Хімічний склад мінеральних вод

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Лікувальними мінеральними водами називаються природні води, які містять в підвищених концентраціях ті чи інші мінеральні (рідше органічні) компоненти й гази і (або) мають які-небудь фізичними властивостями (радіоактивність, реакція середовища та ін), завдяки чому ці води надають на організм людини лікувальну дію в тій чи іншій мірі, яке відрізняється від дії «прісної» води.

З історії застосування мінеральних вод для лікування хвороб

«Мінеральних вод соляних, залізистих, сірчаних, йодистих, вуглекислих і т.д. для лікування недуг існує таке ж безліч, як і піску на дні морському », - писав сто років тому, М. Платний у своєму« Посібнику для життя згідно законів природи, для збереження здоров'я і для лікування без допомоги ліків ». Термін «мінеральні води» увійшов до вживання в XVI ст., Проте в побуті частіше вживалося слово «води», причому, так само як і в Давньому Римі «aquae», - у множині. Походження слова «aquae» відноситься до того часу, коли Фалес Мілетський (бл. 624 - бл. 546 рр.. До н.е.) - грецький філософ і математик з Мілета, намагаючись визначити основу матеріального світу, прийшов до висновку про те, що нею є вода. Слово «aqua» - вода, складається з двох грецьких слів - «a» і «qua», буквальний переклад - від якої (мається на увазі omnia constant - все сталося, все складається).

Перша спроба класифікувати мінеральні води за складом належить грецькому вченому Архігену (II в). Він виділяв чотири класи вод: aquae nitrose, aluminose, saline і sulfurose (лужні, залізисті, солоні і сірчисті). Л.А. Сенека виділяв води сірчані, залізні, квасцовий і вважав, що смак вказує на їх властивості. Архиген рекомендував сірчані ванни при подагрі, а при хворобах сечового міхура призначав пиття мінеральних вод до 5 л на день. Він вважав, що достатньо знати склад води, щоб призначити її для лікування. Слід зауважити, що склад води в той час не міг бути відомий навіть приблизно.

Про склад мінеральних вод говорить Г. Фаллопій, автор одного з перших посібників про мінеральні води, що дійшли до наших часів, виданого після його смерті («De thermalibus aquis atque metallis», 1556 р.). Однак склад вод Італії, описаних Фаллопій, був далекий від істинного, оскільки науці XVI ст. ще не були відомі багато хімічні елементи. Справжній прорив у вченні про мінеральні води стався в XVIII ст., Після революційних відкриттів у хімії, які в основному пов'язують з ім'ям А. Лавуазьє. Саме поняття «мінеральні води» (від лат. Minari - рити) формувалося протягом ХІХ-ХХ століть, коли закладалися основи бальнеології (курортології) і наукове обгрунтування використання підземних вод для медичних цілей.

Перший курорт в Росії був побудований за Указом Петра Великого на джерелах залізистих Марціальні вод. Петро I після повернення з Бельгії, де він успішно лікувався водами курорту Спа. На честь Російського імператора на курорті був побудований питної павільйон - «Pouhon Pierre Le Grand». Води бельгійського курорту Петро I назвав джерелом порятунку, а повернувшись до Росії видав указ, шукати в Росії ключові води, якими можна користуватися для лікування хвороб. Перший російський курорт був побудований в Карелії на Олонецких водах, названих Марціальні. Марціальні води за змістом двовалентного заліза закисного - до 100 мг / л перевершують всі відомі залізисті джерела світу. Вміст заліза у водах бельгійського родоначальника курортів - Спа, всього 21 мг / л (залізисті води - Fe 10 мг / л).

Перший кадастр мінеральних вод Росії був складений вченими Мінералогічного товариства, створеного в 1817 р. у Санкт-Петербурзі. Серед його засновників були академік В.М. Севергин і професор Д.І. Соколов. За даними досліджень численних академічних експедицій кінця XVIII і початку XIX ст. В.М. Севергин описав мінеральні джерела та озера Росії, привів їх класифікацію за сукупністю ознак і склав вказівки щодо їх дослідженням. Результати досліджень були узагальнені в книзі «Спосіб відчувати мінеральні води, складений за новітніми про це предмет спостереженнями», виданої в Санкт-Петербурзі в 1800 р. У 1825 р. була опублікована робота російського хіміка Г.І. Гесса «Вивчення хімічного складу і цілющої дії мінеральних вод Росії», що стала основою його дисертації на ступінь доктора медицини.

