, який має теплоізолюючі властивості і може в кращому випадку знизити ефективність роботи нагрівача, а в гіршому – спричинити його поломку. Не весь осад залишається в нагрівачі. Деяка його частина осідає на трубах і за час багаторічної роботи може їх закупорити. Жорсткість, яка менша 50 млг/л, утруднює змивання мильної піни і посилює корозійні властивості води. Розрізняють жорсткість води трьох видів: тимчасову, постійну і загальну.

Тимчасова (переборна) жорсткість характеризується вмістом у воді бікарбонатів кальцію і магнію, що легко видаляються з води простим кип’ятінням. Бікарбонати переходять у нерозчинні вугле­кислі солі і випадають у виді щільного осадку.

Постійна жорсткість води пов’язана з присутністю в ній хлоридів, сульфатів, нітратів кальцію і магнію. Ці солі не видаляються при кип’ятінні води. Тимчасова і постійна жорсткість у сумі дають загаль­ну жорсткість. Вода має жорсткість, рівну одиниці, якщо в літрі її вміщуються 1 мг-екв іонів кальцію або магнію. Жорсткість викликає агресивність стосовно бетону. При утриманні 250 млг/л сульфатних іонів наступає руйнація бетонного каменю.

Загальний солевміст або сухий залишок – маса речовини, що залишилась після випару води і висушування отриманого залишку при 105...110°С до постійної маси. Сухий залишок виражається в міліграмах на 1 літр води.

Прозорість води визначається товщиною прошарку води, через який можна розрізнити хрест або шрифт визначеного розміру (без або за допомогою фотоелемента). У відкритих районах Чорного моря вона дорівнює 24...28 м.

Окислюваність води визначається масою (у міліграмах) перман­ганата калію, що взаємодіє з 1 л води при кип’ятінні протягом 10 хвилин.

Кислотність або лужність води характеризується концентрацією водневих іонів або величиною pH = – 1g [H+, моль/л].

При pH = 6,5–7,5 вода вважається нейтральною, при pH < 6,5 воду називають кислотною, при pH > 7,5 – лужною.