Необыкновенные химические свойства воды (H2O)

             Необыкновенные химические свойства воды (H2O)

У каждого вещества имеются и физические,и химические свойства.

Согласно ГОСТу pH питьевой воды должна быть в пределах 6,5-8,5.

2. Щелочность природных вод, как правило, обусловливается присутствием в ней бикарбонатов и гуматов, т. е. солей слабых органических кислот. Щелочность выражается в моль/л.

3. Жесткостью называют суммарную концентрацию в ней ионов кальция и магния (в моль/л или в градусах). 1~ жесткости соответствует 0,357·10 моль/л, а 1·10 моль/л соответствует 2,8~ жесткости.

Различают жесткость общую, карбонатную, некарбонатную. Карбонатной жесткостью называется часть общей жесткости, обусловленная содержанием в воде бикарбонатов и карбонатов кальция и магния.

Некарбонатная жесткость обусловливается содержанием в воде главным образом сульфатов и хлоридов кальция и магния и в меньшей мере - нитратов и силикатов кальция и магния (гипс, хлористый магний).

Пользование водой повышенной жесткости вызывает перерасход мыла, усиленный износ белья при стирке, затрудняет варку овощей, мяса и др.

Согласно ГОСТу величина общей жесткости воды питьевого качества установлена не выше 7·10 моль/л, а в особых случаях по согласованию с СЭС - не выше 10·10 моль/л.

4. Сухой остаток. Общим (плотным) остатком называется показатель, характеризующий концентрацию в воде примесей (кроме газов) в основном неорганического и частично органического происхождения. Он определяется как остаток от упаривания известного объема нефильтрованной пробы, высушенной при 110~С до постоянной массы.

Растворенный (сухой) остаток отличается от общего (плотного) только тем, что пробу воды перед выпариванием фильтруют.

Прокаленным остатком называют показатель, характеризующий содержание в воде неорганических примесей (кроме газов) и определяемый взвешиванием остатка после упаривания известного объема воды и прокаливания при 800~С. В зависимости от того, фильтруют или не фильтруют воду перед ее упариванием и прокаливанием, различают прокаленный растворенный остаток и прокаленный общий остаток. Прокаленный растворенный остаток, по существу, характеризует солесодержание воды.

Согласно ГОСТ 17.1.3 03-77 для питьевого водоснабжения может быть выбран источник, растворенный остаток в воде которого не превосходит 1000 мг/л. В противном случае необходимо принимать меры по снижению растворенного остатка до указанной нормы.

По содержанию растворенных веществ воды можно подразделять на: а) пресные, с содержанием растворенных веществ до 0,1%; б) соленые, с содержанием растворенных веществ от 0,1 до 5%.

Согласно ГОСТу сухой остаток в питьевой воде должен быть не более 1000 мг/л.

По согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы содержание сухого остатка допускается до 1500 мг/л.

5. Железо в природных водах может содержаться в ионной форме (двух - и трехвалентное железо в виде неорганических и органических коллоидов), в виде комплексных соединений или тонкодисперсной взвеси.

В подземных водах чаще всего встречается растворенное двухвалентное железо. В подземных водах содержание железа может колебаться от тысячных долей до десятков миллиграммов в 1 л. Согласно ГОСТу содержание железа в воде не должно превышать 0,3 мг/л.

При использовании подземных вод без установок по обезжелезиванию воды по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы содержание железа в воде, поступающей в водопроводную сеть, допускается до 1,0 мг/л.

6. Сульфаты и хлориды встречаются во всех природных водах и чаще всего в виде кальциевых, магниевых и натриевых солей. Естественное содержание сульфатов в артезианских и грунтовых водах обусловлено выветриванием пород и биологическими процессами в водоносных слоях.

Содержание сульфатов в подземных водах может быть обусловлено перетоком в намечаемый к использованию водоносный горизонт вод из других водоносных горизонтов. Повышенное содержание сульфатов и хлоридов обусловливает повышенный растворенный остаток воды. При некоторых сочетаниях содержания сульфатов и хлоридов при концентрации SO больше 250 мг/л и при концентрации Cl от 0 до 3000 мг/л вода приобретает коррозийные свойства по отношению к бетонам, затворенным на портландцементе.

Большое количество хлоридов в воде может быть вызвано вымыванием поваренной соли или других хлористых соединений из соприкасающихся с водой пластов. В последнем случае в воде наблюдается присутствие аммиака, нитритов, повышенная окисляемость и плохие бактериологические показатели.