Важливу роль у вивченні лікувальних мінеральних вод зіграло підставу в 1863 р. Російського бальнеологічного суспільства на Кавказі за ініціативою директора управління курортів Кавказьких Мінеральних Вод, професора С.А. Смирнова. Після 1917 р. (після націоналізації курортів) почався інтенсивний розвиток бальнеології. У 1921 р. був створений Бальнеологічний інститут на Кавказьких Мінеральних Водах (у П'ятигорську), в 1922 р. - Томський бальнеофизиотерапевтический інститут, а в 1926 р. відкритий Центральний інститут курортології і фізіотерапії в Москві.

Хімічний склад мінеральних вод

Мінеральні води - складні розчини, у яких речовини містяться у вигляді іонів, недіссоціірованних молекул, газів, колоїдних частинок.

Довгий час бальнеологи не могли прийти до єдиної думки про хімічний склад великої води, оскільки аніони і катіони мінеральних вод утворюють дуже нестійкі сполуки. Як казав Ернст Резерфорд, «іони - це веселі малюки, ви можете спостерігати їх чи не на власні очі». Ще в 1860-х рр.. хімік О. Тан вказав на неправильність сольового зображення мінеральних вод, через що Железноводск довго вважали курортом з «несталої репутацією». Спочатку мінеральні води Железноводска зараховували до лужно-залозистим, потім стали комбінувати карбонати з лугами, а сульфати - з лужними землями, називаючи ці води «лужно-залізистими (містять натрій вуглекислий і залізо) з переважанням гіпсу (сульфату кальцію) і соди (гідрокарбонату натрію ). Згодом склад вод стали визначати за основним іонів. Унікальні Желєзноводську джерела за складом належать до вуглекислих гідрокарбонатно-сульфатного кальцієво-натрієвих високотермальних водам, мало містить хлористий натрій, що виключає небезпеку подразнення ниркової тканини при їх питне використанні. В даний час Железноводск вважається одним з найкращих «ниркових» курортів. Заліза в мінеральних водах цього курорту міститься порівняно мало, до 6 мг / л, тобто менше, ніж у специфічних залізистих водах, в яких має бути не менше 10 мг / л.

У німецькій «Курортної книзі», виданій в 1907 р., аналізи вод мінеральних джерел вперше були представлені у вигляді іонних таблиць. Така ж книга про австрійських курортах була видана в 1914 р. Цей тип подання мінеральних вод прийнятий в Європі в даний час. Як приклад наводимо іонний склад вод одного з найпопулярніших джерел французького курорту Віші, відомого з часів Римської імперії - Vichy Celestins (М - 3,325 г. / л; pH - 6,8).

Аніони:

Катіони

Bicarbonates (бікарбонати): 2989

Sodium (натрій): 1172

Chlorures (хлориди): 235

Calcium (кальцій): 103

Sulfates (сульфати): 138

Potassium (калій): 66

Fluorures (фториди): 5

Magn é sium (магній): 10

Критерії для віднесення вод до «мінеральним»

Критерії для віднесення вод до «мінеральним» в тій чи іншій мірі відрізняються у різних дослідників. Усіх їх об'єднує походження: то є мінеральні води - це води, здобуті або винесені на поверхню із земних надр. На державному рівні, у ряді країн ЄС законодавчо затверджені певні критерії зарахування вод до категорії мінеральних. У національних нормативних актах щодо критеріїв мінеральних вод знайшли своє відображення гідрогеохімічні особливості територій, які притаманні для кожної країни.

У нормативних актах ряду країн Європи та міжнародних рекомендаціях - «Кодекс Аліментаріус», Директивах Європейського парламенту і Європейської ради для країн - членів ЄС визначення «мінеральні води» набуло більш широкий зміст.

