Что означает менделеевская вода
Минеральная вода: что это такое и из чего состоит — характеристика, химический состав, свойства, особенности и функции
Наше здоровье напрямую связано с тем, что мы пьем. Учеными доказано, что без еды человек может прожить около месяца, но без жидкости не протянет и недели. Организм, в зависимости от пола и возраста, состоит из H2O на 70-80 процентов, и она играет огромную роль в нашей жизнедеятельности. Мы просто не замечаем, какую функцию она выполняет. Но органы напрямую связаны с ней, ведь она участвует в процессе пищеварения, снабжает клетки кислородом (который переносится по кровеносной системе), выводит шлаки, токсины и остальные вредные вещества. В статье мы расскажем, что это такое — минеральные воды, дадим определение, описание, особенности, характеристики, и поясним, что содержится в лечебной природной жидкости.
В зависимости от химического состава она способна не только поддерживать щелочно-кислотный баланс в организме человека, но и излечивать от различных недугов, создать стойкую ремиссию хронических заболеваний. Однако необходимо понимать, что переусердствование минералкой может повлечь за собой негативные последствия, так как избыток ее также вреден для нас, как и недостаток. Значит необходимо найти «золотую середину». Давайте поговорим об этом. Грубо говоря, к такому понятию можно причислить фактически любой источник. Растворенные примеси и дали название. Многие подземные емкости содержат такое количество солей, что они становятся совершенно непригодны для бытового использования. В этом случае они находят применение в качестве сырья для фармацевтической или химической промышленностей.
Минеральная — это какая вода и что означает
Уникальные естественные источники находятся повсеместно, независимо от географических широт. Их можно встретить на равнинной местности, в предгорье, горах и даже в пустынях. В природе не существует абсолютно чистых залежей. В той или иной степени в каждом объеме присутствуют растворенные соли. Меньше всего ионов находится в атмосферных осадках, потому что происходит естественный процесс дистилляции. Жидкость сначала испаряется, затем, охлаждаясь в верхних слоях атмосферы, возвращается на землю. В результате этого процесса образуется снег (в дальнейшем он питает реки), дождь, туман. Все это скапливается в природных и рукотворных хранилищах. На этом этапе степень минерализации минимальна. В дальнейшем происходит проникновение вглубь земли. На своем пути ручейки встречают самые разнообразные горные породы. Если кварцевый песок или привычная нам глина, фактически не поддаются растворению, то известняки и многие другие химические соединения активно вступают в реакцию, обогащают сторонними вкраплениями. Также повышение концентрации бывает в районах, не имеющих естественных стоков. Озера и реки, в которых происходит сбор осадков, но отсутствует выход перетекания, за счет испарения накапливают все соли, смываемые с окрестных горных пород.
В бытовом понимании к этому классу причисляется жидкость, имеющая полезные и лечебные вещества. В дальнейшем мы обсудим именно этот разряд и рассмотрим, как структуру так и правила использования, чтобы употребление напитка не навредило вам.
Химический состав и свойства минеральной воды
Из курса школьной химии нам известно, что H2O является самым сильным растворителем. В той или иной мере большая часть соединений подвергается расщеплению на ионы и катионы. Водород и кислород – одни из самых активных элементов, которые стремятся вступить в связь со многими материями, встречающимися на их пути. За счет этого качества происходит обогащение частицами пород.
Наиболее распространенными примесями являются соли кальция, магния, хлора, фтора, натрия, железа, брома, йода и даже мышьяка. Эти соединения бывают разных видов и встречаются в различных количествах и комбинациях.
Как сопутствующие, в макроскопических объемах присутствуют и другие элементы, менее склонные к растворению. В источниках можно найти всю таблицу Менделеева. Например, в мировом океане растворено золото во много раз больше, чем есть в финансовых организациях всех стран.
