Гидрокарбонаты в воде что это такое

Гидрокарбонаты в питьевой воде

Гидрокарбонаты в питьевой воде – это компоненты, определяющие ее щелочность. Их содержание в воде объясняется несколькими процессами:

Гидрокарбонаты в питьевой воде уменьшают количество водородных ионов, приводят к уменьшению кислотности и повышению щелочности. Благодаря высокой концентрации гидрокарбонатов некоторые минеральные воды могут использоваться для лечения гастритов и повышенной кислотности желудочного сока. В умеренных концентрациях гидрокарбонат-ионы необходимы качественной питьевой воде для поддержания нормальной щелочности, оптимального значения рН и приемлемых органолептических характеристик.

Зачем насыщать воду гидрокарбонатами

Гидрокарбонаты в воде нужны для того, чтобы корректировать водородный показатель pH воды и улучшить ее вкусовые свойства. Если щелочность низкая, уровень pH будет нестабилен вследствие низкой буферной емкости такой воды. Низкая (практически нулевая) щелочность и пониженные уровни рН характерны, в частности, для воды после очистки обратным осмосом.

Гидрокарбонаты в воде (природной) – это прежде всего соли кальция и магния (гидрокарбонаты этих элементов существуют только в растворенном состоянии). При нагреве и кипячении растворенные гидрокарбонаты элементов жесткости частично перейдут в нерастворимые карбонаты, и вода станет мягче.

При необходимости (например, после обратного осмоса) гидрокарбонаты в воде можно повысить, используя специально разработанные для этого модификации минеральной добавки «Северянка Бикарбонат». Помимо повышения щелочности питьевой воды и коррекции рН, эта добавка улучшает её вкусовые качества.

Источник

Гидрокарбонаты (мг/л) в питьевой бутилированной воде

Применение карбонатов

Нормальные соли угольной кислоты и щелочноземельных металлов в виде природного сырья используются в строительном деле для производства цементов, вяжущих смесей. Известные ископаемые: известняк, магнезит, витерит применяются для получения огнеупорных материалов. Под действием воды и атмосферного углекислого газа средние соли угольной кислоты легко преобразуются в гидрокарбонаты. После нагревания карбонаты превращаются в оксиды, которые обладают высокой термоустойчивостью.

Соли угольной кислоты используются на химических производствах, в коммунальных хозяйствах для нейтрализации промышленных стоков, загрязненных кислотами.

Кислые и средние карбонаты щелочных металлов известны под названием сода. При хлебопечении, в кондитерском производстве, разлагаясь с выделением диоксида углерода, они разрыхляют тесто, улучшают качество изделий.

Содержание в воде. Методы контроля

Концентрация минеральных солей в питьевой воде оказывает существенное влияние на метаболизм в организме человека. Соли угольной кислоты определяют показатели щелочности. Сдвиг значения рН в сторону увеличения изменяет скорость и направление обменных процессов. Оптимальная концентрация гидрокарбонатов, которые долгое время называли бикарбонатами, для благополучного функционирования физиологических процессов составляет минимум 30 мг/л, максимум – 400 мг/л. Вода со значениями концентраций в указанном диапазоне считается полноценной.

В бутилированной воде допускается содержание гидрокарбонатов в верхнем пределе диапазона, 400 мг/л. Расфасованная вода высшей категории подвергается более глубокой очистке, характеризуется содержанием гидрокарбонатов, полностью соответствующим нормам полноценности, от 30 мг/л до 400 мг/л. Регламентируемые показатели зафиксированы в СанПиН 2.1.4.1116-02.

Контроль концентраций солей угольной кислоты осуществляют по методикам ГОСТ 31957—2012, соответствующим международным подходам к определению щелочности. В основе определения лежит титриметрический метод, осуществляемый в два этапа. На первой стадии фиксируется точка оттитровывания карбонат-ионов при рН, равном 8,3. На втором этапе определяют общую щелочность при значении рН=4,5. Титрование можно контролировать по изменению цвета индикаторов или потенциометрически. Для фиксирования скачка значения рН на первой стадии используют фенолфталеин, на второй – метиловый оранжевый.