Наприклад, «Кодекс Аліментаріус» дає таке визначення природної мінеральної води: природної мінеральної водою є вода, яка чітко відрізняється від звичайної питної води, так як:

  • вона характеризується своїм складом, що включає певні мінеральні солі, в певному їх співвідношенні, і наявністю певних елементів у слідових кількостях або інших компонентів;

  • її безпосередньо отримують з природних або пробурених джерел з підземних водоносних шарів, для чого необхідно дотримання всіх запобіжних заходів в межах зони захисту щоб уникнути попадання будь-якого забруднення якого зовнішнього впливу на хімічні, фізичні властивості мінеральних вод;

  • вона характеризується постійністю свого складу та стабільністю дебіту, певною температурою і відповідними циклами другорядних природних коливань.

У Росії прийнято визначення В.В. Іванова і Г.А. Невраева, дане в роботі «Класифікація підземних мінеральних вод» (1964 р.).

До мінеральних питних вод (відповідно до ГОСТ 13273-88), відносяться води із загальною мінералізацією не менше 1 г / л або при меншій мінералізації, які містять біологічно активні мікрокомпоненти в кількості не нижче бальнеологічних норм.

Питні мінеральні води в залежності від ступеня мінералізації і інтенсивності дії на організм поділяють на лікувально-столові з мінералізацією 2-8 р. / л (винятком є Єсентуки № 4 з мінералізацією 8-10 р. / л) і лікувальні води з мінералізацією 8 - 12 г. / л, рідко вище.

Мінеральні води, віднесені у встановленому порядку до категорії лікувальних, використовуються насамперед у лікувальних та курортних цілях. Дозвіл на використання лікувальних мінеральних вод для інших цілей у виняткових випадках видається органами виконавчої влади суб'єктів Російської Федерації за погодженням із спеціально уповноваженим державним органом управління використанням та охороною водного фонду, спеціально уповноваженим державним органом, що здійснює управління курортами, і федеральним органом управління державним фондом надр.

Залежно від розвитку уявлень про склад і властивості природних вод та їх лікувальному значенні протягом багатьох років розроблялися критерії, що дозволяють відносити ту чи іншу воду до мінеральної. Оцінка мінеральних вод проводиться за різними кваліфікаційними показниками. В якості основних критеріїв оцінки лікувальної цінності мінеральних вод в курортології прийняті особливості їхнього хімічного складу і фізичних властивості (показник загальної мінералізації, що переважають іони, підвищений вміст газів, мікроелементів, величина кислотності і температура джерела) які одночасно служать найважливішими показниками для їхньої класифікації.

Основні характеристики мінеральних вод

Мінералізація - сума всіх розчинних у воді речовин - іонів, біологічно активних елементів (виключаючи гази), виражається в грамах на 1 л води. За показником загальної мінералізації (М) розрізняють: слабо мінералізовані (1-2 р. / л), малої (2-5 р. / л), середньої (5-15 р. / л), високої (15-30 р. / л) мінералізації, ропні мінеральні води (35-150 р. / л) і крепкорассольние (150 р. / л і вище). Для внутрішнього застосування використовують звичайно мінеральні води з мінералізацією від 2 до 20 г. / л. Розсоли та міцні розсоли застосовують для ванн в розведенні, відповідно до відпрацьованими методиками лікування при різних захворюваннях. Ропа - високомінералізовані мінеральні води відкритих водойм (озер, лиманів).

За наявності газів мінеральні води діляться на: вуглекислі (СО 2) - не менше 0,5 г / л вуглекислого газу, азотні (N 2) - не менше 18 р. / л азоту, сірководневі (сульфідні) (H 2 S) - не менше 10 р. / л вільного сірководню.

Основний хімічний склад мінеральних вод визначається змістом найбільш поширених трьох аніонів - НСО 3, S0 4, Сl і трьох катіонів - Са, Mg, Na. Співвідношення зазначених шести елементів визначає основні властивості підземних вод - лужність, солоність і жорсткість.