Конечно от состава сильно зависят свойства и характеристики лечебной воды. Поэтому в каждом конкретном случае анализируется влияние ее на организм и технология применения. Целебные последствия от ее употребления были замечены несколько тысячелетий назад. Благотворное влияние на пищеварительный тракт и кожные заболевания давно подметили в древнем Египте и Китае. Одним из критических моментов для жителей равнин является недостаток йода. Некоторые регионы сталкиваются с дефицитом железа, что приводит к анемии. Ранее была распространена проблема отсутствия обычной соли, что также ведет к нарушению жидкостного баланса в организме. Кальциевые соединения абсолютно необходимы для нормального построения скелета. В этом же процессе участвует фтор и фосфор. Поэтому и в наше время необходимо даже совершенно здоровому человеку иметь поступление этих элементов извне.
Как использование минеральной воды влияет на наш организм
Влияние питья на процессы, происходящие в нашем теле, строго индивидуально. Зависит от наших особенностей и тех компонентов, что находится в растворе. Главным элементом является H2O, все остальные ионы выполняют вторичные функции. Большую часть необходимых строительных «кирпичиков» мы получаем с пищей. Но во многих регионах наблюдается дефицит тех или иных веществ. Например, на Крайнем Севере всегда было мало поваренной соли и йода. Это связано с тем, что большинство хранилищ питалось от осадков. Поэтому просто подсоленная влага решала много проблем со здоровьем. Особым разделом является влияние структуры на людей с теми или иными отклонениями от нормы. Каждая болезнь вносит свой негативный вклад в обменные процессы и своевременное использование минералки может ускорить выздоровление. Подбор необходимого состава производит медицинский работник на основе тщательного диагностирования. Так как избыток солей может негативно повлиять на организм в такой же мере, как и недостаток.
Определяем минерализацию питьевой воды
Что такое pH?
Что такое минерализация воды?
Минерализация представляет собой количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых твердых веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества находятся именно в виде солей.
По данным ВОЗ надежные данные о возможном воздействии на здоровье повышенного солесодержания отсутствуют. Поэтому по медицинским показаниям ограничения ВОЗ не вводятся. Обычно хорошим считается вкус воды при общем солесодержании до 600 мг/л, однако уже при величинах более 1000-1200 мг/л вода может вызвать нарекания у потребителей.
Вопрос о воде с низким солесодержанием также открыт. Считается, что такая вода слишком пресная и безвкусная, хотя многие тысячи людей, употребляющих обратноосмотическую воду, отличающуюся очень низким солесодержанием, наоборот находят ее более приемлемой.
Что означает «мягкая» и «жесткая» вода»?
Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния.
Для многих целей жесткость воды не играет существенной роли (например, для тушения пожаров, полива огорода, уборки улиц и тротуаров). Но в ряде случаев жесткость может создать проблемы. При принятии ванны, мытье посуды, стирке, мытье машины жесткая вода гораздо менее предпочтительна, чем мягкая. И вот почему: при использовании мягкой воды расходуется в 2 раза меньше моющих средств.
Жесткая вода, взаимодействуя с мылом, образует «мыльные шлаки», которые не смываются водой и оставляют малосимпатичные разводы на посуде и поверхности сантехники; «Мыльные шлаки» также не смываются с поверхности человеческой кожи, забивая поры и покрывая каждый волос на теле, что может стать причиной появления сыпи, раздражения, зуда.
При нагревании воды содержащиеся в ней соли жесткости кристаллизуются, выпадая в виде накипи. Накипь является причиной 90% отказов водонагревательного оборудования. Поэтому к воде, подвергаемой нагреву в котлах, бойлерах и т.п., предъявляются на поря-док более строгие требования по жесткости;
Что такое железистая вода?
Необходимо также отметить, что «беда никогда не ходит одна» и на практике почти всегда встречается сочетание нескольких или даже всех видов железа. Учитывая, что нет единых утвержденных методик определения органического, коллоидного и бактериального железа, то в деле подбора эффективного метода (или комплекса метдов) очистки воды от железа очень много зависит от практического опыта фирмы, занимающейся водоочисткой.
