Минерализация

Минерализация воды

Понятие общая минерализация питьевой воды определяет количественный состав растворенных в воде минеральных веществ. Арифметически этот показатель вычисляется как сумма всех катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов) в воде.

Аналитически общую минерализацию обычно оценивают по величине сухого остатка, определяемого посредством упаривания и взвешивания (отметим, однако, что при использовании этого метода результат оказывается существенно заниженным по сравнению с фактическим значением общей минерализации – примерно на половину содержания гидрокарбонат-ионов в воде). Определяющий вклад в минерализацию воды вносят следующие ионы: кальций, магний, калий, натрий, хлорид-ионы, сульфат-ионы, гидрокарбонат-ионы.

Общая минерализация питьевой воды является одним из интегральных показателей качества питьевой воды.

В отличие от минеральных вод, минерализация которых составляет более одного грамма в литре (а иногда и на порядок выше), общая минерализация бутилированной питьевой воды не должна превышать 1000 мг/л для воды первой категории (но не менее 50 мг/л), и находиться в диапазоне 200-500 мг/л для воды высшей категории качества.

Этот диапазон, в соответствии с современными представлениями, является оптимальным для воды, используемой для повседневного употребления и приготовления пищи и напитков.

Мембранные технологии систем очистки питьевой воды (обратный осмос) практически полностью удаляют из воды ионы, составляющие ее минерализацию. Для устранения этого побочного эффекта очистки воды методом обратного осмоса мы предлагаем использовать наши минеральные добавки для реминерализации очищенной воды – реминерализация воды

Зачем обогащать воду минеральными добавками?

Повсеместное использование высокоэффективных очистных мембранных устройств имеет двойственное влияние на здоровье человека и качество воды.

С одной стороны, вода очищается от патогенных микробов и других вредных примесей, а с другой – многие полезные вещества (минералы и микроэлементы) также удаляются.

Чтобы исправить этот недостаток, выполняется минерализация воды после обратного осмоса. На принципе обратного осмоса работает множество бытовых и промышленных фильтров для воды.

В результате этого принудительного процесса вода под определенным заданным давлением проходит через слабопроницаемую мембрану и в результате лишается всех вредных примесей и большинства минеральных солей. Восполнить образовавшийся недостаток и помогает минерализатор воды после обратного осмоса. В частности, дозирующее устройство, впрыскивающее минеральную добавку в поток воды в определенной пропорции.

Обогащение воды кальцием

В результате промышленного опреснения воды получается практически дистиллированная вода, непригодная для потребления внутрь. Чтобы придать ей нужные потребительские свойства, происходит обогащение воды кальцием путем кондиционирования минеральными добавками на основе кальциевых солей.

Обогащение воды магнием

Магний, являясь необходимым элементом полноценной питьевой воды, также практически полностью удаляется в процессе мембранной очистки.

Поэтому обогащение воды магнием, наряду с кондиционированием по содержанию ионов кальция, необходимо осуществлять после мембранной фильтрации.

Впрочем, дополнить этими незаменимыми для здоровья минералами необходимо и природную воду, обладающую слишком низкой жесткостью в силу природных особенностей источника воды.

Повышение минерализации питьевой воды

Используя различные минеральные добавки для воды на производстве бутилированной воды и в бытовых условиях, возможно придать ей недостающие свойства и значительно улучшить потребительские и профилактические свойства. Обогащение питьевой воды актуально для густонаселенных мегаполисов и для местностей с плохим качеством воды.

Повышение щелочности питьевой воды

Существуют и специальные минеральные добавки для воды, повышающие щелочность питьевой воды и её и рН за счет увеличения концентрации гидрокарбонатов (бикарбонатов). Обогащение питьевой воды гидрокарбонатами щелочных элементов применяется также для улучшения органолептических (вкусовых) характеристик питьевой воды.

Минеральные добавки «Северянка» производятся с 1999 года. Добавки серии «Северянка» содержат только естественные, присущие природной воде катионы и анионы.