За анионам виділяють три типи мінеральних вод: хлоридні (Cl), гідрокарбонатні (HCO 3), сульфатні (SO 4) і ряд проміжних - гідрокарбонатно-сульфатні, сульфатно-хлоридні, хлоридно-сульфатні і складнішого складу.

За катионам мінеральні води можуть бути натрієвими (Na), кальцієвими (Ca), магнієвими (Mg), або змішаними кальцієво-магнієвими, кальцієво-магнієво-натрієвими і ін

При характеристиці гідрохімічних типів на перше місце ставиться переважаючий аніон. Так, наприклад, прісні води в більшості випадків - гідрокарбонатні кальцієві або гідрокарбонатні кальцієво-магнієві, а солонуваті - можуть бути сульфатними кальцієво-магнієвими.

За змістом мікроелементів розрізняють: залізисті води (Fe) - не менше 20 мг / л заліза, миш'яковисті (As) - не менше 0,7 мг / л миш'яку, кременисті (Si) - не менше 50 мг / л кременистої кислоти, бромисті (Br) - не менше 25 мг / л брому, йодисті (I) - не менше 5 мг / л йоду (часто йодо-бромисті).

За величиною рН виділяють: сильнокислому (рН <3,5), кислі (3,5-5,5), слабокислі (5,5-6,8), нейтральні (6,8-7,2), слаболужні (7 ,2-8, 5), лужні (> 8,5) мінеральні води.

По температурі: холодні - до 20 ° C, теплі (субтермальні) - від 20 до36 ° C, гарячі (термальні) - від 37 до 42 ° C, дуже гарячі (високотермальні, гіпертермальні) - понад 42 ° C.

Поділу мінеральних вод на гіпотонічні і гіпертонічні надавали значення в XIX ст., Залежно від того, наскільки точка замерзання даної мінеральної води перевищує точку замерзання людської крові (- 0,56 ° C) або ж є більш низькою порівняно з нею. Дуже скоро від цієї ознаки відмовилися.

Ще один застарілий термін, що застосовувався для характеристики мінеральних вод в XVIII-XIX ст., Можна зустріти в буклетах зарубіжних курортів, перекладених російською мовою:

- Акратотерми - (байдужі, дикі води, Willdb ä der, гарячі) - мінералізація до 1 г / л, вміст вуглекислоти менше 1г / л, температура вище 20 ° С

- Акратопегі - (байдужі, дикі води, Willdb ä der, холодні) - мінералізація до 1 г / л, вміст вуглекислоти менше 1г / л, температура нижче 20 ° С.

Велика частина хімічно байдужих вод, ефективність яких була доведена емпірично практичним застосуванням на протязі століть, виявилися радоновими. У багатьох були при більш ретельному хімічному аналізі виділені мікроелементи або органічні речовини, змісту яких у минулому не надавали значення.

Залежно від фізико-хімічних властивостей мінеральних вод і характеру їх впливу на організм виділяють води для зовнішнього застосування і для внутрішнього.

Мінеральні води для зовнішнього використання, як правило, містять підвищену кількість розчинених хімічних речовин або специфічні біологічно активні мікрокомпоненти. Для зовнішнього застосування використовуються також і маломінералізовані термальні води.

Для питного лікування застосовують мінеральні лікувальні та лікувально-столові води. Споживання мінеральних лікувальних і лікувально-столових вод обмежено показаннями до лікувального застосування. Вимоги до якості і безпеки мінеральної лікувальної та мінеральної лікувально-столової води встановлені в ГОСТ 13273-88, СанПиН 2.3.2.1078-2001. Згідно з цими документами до мінеральних вод відносять води, які надають на організм людини лікувальну дію, обумовлене іонно-сольовим та газовим складом, підвищеним вмістом біологічно активних компонентів і специфічними властивостями (радіоактивність, температура, рН середовища).

Вимоги до якості та безпеки питної бутильованої води встановлені в наступних нормативних документах: ГОСТ Р 52109-2003 та СанПіН 2.1.4.1116-2002.

Мінеральні води для бальнеотерапії (зовнішнього застосування)

Сульфідні (сірководневі) мінеральні води. Для бальнеотерапії використовуються сірководневі води концентрації H 2 S від 10 до 250 мг / л.

