Сульфаты, хлориды, силикаты

Естественное содержание сульфатов в поверхностных и грунтовых водах обусловлено выветриванием пород и биохимическими процессами, происходящими в водоносных слоях. В речной воде концентрация сульфатов обычно составляет 100 – 150 мг/л. В воде источников централизованного водоснабжения содержание сульфат-ионов не должно превышать 500 мг/л.

Сульфаты можно определять путем осаждения их в кислой среде хлоридом бария. Осадок сульфата бария отфильтровывают, прокаливают и взвешивают. При турбидиметрическом или нефелометрическом определении сульфата бария используют гликоль (этиленгликоль) в качестве стабилизатора.

Содержание хлоридов естественного происхождения колеблется в природных водах в широких пределах. Однако в воде рек концентрация хлоридов невелика — обычно она не превышает 10 – 30 мг/л.

В воде источников централизованного водоснабжения концентрация хлоридов не должна превышать 350 мг/л.

Ограничение верхнего предела содержания сульфатов и хлоридов обусловлено тем, что более высокие концентрации этих ионов придают воде солоноватый привкус и могут вызвать нарушение в работе желудочно-кишечного тракта у людей. При некоторых соотношениях сульфатов и хлоридов вода становится агрессивной по отношению к различным типам бетона.

Хлориды можно определять при их титриметрическом осаждении в нейтральной или слабощелочной среде нитратом серебра в присутствии хромата калия в качестве индикатора. После осаждения избыток ионов серебра образует оранжево-красный осадок хромата серебра.

Содержание силикатов в природных водах зависит от геологических условий и присутствия некоторых организмов. Кремневая кислота в природных водах может находиться в форме метакремниевой Н₂SiO₃ (SiO₂*H₂O) , ортокремневой H₄SiO₄ (SiO₂*2H₂O) и поликремневой H₂Si₂O₅ (2SiO₂*H₂O). Все эти кислоты при обычных для природных вод значениях рН малорастворимы и присутствуют в воде в коллоидном состоянии. Силикаты — нежелательная примесь в воде, питающей котлы, так как дает силикатную примесь на стенках котлов.

Кремнекислоту в природных водах можно определять фотометрическим методом, основанном на образовании кремнемолибденового комплексного соединения, окрашенного в желтый цвет.

Соединения железа и марганца

Концентрация железа в поверхностных и подземных водах зависит от геологического строения и гидрогеологических условий бассейна.

Соединения железа в воде присутствуют в растворенной, коллоидной и нерастворенной форме. В виде свободных ионов трехзарядное железо может находиться в очень небольших концентрациях, необходимым условием при этом является низкое значение рН. Это условие не характерно для природных вод, поэтому большая часть Fe³⁺ присутствует в коллоидной форме и в виде среднедисперсной суспензии. В подземных водах железо присутствует в виде двухзарядных ионов, которые при соединении с растворенным кислородом переходят в трехзарядную форму и образуют малорастворимый гидроксид железа Fe(OH)₃ .

В водах рек средней части России содержание железа варьирует в пределах 0,1 – 1 мг/л.

В питьевой воде допускается концентрация железа не выше 0,3 мг/л. Повышенное содержание железа ухудшает вкус питьевой воды, вызывает отложение осадка в трубах и их зарастание.

Общее железо обычно определяют фотометрически с применением ортофенантролина, сульфосалициловой кислоты или роданида натрия.

Наличие марганца сверх допустимой нормы (0,1 мг/л) ухудшает органолептические свойства питьевой воды. В поверхностных и питьевых водах все формы марганца определяют фотометрически, путем окисления солей марганца до перманганат-ионов.