 Широкий спектр модификаций добавок «Северянка» позволяет оптимизировать макро- и микроэлементный состав  различных питьевых вод в рамках гигиенических нормативов.

 Процесс производства минеральных добавок осуществляется при тщательном контроле рецептуры и соблюдении санитарно-гигиенических требований.

Как возникает остеоартроз?

Болезнь начинается с изменения хряща, когда коллагеновых волокон в нем становится меньше. В результате хрящ размягчается, начинает быстро изнашиваться и перестает выполнять свою функцию – помогать суставу работать. Кроме того, в пораженной области начинается отложение солей, что приводит к сильным болям при движениях и деформации суставов.

Чем опасна эта болезнь?

• она трудно поддается консервативному лечению: периоды обострений сменяются временным облегчением симптомов;
• постепенно, по мере своего развития, болезнь приводит к стойкой деформации суставов;

При остеоартрозе чаще всего поражаются тазобедренные суставы, во вторую очередь – коленные. А ведь это одни из самых крупных и важных суставов человеческого тела, которые дают возможность ходить.

и для любителей воды бутулированной…

Питьевая вода в бутылках содержит бактерии

Бутылочная питьевая вода, которая считается более чистой, чем водопроводная, на самом деле зачастую содержит опасные для здоровья бактерии и грибки. Об этом сообщили голландские ученые.

Исследовав образцы 68 видов бутылочной питьевой воды, продаваемой в 9 странах Европы, ученые из Медицинского центра Университета Ньюмеген обнаружили в 21 из них присутствие потенциально опасных микроорганизмов.

Конечно, их содержание оказалось не настолько высоким, чтобы вызвать заболевание у здорового человека — но для больного, страдающего нарушениями иммунитета, такая вода вполне могла стать источником инфекции.

« микроорганизмов в исследованных нами образцах находится в пределах нормы, — рассказал в интервью корреспонденту «Reuters Health» доктор Рокус Клонт, руководитель этого исследования. — Однако сам факт их обнаружения, пусть даже и с помощью более совершенных методик, свидетельствует о том, что бутылочную питьевую воду никак нельзя считать абсолютно чистой и безопасной.»

Директор ЗАО «Роса-Центр» Виктор Ремез: До 30 % бутилированной воды не проходит необходимую проверку и содержит вредные для человека бактерии УрБК, Екатеринбург, 07.07.2008. «Покупая бутилированную воду, не стоит рассчитывать на то, что она действительно очищена и пригодна для употребления.

Конечно, прочитав рекламу фирм, занимающихся бутилированной водой, мы увидим, что предлагаемая вода защищена от различных негативных природных и антропогенных последствий, пропущена через мембраны, обработана ультрафиолетом. Но не стоит забывать, что все бутыли многоразовые, значит, бактерицидное загрязнение здесь очень вероятно.

Клиент сдает пустую емкость, ее везут в машине, причем открытую. Можно и не говорить о том, в каких условиях их перевозят. Далее эти бутыли должны быть дезинфицированы, но проконтролировать каждую бутыль невозможно.

Согласно данным Роспотребнадзора, до 30 % бутилированной воды не проходит необходимую проверку и содержит вредные для человека бактерии», — заявил УрБК директор ЗАО «Роса-Центр» Виктор Ремез. «Водопроводная вода даже менее опасна, чем бутилированная.

В водопроводной воде содержится хлор, который убивает бактерии, и по трубам вода идет без дополнительного загрязнения. От водопроводной воды заразиться нельзя.

В бутилированной воде хлора нет, поэтому она приятна на запах и на вкус, но бактерии по запаху и вкусу не определишь! Чтобы обеспечить высокое качество дезинфекции, необходимы большие потоки дезинфицирующих растворов, что, в свою очередь, требует строительства отдельных заводов.