Расчет полученных показателей по формулам, приведенным в стандарте, позволяет получить полную информацию о содержании гидрокарбонатов в воде.

Влияние на здоровье человека

Для всех живых систем, в том числе организма человека, характерно постоянство среды. Это состояние называется гомеостазом, поддерживается естественными веществами буферного действия.

Изменение щелочности физиологических растворов: желудочного сока, лимфатической жидкости, крови и др, вызывает дисбаланс во всех метаболических процессах. В результате нарушается работа ферментов, ухудшается проницаемость мембран, наблюдаются комплексные изменения.

Возможные проявления могут наблюдаться в нарушениях работы пищевого тракта, сосудистой системы, слизистых оболочек и кожных покровов.

Источники загрязнения воды

Гидрокарбонаты – это естественные природные компоненты воды, попадающие туда из минералов, почвы. Избыточное содержание карбонатов может обнаруживаться в специфических геологических регионах, для которых характерна повышенная жесткость воды. Часто эти районы тесно прилегают к месторождениям известняка.

Техногенное повышение концентрации гидрокарбонатов может наблюдаться в местах расположения комплексов, производящих цемент, другие строительные материалы.

Защитить себя от всех рисков можно воспользовавшись службой доставки бутилированной воды. #ЗнайЧтоПьешь и будь здоров!

Источник

Полезные качества и показания к применению гидрокарбонатной минеральной воды

Каждый хоть раз сталкивался с симптомами гастрита или другими проблемами пищеварения. Для облегчения этих состояний приходится пить дорогостоящие препараты.

Но ведь легче предотвратить появление недуга. Гидрокарбонатная минеральная вода – альтернатива для профилактики и лечения отклонений в работе ЖКТ.

Что это за минералка?

Гидрокарбонатная минеральная вода содержит анионы НСО_3- в большом количестве, ее кислотность выше 7. Поэтому ее еще называют щелочной.

Такие воды являются родниковыми, они обогащаются минеральными соединениями благодаря омовению и частичному растворению ископаемых, находящихся под землей.

Классификация

Прежде, чем отправиться в магазин, надо ознакомиться с разнообразием щелочных вод и разобраться в их отличиях.

Гидрокарбонатные воды делят по следующим признакам:

Среди всех вод 2 вида, выпускаемых в бутылках, гидрокарбонатные составляют приблизительно 30%. Они содержат много кислых солей угольной кислоты, до 15% хлоридов в виде поваренной соли.

По показателю вместимости солей и назначению применения двууглекислые воды делят на:

Польза от применения

Щелочная минералка:

Воду с бикарбонатами рекомендуют употреблять при нарушениях функций ЖКТ и мочевыделительной системы. Терапия помогает устранить такие неприятные симптомы, как изжога, отрыжка.

Как сделать выбор?

Минеральная вода предназначена для устранения различных отклонений, а не для утоления жажды. Применять ее следует по рекомендациям врача. Особенно дело касается лечебной воды.

В идеале пить минералку непосредственно из источника. Но для тех, у кого нет возможности отправиться на курорт, повсеместно продают минералку в бутылках.

Также существуют природные воды, изначально содержащие углекислоту. Их не подвергают искусственному газированию.

Перед покупкой минералки изучите данные на упаковке:

Желательно брать воду в стеклянной таре, так как пластик, при нарушении условий температурного режима хранения, выделяет вредные вещества, которые попадают в напиток.

Цена не является показателем высокого качества. Чаще всего, это признак отдаленности источника. Воды, разлитые в Европейских странах, стоят на порядок выше, чем добываемые в России и ближайшем зарубежье, ведь на их транспортировку затрачивают немалые средства.

Названия популярных марок

Некоторые бренды минералки заслужили доверие покупателей и высокую репутацию благодаря качеству и оздоровительным свойствам воды. Их названия используют как символ здоровья и долголетия.

