Щёлочность
Описание: многоуровневый интегральный параметр, отражающий концентрацию анионов слабых органических и неорганических кислот в воде, в основном — угольной. Характеризует направленность гидро- и геохимических процессов, коррозионной агрессивности воды по отношению к бетону, стали, отопительным котлам, парогенераторам.
Методы определения: титриметрия с использованием индикаторов, потенциометрическое определение.
Типы щёлочности
| Тип | Обусловленность |
|---|---|
| Свободная щелочность | Наличие в воде карбонат-ионов CO2−3 и гидроксильных ионов OH− в водах с pH > 8,3 |
| Карбонатная щелочность | Наличие в воде продуктов диссоциации угольной кислоты — карбонатов CO2−3 и гидрокарбонатов HCO−3, находящихся в равновесии |
| Общая щелочность | Наличие в воде анионов слабых неорганических и органических кислот, титруемых сильной кислотой |
Методики, используемые в Испытательном центре «МГУЛАБ» определения концентрации гидрокарбонатов в природных средах
| Нормативный документ на методику | Метод определения | Оборудование |
|---|---|---|
| Вода | ||
| ГОСТ 31957-2012 | титриметрия | вспомогательное оборудование |
| РД 52.24.493-2006 | титриметрия | вспомогательное оборудование |
| Почва | ||
| ГОСТ 26424-85 | титриметрия | весы |
Распространённость: гидрокарбонаты HCO−3, карбонаты CO2−3, гидроксид-ион OH− и ионы слабых органических и неорганических кислот появляются в природной воде естественным образом в процессе растворения в воде углекислого газа, минералов и вмещающих пород при контакте воды с почвой. Поэтому практически все типы вод характеризуются щёлочностью отличной от нуля. Щёлочность тесно связана с показателем pH, поэтому разные щёлочности могут не присутствовать в воде одновременно.
Нормирование
С нормированием щёлочностей дела обстоят сложно. Сама по себе эта группа параметров в воде не нормируется. Однако нормируются гидрокарбонаты (только в бутилированной воде), частично обуславливающие значение щёлочностей. Содержание карбонатов напрямую не нормируются, но, если учесть, что в питьевой воде строго нормируется pH, свободная щёлочность в питьевой воде должна быть равна нулю.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) гидрокарбонатов в различных типах вод
| Нормирование | ПДК, мг/л |
|---|---|
|
Бутилированная вода первой категории СанПиН 2.1.4.1116-02 |
0–400 |
|
Бутилированная вода высшей категории СанПиН 2.1.4.1116-02 |
30–400 |
|
Вода систем централизованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074-01 |
— |
|
Водные объекты рыбохозяйственного значения Приказ Минсельхоза РФ № 552 |
— |
|
Объекты рекреационного водопользования СанПиН 2.1.5.980-00 |
— |
|
Вода плавательных бассейнов СанПиН 2.1.2.1188-03 |
— |
|
Сточные воды в бытовых системах водоотведения Постановление Правительства РФ № 644 |
— |
|
Сточные воды в ливневых системах водоотведения Постановление Правительства РФ № 644 |
— |
Польза и вред
Несмотря на то, что щёлочность не нормируется в большей части типов вод (кроме бутилированной), у щёлочности есть физиологическое воздействие: при употреблении воды с повышенной щёлочностью неизбежны негативные последствия для организма. Наиболее опасна свободная щёлочность. Общую и карбонатную щёлочности (при отсутствии свободной) лучше контролировать по содержанию гидрокарбонатов. Их содержание не должно превышать 400 мг/л.
При повышенной щёлочности наблюдается:
- нарушение кислотно-щелочного равновесия;
- снижение щелочного резерва крови;
- снижение кислотности желудочных соков;
- ускорение фильтрации мочевины;
- увеличение риска развития гипоацидного гастрита.
Методы очистки воды
Появление в питьевой воде свободной щёлочности говорит о наличии загрязнения источника.
Возможные загрязнители:
- моющие средства (ПАВ);
- щёлочи;
- мелкодисперсные (гидро)карбонаты щелочных и щёлочноземельных металлов (кальция, магния, натрия, калия) в форме порошка.
При загрязнении источника такими загрязнителями очистка воды, как правило, не целесообразна — необходимо проводить очистку самого источника. В случае, если без очистки воды не обойтись, предпочтительнее использовать обратный осмос.
Щёлочность — важный интегральный параметр состояния воды. Повышенное содержание свободной щёлочности говорит о загрязнении источника. Общая и карбонатная щёлочности позволяют судить о происходящих в воде процессах и о балансе карбонатов и гидрокарбонатов, а также о связи этого баланса с показателем pH. Также параметры используются для оценки пригодности воды для использования в технологических процессах и устройствах, например парогенераторах, отопительных котлах, бойлерах и т.д.