А это приводит к тому, что в бутилированной воде могут содержаться бактерии, вызывающие самые разнообразные заболевания», — отметил В. Ремез. «Один знакомый владелец ресторана рассказывал историю: пришла к нему служба с проверкой качества воды, он решил их обмануть и налил бутилированной воды. В итоге анализ показал биологическое загрязнение. Ресторан временно закрыли», — подытожил В. Ремез.

копаем глубже.

Постоянная ссылка на это сообщение:

Минерализация (общее солесодержание) — tds

Суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ; обычно выражается в мг/дм3 (до 1000 мг/дм3) и ‰ (более 1000 мг/дм3). Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность, изменяется в широких пределах.

Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к минерализации, так как воды, содержащие большое количество солей, отрицательно влияют на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывают образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв.

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды суммарная минерализация не должна превышать величины 1000 мг/дм3. По согласованию с органами Роспотребнадзора для водопровода, подающего воду без соответствующей обработки (например, из артезианских скважин), допускается увеличение минерализации до 1500 мг/дм3).

Удельная электропроводность воды

Удельная электропроводность — это численное выражение способности водного раствора проводить электрический ток. Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. Природные воды представляют в основном растворы смесей сильных электролитов.

Минеральную часть воды составляют ионы Na+, K+, Ca2+, Cl-, SO42-, HCO3-. Этими ионами и обуславливается электропроводность природных вод.

Присутствие других ионов, например, Fe3+, Fe2+, Mn2+, Al3+, NO3-, HPO42-, H2PO4- не сильно влияет на электропроводность, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах (например, ниже выпусков производственных или хозяйственно-бытовых сточных вод).

По значениям электропроводности природной воды можно приближенно судить о минерализации воды с помощью предварительно установленных зависимостей. Затруднения, возникающие при оценке суммарного содержания минеральных веществ (минерализации) по удельной электропроводности связаны с:

1. неодинаковой удельной электропроводимостью растворов различных солей;
2. повышением электропроводимости с увеличением температуры.

Нормируемые величины минерализации приблизительно соответствуют удельной электропроводности 2 мСим/см (1000 мг/дм3) и 3 мСим/см (1500 мг/дм3) в случае как хлоридной (в пересчете на NaCl), так и карбонатной (в пересчете на CaCO3) минерализации.

Величина удельной электропроводности служит приблизительным показателем их суммарной концентрации электролитов, главным образом, неорганических, и используется в программах наблюдений за состоянием водной среды для оценки минерализации вод.

Удельная электропроводность — удобный суммарный индикаторный показатель антропогенного воздействия.

Температура

Температура воды является результатом нескольких одновременно протекающих процессов, таких как солнечная радиация, испарение, теплообмен с атмосферой, перенос тепла течениями, турбулентным перемешиванием вод и др.

  Годовой и суточный ход температуры воды на поверхности и глубинах определяется количеством тепла, поступающего на поверхность, а также интенсивностью и глубиной перемешивания. Суточные колебания температуры могут составлять несколько градусов и обычно проникают на небольшую глубину. На мелководье амплитуда колебаний температуры воды близка к перепаду температуры воздуха.

В требованиях к качеству воды водоемов, используемых для купания, спорта и отдыха, указано, что летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более, чем на 3 °С по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца года за последние 10 лет.

В водоемах рыбохозяйственного назначения допускается повышение температуры воды в результате спуска сточных вод не больше, чем на 5 °С по сравнению с естественной температурой.

Температура воды — важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоеме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в значительной мере зависят кислородный режим и интенсивность процессов самоочищения. Значения температуры используют для вычисления степени насыщения воды кислородом, различных форм щелочности, состояния карбонатно-кальциевой системы, при многих гидрохимических, гидробиологических, особенно лимнологических исследованиях, при изучении тепловых загрязнений.

Общая минерализация воды. Степень минерализации воды

Известное выражение диетологов: «Мы есть то, что мы едим» можно перефразировать в отношении воды. Наше здоровье напрямую зависит от того, что мы пьем.