Слабощелочные

Список лучших столовых вод:

Щелочные

Столово-лечебные воды пользуются наибольшей популярностью, имеют более насыщенный состав. Они помогают вылечить различные недуги, но при этом у них относительно мягкий вкус.

Самые знаменитые марки:

Сильнощелочные

Сильнощелочные воды обладают выраженным лечебным эффектом, применяются только по назначению врача. Для них характерен яркий специфический вкус. Пить такую воду следует в строго ограниченном количестве.

Наиболее распространенными являются:

От каких болезней помогает избавиться?

Если заболевание достаточно серьезное, одной водой вылечиться не удастся. Но при комплексной терапии, минералка дает положительные результаты и ускоряет выздоровление.

Ощелачивающие воды принимают при следующих болезнях:

Длительность, время приема и суточную норму указывает врач после осмотра, опроса пациента, тщательных исследований и постановки диагноза.

Противопоказания

Не стоит пить бикарбонатную минералку людям с такими заболеваниями, как:

Детям до трех лет также следует отказаться от этого лечебного напитка. Так как у малышей еще не сформированы ферменты, способные расщепить сложные элементы для полноценного усвоения.

Правила употребления для укрепления здоровья

Максимальную пользу несет свежая вода из источника, бутилированная – менее эффективна, но зато доступна в любом городе.

Важно принимать воду правильно. Для лучшего всасывания полезных компонентов следует пить ее неспеша в предписанном объеме.

Основные моменты при лечении минералкой:

При ухудшении состояния стоит перестать пить щелочную воду и записаться на прием к врачу.

Заключение

Устранение неприятных симптомов проще и приятней проводить натуральными средствами, чем медикаментами. Минеральные вещества необходимы для нормального функционирования ЖКТ. Но надо помнить, что минералка – это не просто жидкость, и что пить ее надо с учетом вышеприведенной информации.

Источник

Щёлочность, гидрокарбонат-ион

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

Методики, используемые в Испытательном центре МГУ определения концентрации гидрокарбонатов в природных средах

Распространённость: гидрокарбонаты HCO − ₃, карбонаты CO 2− 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

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:

Методы очистки воды

Появление в питьевой воде свободной щёлочности говорит о наличии загрязнения источника.

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.

Источник

Гидрокарбонаты в воде что это такое

Как отмечалось выше (в разделе «Щелочность и кислотность»), карбонаты и гидрокарбонаты представляют собой компоненты, определяющие природную щелочность воды. Их содержание в воде обусловлено процессами растворения атмосферной СО₂, взаимодействия воды с находящимися в прилегающих грунтах известняками и, конечно, протекающими в воде жизненными процессами дыхания всех водных организмов.

Определение карбонат- и гидрокарбонат-анионов является титриметрическим и основано на их реакции с водородными ионами в присутствии фенолфталеина (при определении карбонат-анионов) или метилового оранжевого (при определении гидрокарбонат-анионов) в качестве индикаторов. Используя эти два индикатора, удается наблюдать две точки эквивалентности: в первой точке (рН 8,0–8,2) в присутствии фенолфталеина полностью завершается титрование карбонат-анионов, а во второй (рН 4,1–4,5) – гидрокарбонат-анионов. По результатам титрования можно определить концентрации в анализируемом растворе основных ионных форм, обуславливающих потребление кислоты (гидроксо-, карбонат- и гидрокарбонат-анионов), а также величины свободной и общей щелочности воды, т.к. они находятся в стехиометрической зависимости от содержания гидроксил-, карбонат- и гидрокарбонат-анионов. Для титрования обычно используют титрованные растворы соляной кислоты с точно известным значением концентрации – 0,05 моль/л либо 0,1 моль/л.

