Ионный состав минеральной воды

Жесткость

Жесткостью  называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых  солей кальция  и магния. Различают  следующие виды жесткости:

• Общая жесткость - определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния, представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.
• Карбонатная жесткость - обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью.
• Некарбонатная жесткость - обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

В мировой практике используется несколько  единиц измерения  жесткости, все они  определенным образом  соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в  качестве единицы  жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3). СанПиН рекомндует норму общей жесткости воды - 7,0 мг-экв/л.

Окисляемость  перманганатная

Окисляемость - это величина, характеризующая  содержание в воде органических и минеральных  веществ, окисляемых (при  определенных условиях) одним из сильных  химических окислителей. Выражается этот параметр в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление  этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды. В соответствии с требованиями СанПиН перманганатная окисляемость не должна превосходить 5,0 мгО2/л.

Органолептические показатели

К числу органолептических  показателей относятся  те параметры качества воды, которые определяют ее потребительские  свойства, т.е. те свойства, которые непосредственно  влияют на органы чувств человека (обоняние, осязание, зрение). Наиболее значимые из этих параметров - вкус и запах - не поддаются формальному  измерению, поэтому  их определение производится экспертным путем. Кроме  вкуса и запаха, выделяют такие показатели как привкус, цветность, мутность и прозрачность.

Запах и привкус

Химически чистая вода совершенно лишена привкуса и  запаха. С научной  точки зрения, запах  и привкус - это  свойство веществ  вызывать у человека и животных специфическое  раздражение рецепторов слизистой оболочки носоглотки и языка. Привкус может  быть щелочной, металлический, вяжущий и т.п.. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20оС и 60оС и измеряют в баллах. СанПиН нормирует допустимую интенсивность привкуса – 2 балла, запаха – 2 балла.

Вкус

Вкус  воды определяется растворенными  в ней веществами органического и  неорганического  происхождения и  различается по характеру  и интенсивности. Различают четыре основных вида вкуса: соленый, кислый, сладкий, горький. Все другие виды вкусовых ощущений называются привкусами – см. выше Интенсивность  вкуса определяют при 20оС и оценивают  по пятибалльной системе. СанПиН нормирует  допустимую интенсивность  вкуса – 2 балла.

Цветность

Цветностью  называют показатель качества воды, характеризующий  интенсивность окраски  воды. Определяется цветность путем  сравнения окраски  испытуемой воды с  эталонами и выражается в градусах платиново-кобальтовой  шкалы. Высокая цветность  свидетельствует  о неблагополучии воды. СанПиН нормирует  допустимый показатель цветности - 20 градус Pt-Co шкалы.

Мутность

Мутность  воды вызвана присутствием тонкодисперсных  взвесей органического  и неорганического  происхождения. Главным  отрицательным следствием высокой мутности является то, что  она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании  и стимулирует  рост бактерий. ВОЗ  по показаниям влияния  на здоровье мутность не нормирует, однако с точки зрения внешнего вида рекомендует, чтобы мутность была не выше 5 NTU (нефелометрическая  единица мутности), а для целей  обеззараживания - не более 1 NTU. СанПиН нормирует  допустимый показатель мутности - 2,6 ЕМФ (по формазину) и 1,5 мг/л (по каолину).

Прозрачность

Прозрачность (или светопропускание) воды обусловлена  ее цветом и мутностью, то есть содержанием  в них различных  окрашенных и взвешенных органических и минеральных  веществ. Воду в зависимости  от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно мутную. 
Определение прозрачности воды - обязательный компонент программ наблюдений за состоянием водных объектов. Специальные нормы для контроля данного параметра СанПиНом не вводятся. 

Особенности химического состава  напитков на основе минеральных вод

В зависимости от концентрации солей, природные  минеральные воды делят на:

• столовые — минеральная (натуральная) вода пригодна для ежедневного применения, содержание солей в ней не превышает 1 грамма на литр воды. Как правило, она мягкая, приятная на вкус, без постороннего запаха и привкуса. Не случайно на основе столовой воды изготовляются прохладительные напитки; Нормативные документы на минеральные столовые воды отсутствуют.
• лечебно-столовые — в этой воде может содержаться от 1 до 10 граммов солей на литр воды. Достоинство лечебно-столовых минеральных вод состоит в их многофункциональности: их можно употреблять как столовый напиток и систематически — для лечения;
• лечебные — самая насыщенная по солевому составу вода. К этой категории относят минеральные воды с минерализацией — более 10 граммов на литр, либо воды с повышенным содержанием активных микроэлементов, например, мышьяка или бора. Ее следует пить строго по рекомендации врача.

По  химическому составу  различается шесть  классов минеральных  вод: гидрокарбонатные, хлоридные, сульфатные, смешанные, биологически активные и газированные. Но есть и другая трактовка этой классификации  — по ионному составу:

• гидрокарбонатные — эта вода предназначена для тех, кто занимается спортом. Применяются при лечении мочекаменной болезни. Противопоказания — гастрит;
• сульфатные — рекомендуется такая вода тем, у кого наблюдаются проблемы с печенью и желчного пузыря, ожирение и сахарный диабет. Категорически нельзя употреблять такую воду детям и подросткам, т. к. сульфаты препятствуют росту костей;
• хлоридные — такая вода способствует регулировку работы кишечной, желчной путей и печени. Противопоказания к применению (категорически) — повышенное давление;
• магниевые — помогает при стрессовых ситуациях. Противопоказания - склонность к расстройству желудка;
• железистые;
• и др.