К сожалению, качество питьевой воды вызывает серьезную обеспокоенность во всем мире. Состояние водопроводных систем заставляет все чаще прибегать к установке мощных фильтров или к употреблению покупной бутилированной воды.

Какую воду мы называем минеральной? Как влияет минерализация вод на здоровье человека?

Какая вода может называться минеральной?

Обычную питьевую воду, которую мы набираем из-под крана, или покупаем в бутылях, тоже можно считать, в некоторой степени, минеральной. В ней тоже в разных пропорциях присутствуют соли и различные химические элементы.

И все-таки под определенным названием принято подразумевать воду, насыщенную полезными органическими веществами в разной степени концентрации.

Основным показателем, определяющим химический состав основного источника жизни, его пригодность для питья, является общая минерализация воды или, по-другому, сухой остаток. Это показатель количества органических веществ в одном литре жидкости (мг/л).

Источники минерализации

Минерализация вод может происходить как естественным природным путем, так и промышленным, искусственно. В природе подземные реки принимают в свой состав ценные соли, микроэлементы и прочие частицы из пород, по которым они проходят.

Природной можно считать воду, которая не подвергается никакой технологической обработке, добывается только из артезианских источников, не меняя при этом свой химический состав.

Чистые питьевые источники, увы, стали редкостью. Человечество все чаще вынуждено применять специальные установки для их очистки от загрязнений вредными веществами.

Современные методы фильтрации могут извлечь пригодную для употребления воду практически из любой жидкости. В результате применения таких технологий она порой становится почти дистиллированной и тоже вредной для постоянного использования в пищу.

Искусственно очищенная вода проходит повторную минерализацию и наполняется необходимым составом уже ненатуральным способом.

Степень минерализации воды

Вода с показателем сухого остатка ниже 1000 мг/л считается пресной, такой показатель большинства рек и озер.

Именно этот порог считается наивысшим для питьевой воды, на этом пределе человек не ощущает дискомфорта и неприятного соленого или горького вкуса.

Минерализация воды выше 1000 мг/л, кроме того, что меняет ее вкус, понижает способность утолять жажду, и порой оказывает вредное воздействие на организм.

Сухой остаток ниже 100 мг/л – низкая степень минерализации. Такая вода имеет неприятный вкус, вызывает нарушения в обмене веществ при длительном ее употреблении.

Учеными бальнеологами выведен оптимальный показатель насыщенности органическими веществами – от 300 до 500 мг/л. Сухой остаток от 500 до 100 мг/л считается повышенным, но допустимым.

Потребительские свойства воды

По своим потребительским свойствам воду следует разделить на пригодную для ежедневного употребления, и ту, которая используется в лечебно-профилактических целях.

1. Очищенная искусственным путем от всех веществ вода пригодна для питья и приготовления пищи. Вреда большого она не принесет, кроме того, что не принесет абсолютно никакой пользы. Те, кто, боясь инфекций, употребляет только такую жидкость, рискуют получить дефицит полезных солей и минералов. Пополнять их придется искусственно.
2. Столовая вода – самая благоприятная для ежедневного употребления, очищенная от грязи и вредных примесей и умеренно напитанная всем необходимым.
3. Лечебно-столовые воды уже отличаются приставкой «лечебно». Принимают их как лекарство или для профилактики. То есть пить их можно всем, но умеренно и не постоянно, а вот для приготовления пищи использовать нельзя.
4. Сугубо лечебные минводы обычно принимают только по назначению врача, в большинстве случаев как процедуру на бальнеологическом курорте. Высокая минерализация воды делает ее употребление неприемлемым в широком кругу.

Классификация воды по составу

В обществе минеральной принято называть лечебные и лечебно-столовые воды. Уровень растворенных в них органических веществ, минералов и газов значительно отличается и зависит от места нахождения источника.

Основная характеристика воды – ее ионный состав, в общий перечень которого входит около 50 различных ионов. Основная минерализация вод представлена шестью основными элементами: катионами калия, кальция, натрия и магния; анионами хлорида, сульфата и гидрокарбоната.

