Жесткость

Общая жесткость воды характеризует концентрацию катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния:

,

(П.2.16)

где 20,04 и 12,16 — грамм-эквивалентные массы кальция и магния, соответственно.

Наличие кальция и магния в природных водах определяется воздействием углекислого газа на карбонатные минералы, а также биохимическими процессами, происходящими в почве.

Карбонатной жесткостьюЖ_к называется количество кальция и магния, эквивалентное содержанию гидрокарбонатов .

Если количество в воде превышает содержание кальция и магния, то Ж_к эквивалентна содержанию ионов кальция и магния.

Таким образом, при

карбонатная жесткость

Если

то карбонатная жесткостьЖ_к равна концентрации гидрокарбоната.

Содержание кальция и магния, эквивалентное концентрации всех остальных анионов, называется некарбонатной жесткостью Ж_нк.

(П.2.17)

Природные воды по жесткости делятся на мягкие (Ж < 4 мг-экв/л), средней жесткости (4 – 8 мг-экв/л), жесткие (8 – 12 мг-экв/л), очень жесткие (> 12мг-экв/л). Питьевая вода должна иметь жесткость не более 7 мг-экв/л. Более жесткая вода в определенных пределах не является вредной для здоровья и не вызывает ухудшения вкусовых качеств воды. Более того, слишком мягкая вода приводит к нарушению сердечной деятельности и к иммунной недостаточности.

Использование жесткой воды для хозяйственных целей вызывает ряд неудобств: образуется накипь на стенках варочной посуды, медленно развариваются мясо и овощи, увеличивается расход мыла при стирке. Жесткая вода непригодна для систем оборотного водоснабжения, для питания паровых котлов, для производства высокосортной целлюлозы, искусственного волокна и т. д.

Жесткость воды (концентрацию кальция и магния) можно определять методом, основанным на связывании ионов кальция и магния в комплексные соединения, сопровождающееся изменением окраски индикатора.

Соединения азота и фосфора

Азот может находиться в составе органических (белковых и небелковых) и неорганических соединений — в виде аммонийного, нитритного и нитратного азота.

Повышенное содержание в природной воде органического азота или его аммонийной формы является следствием загрязнения водоисточника сточными (бытовыми или производственными) водами. Наличие окисленных форм азота (в особенности нитратов) свидетельствует либо об их неорганическом происхождении, либо о ликвидации внесенного загрязнения.

Содержание азота аммонийных солей колеблется в речных водах от 0 до 1 мг/л.

Ионы аммония можно определять по способности образовывать окрашенные соединения с щелочным раствором йодида ртути. Нитриты и нитраты также дают окрашенные соединения при взаимодействии с определенными реактивами и поэтому могут определяться фотометрически.

Фосфор присутствует в природной воде в виде минеральных и органических соединений и может находиться в растворенном, коллоидном и суспензированном состоянии.

Содержание соединений фосфора в чистой воде обычно не превышает сотых долей миллиграмма в литре. Повышенное содержание фосфора наблюдается при смыве удобрений с сельскохозяйственных полей, при спуске сточных вод. Общий фосфор можно определять фотометрическим путем после окисления пресульфатом.