Определение карбонат-анионов основано на реакции:

Присутствие карбонат-аниона в концентрациях, определяемых аналитически, возможно лишь в водах, рН которых более 8,0–8,2. В случае присутствия в анализируемой воде гидроксо-анионов при определении карбонатов протекает также реакция нейтрализации:

Определение гидрокарбонат-анионов основано на реакции:

Величина карбонатной жесткости рассчитывается с учетом эквивалентных масс участвующих в реакциях карбонат- и гидрокарбонат-анионов.

При анализе карбонатных природных вод правильность получаемых результатов зависит от величины потребления кислоты на титрование по фенолфталеину и метилоранжу. Если титрование в присутствии фенолфталеина обычно не вызывает трудностей, т.к. происходит изменение окраски от розовой до бесцветной, то в присутствии метилового оранжевого, при изменении окраски от желтой до оранжевой, определить момент окончания титрования иногда довольно сложно. Это может привести к значительной ошибке при определении объема кислоты, израсходованной на титрование. В этих случаях, для более четкого выявления момента окончания титрования, определение полезно проводить в присутствии контрольной пробы, для чего рядом с титруемой пробой помещают такую же порцию анализируемой воды (во второй склянке), добавляя такое же количество индикатора.

В результате титрования карбоната и гидрокарбоната, которое может выполняться как параллельно в разных пробах, так и последовательно в одной и той же пробе, для расчета значений концентраций необходимо определить общее количество кислоты в миллилитрах, израсходованной на титрование карбоната (V_K) и гидрокарбоната (V_ГК). Следует иметь в виду, что при определении потребления кислоты на титрование по метилоранжу (V_МО) происходит последовательное титрование и карбонатов, и гидрокарбонатов. По этой причине получаемый объем кислоты V_МО содержит соответствующую долю, обусловленную присутствием в исходной пробе карбонатов, перешедших после реакции с катионом водорода в гидрокарбонаты, и не характеризует полностью концентрацию гидрокарбонатов в исходной пробе. Следовательно, при расчете концентраций основных ионных форм, обуславливающих потребление кислоты, необходимо учесть относительное потребление кислоты при титровании по фенолфталеину (V_Ф) и метилоранжу (V_МО). Рассмотрим несколько возможных вариантов, сопоставляя величины V_Ф и V_МО.

V_Ф = 0. Карбонаты, а также гидроксо-анионы в пробе отсутствуют, и потребление кислоты при титровании по метилоранжу может быть обусловлено только присутствием гидрокарбонатов.

V_Ф0, причем 2V_ФV_МО. В данном случае в исходной пробе гидрокарбонаты отсутствуют, но присутствуют не только карбонаты, но и другие потребляющие кислоту анионы, а именно – гидроксо-анионы. При этом содержание последних эквивалентно составляет V_ОН = 2V_Ф – V_МО. Содержание карбонатов можно рассчитать, составив и решив систему уравнений:

V_Ф = V_МО. В исходной пробе отсутствуют и карбонаты, и гидрокарбонаты, и потребление кислоты обусловлено присутствием сильных щелочей, содержащих гидроксо-анионы.

Присутствие свободных гидроксо-анионов в заметных количествах (случаи 4 и 5) возможно только в сточных или загрязненных водах.

Массовые концентрации анионов (не солей!) рассчитываются на основании уравнений реакций потребления кислоты карбонатами (С_К) и гидрокарбонатами (С_ГК) в мг/л по формулам:

где:
V_К и V_ГК – объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование карбоната и гидрокарбоната соответственно, мл;
Н – точная концентрация титрованного раствора соляной кислоты (нормальность), моль/л экв.;
V_А – объем пробы воды, взятой для анализа, мл;
60 и 61 – эквивалентная масса карбонат- и гидрокарбонат-аниона соответственно, в соответствующих реакциях;
1000 – коэффициент пересчета единиц измерений.