Воды, содержащие более 500 мг/л сульфатов и более 350 мг/л хлоридов, отрицательно влияют на желудочно-кишечный тракт человека. Согласно ГОСТу содержание хлоридов в питьевой воде должно быть не более 350 мг/л, а сульфатов не более 500 мг/л.

7. Азотсодержащие вещества. Аммиак (NH), нитриты (NO) и нитраты (NO) образуются в результате разложения белковых соединений, попадающих почти всегда со сточными бытовыми водами. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитритов указывает на свежее загрязнение воды, а совместное их присутствие свидетельствует о том, что с момента первичного загрязнения прошел некоторый период времени. Отсутствие аммиака при наличии нитритов и особенно нитратов указывает на то, что загрязнение произошло давно и вода самоочищается.

Допустимой для питьевых целей считается вода, содержащая лишь следы аммиака и азотистой кислоты (нитритов) и не более 10 мг/л азотной кислоты (нитратов).

Повышенное содержание нитратов (более 50 мг/л) в воде, постоянно используемой для питьевых нужд, приводит к нарушению окислительной функции крови [23].

8. Окисляемость воды. В природных водах содержатся в тех или иных количествах органические вещества в коллоидном или истинно-растворенном состоянии. Вещества появляются в воде вследствие распада растительных и животных организмов или в результате сброса промышленных либо бытовых сточных вод.

Окисляемость воды обусловливается содержанием в ней органических и некоторых легкоокисляющихся неорганических примесей (сероводород, закисное железо и др.). Количество кислорода, эквивалентное расходу окислителя, называется окисляемостью. Окисляемость природных вод колеблется от 1 до 60 мг/л кислорода, а в болотных водах может достигать сотен мг/л кислорода.

Наименьшая величина окисляемости у артезианских вод 1-3 мг/л О. Окисляемость в пределах 20-60 мг/л характерна для вод, расположенных в болотистых местностях, и служит указанием на загрязнение воды. По окисляемости можно приблизительно установить содержание органических веществ в воде. Резкое увеличение окисляемости воды источника свидетельствует о его загрязнении сточными водами.

Предварительная обработка воды на водоочистных сооружениях только частично устраняет указанные загрязнения.

Всякая вода содержит легко - и трудноокисляющиеся органические вещества, и в зависимости от степени загрязнения они могут быть окислены сильными окислителями - перманганатом, бихроматом и др.

9. Сероводород помимо неприятного запаха и коррозионных свойств, которые он придает воде, способен вызывать зарастание труб вследствие развития серобактерий.

А тут физические свойства воды .

Факты о химии

• Какой футбольный клуб назван в честь двух химических веществ, одно из которых — яд?

Футбольный клуб «Амкар» из Перми получил название от сокращения двух химических веществ — аммиака и карбамида, так как они были главной продукцией ОАО «Минеральные удобрения», создавшей клуб.

• Как Менделеев открыл периодический закон?

Широко распространена легенда, что мысль о периодической таблице химических элементов пришла к Менделееву во сне. Однажды его спросили, так ли это, на что учёный ответил: «Я над ней, может быть, двадцать лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово».

 

• Почему шведский химик Шееле должен был стать графом, но не стал?

Во время посещения Парижа шведским королём Густавом III к нему явилась делегация французских учёных и высказала почтение в связи с работой в Швеции выдающегося химика Карла Вильгельма Шееле, открывшего многие органические и неорганические вещества. Так как король никогда не слышал о Шееле, он отделался общими фразами, а затем немедленно издал приказ возвести химика в рыцарское достоинство. Однако премьер-министр тоже не знал учёного, и в результате титул графа достался другому Шееле — лейтенанту артиллерии, а химик так и остался неизвестным для короля и придворных.

 

• Какие существа виновны в цвете Кровавого водопада в Антарктиде?

В Антарктиде из ледника Тейлора временами выходит Кровавый водопад. Вода в нём содержит двухвалентное железо, которое, соединяясь с атмосферным воздухом, окисляется и образует ржавчину. Это и придаёт водопаду кроваво-рыжий цвет. Однако двухвалентное железо в воде возникает не просто так — его производят бактерии, живущие в изолированном от внешнего мира водоёме глубоко подо льдом. Эти бактерии сумели организовать жизненный цикл при полном отсутствии солнечного света и кислорода. Они перерабатывают остатки органики, а «дышат» трёхвалентным железом из окружающих пород.

 

          Какой химический элемент был получен как побочный эффект от попытки выделить золото из мочи?