Методы удаления железа из воды
Итак, к существующим методам удаления железа можно отнести:
1. Окисление (кислородом воздуха или хлором, перекисью водорода, озоном) с последующим осаждением и фильтрацией. Это наиболее старый способ и используется только на крупных муниципальных системах. Наиболее передовым и сильным окислителем на сегодняшний день является озон. Однако установки для его производства довольно сложны, дороги и требуют значительных затрат электроэнергии, что ограничивает его применение.
У всех перечисленных способов окисления есть ряд недостатков:
Во-первых, если не применять коагулянты, то процесс осаждения окисленного железа занимает долгое время, в противном же случае фильтрация некоагулированных частиц сильно затрудняется из-за их малого размера.
Во-вторых, эти методы окисления слабо помогают в борьбе с органическим железом.
В-третьих, наличие в воде железа часто сопровождается наличием марганца. Марганец окисляется гораздо труднее, чем железо и, кроме того, при значительно более высоких уровнях рН.
2. Каталитическое окисление с последующей фильтрацией. Наиболее распространенный на сегодняшний день метод удаления железа, применяемый в компактных высокопроизводительных системах.
Суть метода заключается в том, что реакция окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической реакции окисления).
Все системы на основе данного типа окисления кроме специфических черт имеют и ряд недостатков:
Во-первых. Они неэффективны в отношении органического железа.
Во-вторых, системы этого типа все равно не могут справиться со случаями, когда содержание железа в воде превышает 15-20 мг/л, что совсем не редкость. Присутствие в воде марганца только усугубляет ситуацию.
Однако на практике, возможность применения катионообменных смол по железу, бывает сильно затруднена.
Объясняется это следующими причинами:
Во-первых, ионообменные смолы очень критичны к наличию в воде трехвалентного железа, которое «забивает» смолу и очень плохо из нее вымывается.
Во-вторых, при высокой концентрации в воде железа, с одной стороны возрастает вероятность образования нерастворимого трехвалентного железа, и, с другой стороны, гораздо быстрее истощается ионообменная ёмкость смолы.
В-третьих, наличие в воде органических веществ (в том числе и органического железа) может привести к быстрому «зарастанию» смолы органической пленкой, которая служит питательной средой для бактерий.
Тем не менее, именно применение ионообменных смол представляется наиболее перспективным направлением в деле борьбы с железом и марганцем в воде.
Практическое же применение мембран ограничено следующими факторами:
Во-первых, мембраны даже в большей степени, чем гранулированные фильтрующие среды и ионообменные смолы, критичны к «зарастанию» органикой и забиванию поверхности нерастворимыми частицами (в данном случае ржавчиной). То есть мембранные системы применимы либо там, где нет железа, либо проблема с этими загрязнениями должна быть предварительно решена другими методами.
Во-вторых, стоимость. Мембранные системы весьма и весьма недешевы. Их применение рентабельно только там, где требуется очень высокое качество воды (например, в пищевой промышленности).
Что такое окисляемость?
Выражается этот параметр в миллиграммах кислорода, участвовшего в окислении этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды.
Наиболее высокая степень окисления достигается бихроматным и иодатным методами. Величина окисляемости природных вод может варьироваться в широких пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов О2 на литр воды.
Как нормируются чувственные показатели качества воды?
Запах и привкус
Основными причинами возникновения привкуса и запаха в воде являются:
Цветность
Цветность определяется путем сравнения окраски испытуемой воды с эталонами и выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Различают «истинный цвет», обусловленный только растворенными веществами, и «кажущийся» цвет, вызванный присутствием в воде коллоидных и взвешенных частиц.
Цветность природных вод обусловлена в основном присутствием окрашенных органических веществ и соединений железа и некоторых других металлов.
Мутность
Мутность воды вызвана присутствием веществ органического и неорганического происхождения.