Результаты титрования по фенолфталеину и метилоранжу позволяют рассчитать показатель щелочности воды, который численно равен количеству эквивалентов кислоты, израсходованной на титрование пробы объемом 1 л. При этом потребление кислоты при титровании по фенолфталеину характеризует свободную щелочность, а по метилоранжу – общую щелочность, которая измеряется в ммоль/л. Показатель щелочности используется в России, как правило, при исследовании сточных вод. В некоторых других странах (США, Канаде, Швеции и др.) щелочность определяется при оценке качества природных вод и выражается массовой концентрацией в эквиваленте СаСО₃.

Следует иметь в виду, что, при анализе сточных и загрязненных природных вод, получаемые результаты не всегда корректно отражают величины свободной и общей щелочности, т.к. в воде, кроме карбонатов и гидрокарбонатов, могут присутствовать соединения некоторых других групп (см. «Щелочность и кислотность»).

Оборудование и реактивы

Пипетка на 2 мл или на 5 мл, мерный шприц с наконечником и соединительной трубкой; пипетка-капельница; склянка с меткой «10 мл».
Раствор индикатора метилового оранжевого (0,1%) водный; раствор индикатора фенолфталеина; раствор соляной кислоты титрованный (0,05 моль/л).
Приготовление растворов см. приложение 3.

Выполнение анализа

А. Титрование карбонат-аниона

1. В склянку налейте до метки (10 мл) анализируемую воду.

2. Добавьте пипеткой 3–4 капли раствора фенолфталеина.
Примечание. При отсутствии окрашивания раствора либо при слабо-розовом окрашивании считают, что карбонат-анион в пробе отсутствует (рН пробы меньше 8,0–8,2).

3. Постепенно титруйте пробу с помощью мерного шприца с наконечником либо мерной пипетки раствором соляной кислоты (0,05 моль/л) до тех пор, пока окраска побледнеет до слабо-розовой (практически бесцветной), и определите объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование по фенолфталеину (V_Ф, мл).

Раствор после титрования карбонат-аниона оставьте для дальнейшего определения в нем массовой концентрации гидрокарбонат-аниона.

Б. Титрование гидрокарбонат-аниона

4. В склянку налейте до метки (10 мл) анализируемую воду либо используйте раствор после определения карбонат-аниона.

5. Добавьте пипеткой 1 каплю раствора метилового оранжевого.
Примечание. Для более четкого определения момента окончания титрования определение полезно проводить в присутствии контрольной пробы, для чего рядом с титруемой пробой помещают такую же порцию анализируемой воды (во второй склянке), добавляя такое же количество индикатора.

6. Постепенно титруйте пробу с помощью мерного шприца с наконечником раствором соляной кислоты (0,05 моль/л) при перемешивании до перехода желтой окраски в оранжевую, определяя общий объем раствора, израсходованного на титрование по метилоранжу (V_МО, мл). При использовании раствора после определения карбонат-аниона необходимо определить суммарный объем, израсходованный на титрование карбоната и гидрокарбоната.
Примечание. Обязательно перемешивайте раствор при титровании! Момент окончания титрования определяйте по контрольной пробе.

С. Определение ионных форм, обуславливающих потребление кислоты на титрование

В зависимости от соотношения между количествами кислоты, израсходованными на титрование по фенолфталеину (V_Ф) и метилоранжу (V_МО), по табл. 9 выберите подходящий вариант для вычисления ионных форм, обуславливающих потребление кислоты при титровании.

Определение ионных форм,
обуславливающих потребление кислоты на титрование

Примерный порядок использования табл. 9. Выполните действия и ответьте на следующие вопросы.

Имеет ли раствор нулевую свободную щелочность? (Т.е. при добавлении фенолфталеина раствор не приобретает окраски или слегка розовеет.) Если да, то потребление кислоты обусловлено присутствием только гидрокарбонатов – см. графу 1 табл. 9.

Является ли потребление кислоты при титровании по фенолфталеину равным общему потреблению кислоты при титровании? Если да, то потребление кислоты обусловлено присутствием только гидроксил-анионов – см. графу 5 табл. 9.

Источник

• ← Гидрокарбонатная минеральная вода что это
• Гидрокарбонаты в воде что это →