По преобладанию тех или иных элементов и делят минводы на три большие основные группы: гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные.

В большинстве случаев в чистом виде отдельная группа воды представлена в природе редко. Чаще всего встречаются источники смешанного типа: хлоридно-сульфатные, сульфатно-гидрокарбонатные и т.д. В свою очередь, группы делятся на классы по преобладанию тех или иных ионов. Есть воды кальциевые, магниевые или смешанные.

Просто пей и будь здоров

Минерализация вод широко используется в медицинских целях, как для внутреннего применения, так и для наружного, в виде ванн и других водных процедур.

• Гидрокарбонатные воды применяют для лечения и профилактики заболеваний органов пищеварения, связанных с повышенной кислотностью. Они помогают избавиться от изжоги, очищают организм от песка и камней.
• Сульфаты также стабилизируют работу кишечника. Основная область их воздействия – печень, желчные пути. Рекомендуют лечение такими водами при сахарном диабете, ожирении, гепатите, непроходимости желчных путей.
• Наличие хлоридов устраняет расстройства желудочно-кишечного тракта, стабилизирует работу желудка и поджелудочной железы.

Употребление воды высокой минерализации может нанести и заметный ущерб здоровью, если применять ее неправильно. Человеку с проблемами пищеварения и обмена веществ следует принимать эти природные лекарства по назначению и под контролем медперсонала.

Общие нормы минерализации для питьевой и технической воды

По показателям, определённым в СанПиН, общая минерализация питьевой воды в норме – то есть, значения в предельно допустимых концентрациях (ПДК), – должны оставаться в пределах 1000 мг/литр.

В случае отдельного рассмотрения эпидемиологической обстановки в определённом населённом пункте или для конкретной системы водоснабжения, по постановлению государственного главсанврача, этот показатель может быть увеличен до 1500 мг/литр.

Данные ограничения были установлены по органолептическому признаку. Однако оптимальные значения входят в диапазон от 200 до 400 мг сухого остатка на литр.

Сам параметр общей минерализации в таблице СанПиН сопровождается припиской в скобках: «сухой остаток». При этом величина сухого остатка может не совпадать с фактической минерализацией поскольку методика определения сухого остатка путём выпаривания и взвешивания остатка не учитывает некоторые летучие растворённые органические соединения. В результате разница в значениях может достигать 10%.

Общая минерализация: понятие и категории

Под общей минерализацией принято понимать суммарное содержание веществ, растворённых в воде, что обуславливает и второе название «солесодержание», которое тоже правомерно применять, так как растворённые вещества находятся в воде в виде солей калия, магния, натрия, сульфатов кальция, хлоридов, гидрокарбонатов. В основном это неорганические вещества и в небольшом количестве органические.

Поверхностные воды, при прочих равных, в оценке солесодержания имеют меньший осадок, чем подземные. Поэтому подземные имеют более солоноватый (иногда – горьковатый) привкус. Кроме того, на степень минерализации влияют:

• геологический регион,
• сточные воды (особенно в промышленных регионах),
• ливневые стоки преимущественно в тех городах, где с обледенением коммунальные службы повсеместно используют соль.

Для облегчения градации минерализации («солёности») природной воды используется таблица категорий от ультрапресных до рассолов:

Вкусовые признаки и обеспечение минералами организма через воду

Порог ощущений для сульфатов находится на уровне 500 мг/литр, а для хлоридов – на уровне 350 мг/литр. В целом приемлемой на вкус считается вода с общим солесодержанием на уровне 600 мг/литр.

Вкусовые качества низкоминерализированной воды определяются в зависимости от вкусовых привычек потребителей и характеризуются в диапазоне от «пресная и невкусная» до «лёгкая и приятная».

При этом существует объективный нижний предел минерализации, основанный на адаптивных реакциях гомеостаза организма, который находится на отметке 100 мг сухого остатка на литр с показателями 25 и 10 мг/л для кальция и магния соответственно. Оптимальным же в целом считается среднее значение в пределах 200-400 мг сухого остатка на литр.