Минеральные воды применяются  для курортно-санаторного  лечения, а также  как столовая вода. Для продажи минеральная  вода разливается  в бутылки, часто  искусственно газируется (газированная минеральная вода). Около источников минеральной воды иногда устраивают питьевые фонтанчики. В России широко известны такие марки воды, как Боржоми, Нарзан и Ессентуки. Кроме Кавказа, в России есть другие крупные источники — на Камчатке, в Приморье — Шмаковские курорты в Лесозаводском районе известны марками Шмаковка № 1, Монастырская. В сибирском регионе широко известны минеральные воды Карачинская, Кожановская, Тагарская и другие. Выделяют следующие основные типы углекислых вод:

• воды типа нарзанов — гидрокарбонатные и сульфатно-гидрокарбонатные магниево-кальциевые, обычно холодные, с минерализацией до 3-4 г/л, которые служат базой для важнейших бальнеологических курортов РФ (например, курорт Кисловодск);
• воды типа Пятигорска — термальные сложного анионного состава, обычно натриевые, с минерализацией до 5-6 г/л, которые составляют довольно редкую и весьма ценную группу питьевых и наружно применяемых углекислых вод (курорты Пятигорск, Железноводск);
• воды типа Боржоми — гидрокарбонатные натриевые, холодные и тёплые, с минерализацией до 10 г/л. Воды эти пользуются широкой известностью как ценнейшие питьевые минеральные воды и применяются на многих курортах страны;
• воды типа Ессентуки — хлоридно-гидрокарбонатные натриевые, с минерализацией до 10-12 г/л, а иногда и больше, нередко с повышенным содержанием брома и йода (курорт Ессентуки).

Лечебная  сила подземных вод  была для древних  людей загадкой. Ее приписывали порой  каким-то таинственным созданиям, якобы  обитавшим в источниках. Однако были предприняты  и научные попытки  объяснить действенность  минеральных вод.  
 
Греческий врач Архигенес, живший в I веке н. э., одним из первых в мире утверждал, что секрет подземных вод — в их составе. Он даже занялся систематизацией вод, разделив их на 4 группы: щелочные, железистые, соленые и сернистые. Около 2 тысяч лет прошло с тех пор. Сегодня никто не сомневается, что сила этих вод обусловлена содержащимися в них веществами. Одни вещества содержатся в минеральных водах в виде ионов, другие в виде недиссоциированных молекул, третьи представляют собой коллоидные частицы. Разумеется, различные минеральные воды отличаются друг от друга и набором составных частей и их соотношением. Одни из этих «живых вод» пригодны для питья, другие для лечебных ванн.  
 
По температуре минеральные воды подразделяются на холодные (до 20 °С), субтермальные (20 - 37 °С), термальные (37 - 42 °С) и гипертермальные (свыше 42 °С).  

Вся информация о минеральной  воде, произведенной  в России, дается на этикетке. Там  указывается ее назначение: столовая, лечебно-столовая или лечебная, а  также уровень  минерализации (обычно - в процентах). Также  обязательно указание химического состава, а для лечебных вод и рекомендаций по применению.

Процесс образования минеральных  вод весьма сложен и ещё недостаточно изучен.

При характеристике генезиса минеральных вод  различают происхождение  самой подземной  воды, присутствующих в ней газов  и образование  её ионно-солевого состава.

Газы, растворённые в минеральных  водах, служат показателями геохимических условий, в которых шло  формирование данной минеральной воды. В верхней зоне земной коры, где  преобладают окислительные  процессы, минеральные  воды содержат газы воздушного происхождения - азот, кислород, углекислоту (в  незначительном объёме).

На  поверхности Земли  минеральные воды проявляются в  виде источников, а  также выводятся  из недр буровыми скважинами (глубины  могут достигать  нескольких километров) .

Минводы используют на курортах для питьевого  лечения, ванн, купаний  в лечебных бассейнах, всевозможных душей, а также для  ингаляций и полосканий при заболеваниях горла и верхних  дыхательных путей, для орошения при  гинекологических заболеваниях и т. п. Минводы  применяют внутрь и во внекурортной обстановке, когда пользуются привозными водами, разлитыми в бутылки. Налитая в бутылки вода насыщается двуокисью углерода для сохранения её химических свойств и вкусовых качеств; она должна быть бесцветной, абсолютно чистой; бутылки с минводой хранят в горизонтальном положении в прохладном месте.

Лечение бутылочными минводами должно сочетаться с соблюдением определенного режима, диеты и использованием дополнительных лечебных факторов (физиотерапии, медикаментозного лечения, гормональной терапии и т. п.). Применение минеральных вод противопоказано, например, при сужении пищевода и привратника желудка, резком опущении желудка, сердечно-сосудистых заболеваниях, сопровождающихся отёками, нарушениях выделительной способности почек и т. д. Лечение минеральной водой должно проводиться по назначению врача и под врачебным контролем.

Лечебное  действие минеральных  вод. Минводы оказывают на организм человека лечебное действие всем комплексом растворённых в них веществ, а наличие специфических биологически активных компонентов (CO 2 , H 2 S, As и др.) и особых свойств определяет часто методы их лечебного использования. В качестве основных критериев оценки лечебности минвод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойств, которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации. В настоящее время выделяются следующие главнейшие особенности состава минеральных лечебных вод, которые одновременно являются основой для их оценки, подразделения и обозначения: 1) газовый состав; 2) степень газонасыщенности; 3) ионный состав; 4) общая минерализация; 5) содержание биологически активных микрокомпонентов; 6) температура; 7) радиоактивность; 8) кислотность (щелочность) вод.