Вуглекислі мінеральні води - природні води, що мають різний іонний склад, мінералізацію і температуру і містять не менше 0,75 м. / л вуглекислого газу (двоокису вуглецю - СО2) З лікувальною метою при зовнішньому застосуванні використовуються концентрації вуглекислоти 0,75 - 2,0 г / л.

Хлоридні натрієві мінеральні води - природні води, що мають різні іонний склад, мінералізацію і температуру з переважанням іонів хлору (Cl-) і натрію (Na-). З лікувальною метою зовнішньо застосовуються води цього класу при концентраціях 10 - 60 р. / л.

Радонові води - Мінеральні води різного складу, які містять радіоактивний газ радон. З лікувальною метою використовуються радонові води з концентрацією радону від 5 до 200 нКи / л.

Йодобромістие води - мінеральні води різного складу, які містять йод (5 мг / л) і бром (25 мг / л) Найчастіше йод і бром присутній у хлоридних натрієвих водах. Залежно від переважання йодидів або бромідів ці води можуть бути можуть бути йод-бромистими, бром-йодистими, бромистими або йодистими. У літературі з бальнеології частіше вживається терміни бромні, йодні, йодобромні і бром-йодні води. Ми вважаємо вживання цих термінів помилковим. Як вже сказано вище, справжній прорив у вивченні мінеральних вод розпочався після революційних відкриттів у хімії, які в основному пов'язують з ім'ям А. Лавуазьє. Бром відкритий в 1825 р. французьким хіміком О.Ж. Баларом при вивченні розсолів середземноморських соляних промислів; названий від грец. Bromos - смердючий. При розчиненні у воді бром частково реагує з нею з утворенням бромистоводневої кислоти і нестійкою бромноватистой кислоти Розчин брому у воді, що володіє неприємним запахом, називається бромної водою. У природі бром присутній головним чином у вигляді іонів, які подорожують разом з грунтовими водами. Бромисті солі натрію, калію, магнію зустрічаються у відкладеннях хлористих солей, в калійних солях - сильвін і карналіті. Йод, галоген також як і бром, погано розчиняється у воді, але добре розчиняється в соляних розчинах з утворенням йодидів. Завдяки хорошій розчинності у воді бромисті і йодисті солі накопичуються в морській воді, ропі соляних озер і підземних розсолах.

Крем'янисті мінеральні води - природні води, що мають різний іонний склад, мінералізацію і температуру і містять кремнієву кислоту не менше 50 мг / л. Крем'янисті мінеральні води термальні, зазвичай маломінералізовані, лужні. Характерною особливістю крем'янистих вод є наявність в них газів, головним чином азоту.

Миш'яковисті мінеральні води (мишьяксодержащіе - As) мінеральні води - природні води, що мають різний іонний склад, мінералізацію, температуру і зміст 0,7 мг / л і більше миш'яку, у водах для питного лікування не вище 0,2 мг / л. Відносяться до досить рідкісним різновидам мінеральних вод. Миш'яковисті мінеральні води дуже різняться за своїм хімічним і газовим складу. Найвідоміші води цієї групи - вуглекислі миш'яковисті води родовища Чвіжепсе (Сочі), Гірська Тиса (Закарпатська область, Україна) і курорт Синьогорськ (Сахалінська обл).

Посилання (links):
  • http://www.sankurtur.ru/russia/region/436/
  • Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Хімія | Реферат
    54.5кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Ресурси мінеральних вод Львівської області
    Бальнеологічні властивості мінеральних вод басейну р. Наличево
    Автоматизовані системи управління ВМТП ЗАТ Завод мінеральних вод
    Автоматизовані системи управління ВМТП ЗАТ Завод мінеральних вод
    Розробка комплексу заходів з технічного контролю виробництва лікувально-столових мінеральних вод
    Розробка комплексу заходів з технічного контролю виробництва лікувально столових мінеральних вод
    Хімічний склад винограду
    Спеціальні солоду Хімічний склад
    Хімічний склад калача уральського
    © Усі права захищені
    написати до нас
    Рейтинг@Mail.ru