Возможность снабжения минеральными веществами организма через воду в объёме четверти от необходимой суточной потребности активно оспаривается противниками этой тенденции. В качестве доказательства приводятся убедительные сводные таблицы, в которых сопоставляется ряд признаков:

1. Необходимые человеку минералы (с условным завышенным  допущением полной усвояемости веществ).
2. Состав при условии содержания максимально допустимых концентраций.
3. Суточное водопотребление и др.

В совокупности эти признаки демонстрируют, что в качестве источника микроэлементов вода может теоретически рассматриваться только для обеспечения организма фтором и йодом. Однако с учётом целого ряда условных «идеальных» допущений и разницы содержания таких элементов в разных регионах России, нельзя рассматривать питьевую воду как достаточный источник поступления даже этих микроэлементов.

Минеральные соли в технической воде

Для технической жидкости по ряду отраслей промышленности возникает необходимость обеспечить более строгие нормы солесодержания. Так предотвращение отложений солевого осадка в пароводяных трактах ТЭЦ  или ТЭС может быть обеспечено присутствием солей в минимальном количестве – меньше 1мг/литр – в обеих средах (менее 1 мг/л).

При движении гидропотока по трубам перенасыщенности минеральными солями с учётом низкой концентрации и относительно низкой температуры, как правило, не наблюдается, однако в пограничных слоях с малой скоростью потока, при наличии шероховатости на стенках труб, дефектах изоляции и т.д. могут быть спровоцированы осаждения.

Тенденции к строгому нормированию качества технического водоресурса имеют два направления:

• создание параметров по каждому показателю, аналогично тому, как это сделано для питьевых ресурсов;
• создание моделей водосостава для технических целей, которые не делили бы норматив по отдельным физико-химические показателям, а включали бы целый комплекс свойств.

Сейчас требования к свойствам потребляемого и отводимого гидропотока фиксируются в отраслевых методиках по видам производств и конкретных отраслей.

Удаление минеральных солей

Деминерализация (или процесс удаления минеральных веществ) проводят способами деионизации, дистилляции, электролиза, обратного осмоса, что зачастую требует определённой подготовки ресурса, но позволяет достичь очень высокой (до 99,9%) степени очистки, как это происходит при использовании мембранных систем.

1. Дистилляция. В основе принципа – выпаривание и концентрация пара. Технология считается энергоёмкой и проходит с образованием накипи на стенках испарителя.
2. Электродиализ. Процесс происходит благодаря перемещению ионов в электрическом поле с установкой ионоселективных мембран, пропускающих только катионы или только анионы, в результате чего в ограниченном мембранами объёме снижается концентрация солей.
3. Деионизация. Обессоливание  обеспечивает ионный обмен в 2 слоях ионообменного материала. Деионизированная вода используется в фармацевтике, химии, обработке кож и др.
4. Обратный осмос. Очистка основана на «продавливании» капель сквозь полупроницаемую мембрану с порами, сопоставимыми по размеру с молекулой Н2О. Под давлением сквозь мембрану проходит только сама молекула, низкомолекулярные газы, а примеси отфильтровываются и сливаются.

 Водоресурс для этого процесса требует предварительной очистки от ржавчины, песка и др. взвесей сначала с помощью механических ячеистых (с размером до 5 микрон) картриджей, затем – фильтров с гранулированным углём, сорбирующим металлы, свободный хлор, и затем – фильтров с прессованным кокосовым углём для устранения хлорорганических соединений.

Такие мембраны-фильтры нельзя сравнивать ни по функциям, ни по масштабу с сетками-фильтрами, устанавливаемыми на аэраторах и экономителях воды (например, В экономителях фильтры гораздо крупнее и решают совершенно другие задачи аэрирования воды и создания эффекта «полной» струи при меньшем фактическом водорасходе.

Читайте далее