В России мутность воды определяют фотометрическим путем сравнения проб исследуемой воды со стандартными суспензиями. Результат измерений выражают в мг/дм3 при использовании основной стандартной суспензии каолина или в ЕМ/дм3 (едини-цы мутности на дм3) при использовании основной стандартной суспензии формазина.
Общее микробное число
В основном для выделения бактерий и подсчета общего микробного числа используют метод фильтрации через мембрану.
При этом методе определенное количество воды пропускается через специальную мембрану. В результате, на поверхности мембраны остаются все находящиеся в воде бактерии. После чего мембрану с бактериями помещают на определенное время в специальную питательную среду при температуре 30-37 оС.
Во время этого периода, называемого инкубационным, бактерии получают возможность размножиться и образовать хорошо различимые колонии, которые уже легко поддаются подсчету.
Колиформные бактерии
Термин «Колиформные организмы» (или «колиформные бактерии») относится к классу бактерий, имеющих форму палочек, в основном живущих и размножающихся в нижнем отделе пищеварительного тракта человека и большинства теплокровных животных (например, домашнего скота и водоплавающих птиц).
В воду попадают, как правило, с фекальными стоками и способны выживать в ней в течение нескольких недель, хотя и лишены способности к размножению.
Согласно рекомендациям ВОЗ, колиформные бактерии не должны обнаруживаться в системах водоснабжения с подготовленной водой.
Закажите консультацию специалиста компании Гейзер
Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!
Что было в диссертации Менделеева «О соединении спирта с водою»
Дедушка Менделеева любил меняться, отсюда и произошла его фамилия… Менделеев любил делать чемоданы и был известен среди питерских извозчиков, как чемоданных дел мастер… Менделеев увидел свою таблицу во сне и потом долго бегал по Питеру в ночной сорочке с криками «Эврика».
Из баек о Менделееве.
Исчезновение (часть 1).
Сейчас я покушусь на святое — на Дмитрия Ивановича Менделеева. Не знаю почему, но русская словесная традиция питает странное неравнодушие к Дмитрию Ивановичу, великому русскому химику с нерусской фамилией.
По количеству легенд и баек, который ходя вокруг Менделеева с ним может потягаться разве что другой великий русский ученый, Михайло Ломоносов. Но если байки про Ломоносова в значительной части правдивы, по абсолютно все байки вокруг Менделеева — вранье. Кроме одной, насчет периодического закона. Да и то, потому, что это не байка, а факт.
Самая ходовая байка про Менделеева это то, что он изобрел идеальный состав русской водки, — 40%.
Вот несколько цитат.
«Докторская диссертация Менделеева называлась „О соединении спирта с водою“. В течение полутора лет он вел поиски идеального соотношения объема и веса частей спирта и воды в водке. Менделеев доказал, что идеальное содержание спирта в водке — 40% объемных…
Менделеев взял за показатель 40%, так как при такой концентрации алкоголя его водный раствор отличается максимальной однородностью и при „диалоге“ с человеческим телом выделяет наибольшее количество теплоты».
водка — это водно-спиртовый раствор, где этиловый спирт и вода смешиваются по весу — 60 частей воды и 40 частей спирта (кстати, это соотношение научно обосновал Д. И. Менделеев).
После долгих поисков Менделееву удалось установить, что наиболее оптимальными вкусовыми качествами обладает смесь из 60 процентов улучшенной воды и 40 процентов зернового спирта.
Бр-р-р-р! Б-р-р-р-ред! Интересно, кто-нибудь из этих писунов саму Менделеевскую диссертацию-то читал? Или хотя бы в школе химию проходил?
Начнем с того, что 40 весовых частей спирта и 60 частей воды, это будет не 40%, а так навскидку, градусов 30. Почему — скажу дальше.