 

В 1669 году немецкий алхимик Бранд Хенниг в поисках философского камня решил попробовать синтезировать золото из человеческой мочи. В процессе её выпаривания, дистилляции и прокаливания он получил белый порошок, светящийся в темноте. Хенниг принял его за «первичную материю» золота и назвал «светоносец» (что по-гречески произносится как «фосфор»). Когда дальнейшие манипуляции с этой материей так и не привели к получению драгоценного металла, он начал продавать новое вещество ещё дороже, чем само золото.

• В каких отраслях промышленности используется вещество, ответственное за запах фекалий?

За характерный запах фекалий ответственно органическое соединение скатол. Однако в небольших дозах скатол обладает приятным цветочным запахом. Его применяют для производства парфюмерии и сигарет, в пищевой промышленности.

• Что помогает обнаруживать детали конструктора «Лего», если их проглатывают дети?

В состав пластмассы для деталей конструктора «Лего» входит сульфат бария. Эта соль не растворяется в воде, что делает её нетоксичной для организма, и хороша видна на рентгеновских снимках. Таким образом, если ребёнок проглотит деталь, её будет легко найти по этим снимкам

• Почему платина сначала была дешевле серебра, а теперь гораздо дороже?

Платина в переводе с испанского буквально означает «серебришко». Объясняется такое пренебрежительное название, данное этому металлу конкистадорами, исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро. Сейчас на мировых биржах платина дороже серебра примерно в 100 раз.

• Какие птицы помогали шахтёрам?

Канарейки очень чувствительны к содержанию в воздухе метана. Эту особенность использовали в своё время шахтёры, которые, спускаясь под землю, брали с собой клетку с канарейкой. Если пения давно не было слышно, значит следовало подниматься наверх как можно быстрее.

• Как с помощью птиц обнаружить утечку газа?

В некоторых штатах американцы добавляют в газ, идущий по газопроводам, химическое вещество с запахом тухлого мяса. Это позволяет легко находить место утечки, над которым начинают кружиться грифы.

В химии есть такое понятие — сублимация, которое обозначает прямой переход вещества из твердого в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. В быту чаще всего такое явление встречается при испарении сухого льда, который превращается в углекислый газ. 

Ртуть — не единственный металл, который пребывает в жидком состоянии при комнатной температуре. Галлий (Ga) в руках плавится, цезий (Cs) и франций (Fr) также находятся в жидком состоянии при комнатной температуре.

Водород — самое распространённое вещество во Вселенной (примерно 90% всех атомов во вселенной). 
 
Множество химических элементов получили своё название в честь стран или других географических объектов. Сразу 4 элемента — иттрий, иттербий, тербий и эрбий — были названы в честь шведской деревни Иттербю, около которой обнаружили крупное месторождение редкоземельных металлов.

Что из чего состоит

Таблица Д.И. Менделеева.

Дми́трий Ива́нович Менделе́ев (27 января [8 февраля] 1834, Тобольск — 20 января [2 февраля] 1907, Санкт-Петербург) — русский учёный-энциклопедист: химик , физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Санкт-Петербургского университета; член-корреспондент по разряду «физический» Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди наиболее известных открытий — периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания.

Дмитрий Иванович Менделеев родился 27 января (8 февраля) 1834 года в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева (1783—1847), в то время занимавшего должность директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. Из семнадцати детей восемь умерли ещё в младенчестве (троим из них родители даже не успели дать имён), а одна из дочерей, Маша, умерла в возрасте 14 лет в середине 1820-х годов в Саратове от чахотки. История сохранила документ о рождении Дмитрия Менделеева — метрическую книгу духовной консистории за 1834 год, где на пожелтевшей странице в графе о родившихся по тобольской Богоявленской церкви записано: «27 января Тобольской гимназии директора — надворного советника Ивана Павловича Менделеева от законной его жены Марии Дмитриевны родился сын Дмитрий».

Химия

 

Хи́мия (от араб. کيمياء‎‎, произошедшего, предположительно, от египетского слова km.t (чёрный), откуда возникло также название Египта, чернозёма и свинца — «черная земля»; другие возможные варианты: др.-греч. χυμος — «сок», «эссенция», «влага», «вкус», др.-греч. χυμα — «сплав (металлов)», «литье», «поток», др.-греч. χυμευσις — «смешивание») — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций, а также фундаментальных законах, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий. Предмет химии — химические элементы и их соединения, а также закономерности, которым подчиняются различные химические реакции. Химия имеет много общего с физикой и биологией, по сути граница между ними условна. Современная химия является одной из самых обширных дисциплин среди всех естественных наук.