Продолжим тезисом, что никакими особыми вкусовыми и «тепловыми» качествами 40% спирт не обладает. Даже наоборот. Напитки с крепостью 43—46 % воспринимаются вкусовыми рецепторами куда как более благосклонно, поскольку такая концентрация, чего-то там анестезирует и не вызывает раздражения на языке (или как говорят профи, обладает мягкостью). Вы не обращали внимание на то, что крепость элитного алкоголя (заграничных вискарей и наших «КВВК-коньяков») как правило, всегда выше 40%? И это неспроста.
Неужто Менделеев таким безграмотным был? Нет, господа, Дмитрий Иванович, был человеком весьма своеобразного характера, экстравагантным, как бы сейчас сказали «безбашенным», но во всем, что касается науки, он был гениален. Без преувеличения. И он не изобретал водки. Он просто объяснил, почему спирт, смешиваясь с водой, ведет себя очень странно.
Поставьте простой эксперимент. Возьмите литр воды и литр спирта. Смешайте. А теперь измерьте объем полученной водки. Если вы думаете, что будет два литра, вы ошибаетесь. Будет меньше. Куда делось лишнее — вот вопрос?
Дальше — больше. Если вы попробуете установить какую-то закономерность зависимости количества «исчезающей» жидкости от соотношения смесей — вы встанете в тупик. Изменение количества спирта в смеси буквально на несколько процентов способно изменить количество исчезающей части на десятки процентов.
Это не мистика, это химия. Если вы думаете, что приливая спирт к воде вы получите смесь спирта и воды, то вы будете не правы. Вы получите химическое соединение — гидрат спирта, молекула которого занимает объем меньший, нежели молекула спирта и молекула воды в разъединенном состоянии. Потому и объем конечного продукта будет меньше суммарного объема исходных компонентов.
А вести себя смесь будет странно потому, что таких гидратов спирта в природе существует не один, а много. И каждый из таких гидратов будет обладать своими физическими, химическими и вкусовыми качествами.
В той самой знаменитой ныне диссертации Менделеев никакой водки и не исследовал вовсе. Он просто вычислил, какая часть конечного продукта «исчезает» при разных разбавлениях. Оказалось, что зависимость эта нелинейная и зависит от того, какие гидраты образуются при том или ином смешивании. Вот и все!
И именно поэтому изменение соотношения спирта и воды всего на несколько процентов способно резко изменить качества смеси: просто потому, что вместо одних гидратов образуются другие. 43% раствор спирта в воде почти не будет отличаться на вкус от 46%, но будет заметно отличаться от 40%.
Увы, при благоприятном с точки зрения гастрономии разбавлении до 46% «исчезание» конечного продукта оказалось максимальным. А вот при неидеальных на вкус 40% — вполне приемлемым.
Теперь вы понимаете почему именно это соотношение было взято в качестве эталона водки? Госмонополия, господа, будь она неладна.
Когда появились ректификационные колонки, и процесс получения чистого спирта без запаха и примесей стал простым, дешевым и доступным, с особой остротой встал вопрос: а как его разбавлять-то? С особой остротой — потому что в чистом рафинированном продукте любые нюансы разбавления не маскируется посторонними привкусами и хорошо чувствуются. С одной стороны, понятное дело — чем сильнее разбавить — тем выгоднее. Но с другой — за разбавленную водку можно в рыло схлопотать, даже если это разбавление стандартизовано государством. Так что смешивать надо было по-честному, то есть так, чтобы крепость продукта сомнений не вызывала, но и так, чтобы объем получившейся жидкости был бы максимальным.
Вот тут-то менделеевская диссертация о гидратах спирта (написанная, кстати, задолго до этого) и нашла свое практическое применение. За эталон были взяты не гастрономически идеальные 43—46%, а экономически-выгодная смесь 950 грамм спирта и 1000 грамм воды, которая и дала в итоге те самые 40%. Вот такая нелинейная арифметика, господа.
Разбор полетов (часть 2).
Я никогда не использую (за некоторыми исключениями) интернет в качестве источника информации для своих статей.
Почему не пользуюсь, я уже писал много раз, последний раз — не далее как вчера.
Если мне указывают какую-нибудь «голую» ссылку в Интернете в качестве аргумента, подкрепляющего ту или иную позицию, я воспринимаю это, как признак невежества и безграмотности собеседника. Когда же меня просят проаргументировать свою позицию при помощи какой-нибудь ссылки, я всегда даю одну и ту же универсальную ссылку, подтверждающую любую мою позицию по любому вопросу.
Это я объясняю все к тому, что всю последнюю неделю я провел как под минометным огнем. Я, конечно, предполагал, что статьи о русском национальном пойле вызовут больше откликов, чем какие-либо другие статьи, но такой дикой активности даже предположить не мог. Впрочем, все письма, вернее их подавляющее большинство были однотипны. Многочисленные мои респонденты, изучив вопрос по Интернет-публикациям и увидев в них совсем другие цифры, не те, что у меня, писали мне письма, в которых гневно, вежливо или снисходительно указывали мне на мои «многочисленные ошибки». И сыпали ссылочки, ссылочки, ссылочки. По ссылочкам я, конечно, не ходил, но вот цитаты из этих ссылочек, прилежно перенесенные авторами в письма, вынужден был читать.
Итак, я узнал, что % на бутылке с водкой означает не «проценты», а объемные доли. Я узнал, что 40 градусов = 42,8% объемного содержания спирта. Я узнал, что смешивать надо 36/48. Я узнал, что смешивать надо 35/64,2. Я узнал, что смешивать надо 33/67. Я узнал, что… впрочем, дальше можно не продолжать. В зависимости от ссылки, которая сопровождала письмо, «правильный» состав водки колебался в очень широких пределах.
На самом же деле, единственным правильным тезисом из всего этого потока был лишь один: 40% — это действительно 40 объемных долей. Но… проблема в том, что эти самые объемные доли совсем не то, что думали авторы писем.
Объемные доли, господа, это совсем не то, что вы смешиваете, а то, что вы уже смешали. Непонятно? Попробую еще рассказать поподробнее, нежели в предыдущей колонке.
Видите ли в, чем дело. Если бы получить нужную концентрацию спирта в воде можно было бы простым смешиванием заранее отмеренных компонентов, все бы так и делали, а Менделееву не было бы необходимости вести исследования на эту тему.
Но так — не получается. Не получается — и все тут! По одной простой причине, о которой я упомянул в прошлой колонке. Смесь спирта и воды «усекается», часть ее просто «исчезает».
Ну, смешали вы 40% «объемных» частей спирта и 60% объемных частей воды. Сколько будет спирта в смеси? 40 % по объему? А вот и не фига! Потому что объем смеси станет меньше, чем суммарный объем спирта и воды по отдельности, и соотношение компонентов, тех самых «объемных долей», станет другим. Вот такая мистика. Вы, конечно, можете скорректировать состав, добавив воды или спирта до нужной концентрации. Но… при этом часть смеси снова исчезнет, причем процент исчезновения будет уже совсем другим.
Вы можете сотни раз добавлять то спирт, то воду, но все равно не попадете в нужную концентрацию. А даже если и попадете, случайно, и запишете, сколько вам пришлось смешать спирта и воды, то в следующий раз, смешав эти количества — снова не попадете. Потому что даже небольшие флуктуации температуры заметно влияют на размер исчезающей части. А поскольку при смешивании спирта и воды смесь меняет свою температуру, то даже скорость с какой вы вливаете струйку спирта, будет влиять на концентрацию полученного раствора.
Теперь вы понимаете, почему Менделеев посвятил свою диссертацию такому вроде бы простому делу, как смешивание спирта и воды? И почему эта работа так высоко была оценена в научном мире.
Так что, друзья мои, просто примите, как данность, чтобы получить нужную концентрацию спирта надо не смешивать заранее отмеренные компоненты, а просто приливать спирт к воде, пока плотность раствора не достигнет вел