Чистая вода
Вода представляет собой стабильное соединение кислорода и водорода. Всем известна формула воды — Н2О. Парадоксальный факт: вода необходима для жизни, но она же является и одной из главных причин заболеваемости в мире. Опасность употребления некачественной воды может быть микробиологической: вода в природе содержит множество микроорганизмов, некоторые из которых вызывают у человека тяжелые заболевания, такие, например, как холера, тиф, гепатит или гастроэнтерит. Загрязнение воды может быть и химическим. При этом последствия употребления грязной воды могут наступить как немедленно, так и через несколько лет. Кроме того, вода должна быть не только чистой, но и вкусной.
Человеческий организм — это совокупность водных растворов, коллоидов, суспензий и других, сложных по составу, но непременно водных систем.
Человеческий организм на 60–70%, а детский на 80% состоит из воды. Пятимесячный эмбрион состоит из воды на 94% (поэтому для беременных женщин пить качественную воду особенно важно). Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности (шлаки). Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции (потоотделение) и в процессе дыхания (человек может дышать абсолютно сухим воздухом, но не долго). Для нормальной работы всех систем человеку необходимо как минимум 1,5 литра воды в день.
Напрашивается вывод, что без воды наше существование невозможно. А без хорошей воды невозможно хорошее существование.
Говорят, что 4,5 миллиарда лет тому назад Земля представляла собой огненный газовый шар. Постепенно остывая, Земля окуталась слоями облаков: это было начало “потопа”. Сегодня 99,7% воды на Земле находится в форме льда или соленой воды. Пресная вода составляет всего 0,3% всех резервов. Пресной является речная, озерная и подземная вода. Благодаря постоянному испарению воды с поверхности океанов, морей, озер и рек образуются облака. Затем они возвращаются на Землю в виде дождя, снега или града, питая собой подземные воды и родники. Родниковая вода по рекам попадает затем в море, начиная таким образом новый цикл своего кругооборота.
Питьевой считается вода, пригодная к употреблению внутрь и отвечающая критериям качества —то есть вода безопасная и приятная на вкус. В мире эти критерии были утверждены Европейским Сообществом, а затем приняты с некоторой адаптацией каждой из стран. В нашей стране действует ГОСТ “Вода питьевая”.
Питьевая и минеральная вода — вовсе не одно и тоже. Минеральная вода может быть лечебной или столовой. Лечебная минеральная вода — это вода, имеющая лечебные свойства благодаря содержанию в ней тех или иных минеральных солей. Такая вода не может постоянно использоваться для питья, кроме как по рекомендации врача.
Есть еще столовая минеральная вода — в ней меньше солей и других примесей, но пить ее постоянно также не рекомендуется.
Одно из свойств воды — это ее способность, проходя в своем кругообороте через известковые породы, растворять минеральные вещества, в частности, кальций и магний. Жесткая вода содержит повышенное количество солей кальция и магния. Пожалуй, основной недостаток жесткой воды в том, что она оставляет после себя накипь, чем сокращает срок службы электроприборов.
В воде присутствуют многие вещества, не только полезные, но и необходимые человеческому организму. К ним, в первую очередь, относятся соли калия, натрия, кальция и магния (прочтите этикетку любой минеральной воды, рекомендуемой врачами, — все это — полезные вещества). С водой в организм поступают не все вещества, необходимые для здоровья, большая часть микроэлементов поступает с пищей. Но пить качественную воду все же необходимо. Недостаток кальция в организме приводит к заболеваниям зубов и ломкости костей (кариес и частые переломы). Недостаток магния вызывает невралгические заболевания (головные боли, бессонница, ощущение постоянного утомления).Калий участвует в работе всех клеток в организме. При недостатке калия ухудшается работа всех систем организма, в первую очередь — выводящих: печени и почек. В современном обществе человек не может испытывать недостатка натрия, так как с избытком потребляет поваренную соль — хлорид натрия. Недостаток натрия не приводит ни к чему плохому, а вот его переизбыток вызывает заболевания суставов и почек. Остальных микроэлементов в воде очень мало, их в необходимых количествах человек получает другими путями.
Что такое рН и как влияют на рН фильтры для воды:
рН — величина, характеризующая концентрацию ионов водорода в растворах, то есть показатель кислотности воды.
рН абсолютно чистой воды равен семи. Но воду такой степени очистки можно получить только в лабораторных условиях. Обычно в воде растворены вещества, которые либо увеличивают, либо понижают ее кислотность (то есть количество ионов водорода в воде).
рН = 7 — нейтральная кислотность.
рН больше 7 — пониженная кислотность (щелочная среда).
рН меньше 7 — повышенная кислотность (кислая среда).
Таким образом, считается, что:
- идеальный показатель рН для питьевой воды — 7;
- идеальный показатель рН для кожи — 5,5 (именно он фигурирует в рекламе шампуней).
По ГОСТу “Вода питьевая”, регламентирующему качество питьевой воды в России, допустимый диапазон рН — от 6 до 9. Если рН воды меньше 6 или больше 9, то это уже не “вода питьевая”, а “напиток” или минеральная вода. Так например, рН газированных напитков (лимонадов) — 4,5–5. Следовательно, их кислотность выше, чем у питьевой воды. Употребление воды с тем или иным показателем рН может влиять на общее состояние организма, увеличивая или уменьшая количество кислоты в желудке. Так, при гастрите и других заболеваниях желудка, связанных с повышенной кислотностью, не рекомендуется употреблять воду с рН меньше 7.
Будьте внимательны к воде, которую вы постоянно пьете, особенно если вы пользуетесь фильтром для воды или собираетесь его купить. рН воды из-под крана (например в Санкт-Петербурге) равен 6,8, то есть практически идеален. Хороший фильтр для воды не должен менять этот показатель, как и содержание полезных минеральных веществ (например, калия). Фильтр должен задерживать только примеси, вредные для организма. Однако в производстве некоторых фильтров для воды используется ионообменная смола в водородной форме. При контакте воды с такой смолой, содержащиеся в воде ионы кальция и магния частично заменяются на ионы водорода. В результате вода подкисляется, то есть ее рН уменьшается, причем нередко приближается к пяти и выходит за рамки ГОСТа “Вода питьевая”. Само по себе это не страшно, ведь такой же показатель рН имеет любой газированный напиток. Но люди, имеющие проблемы с желудком, должны обязательно знать, воду с каким рН они пьют. Ведь для них это далеко не безвредно. Впрочем, подкисленная вода (с рН меньше семи) имеет свои особенности. Так, чай на подкисленной воде получается более светлым, и в такой воде не выпадает осадок солей кальция. Правда, актуально это только для регионов с жесткой водой. В регионах с мягкой водой менять привычный уровень рН нет необходимости.
К примеру — в качестве сорбента в фильтрах “АКВАФОР” используется уникальное запатентованное углеродное волокно нового поколения Аквален, поэтому фильтры “АКВАФОР” задерживают только вредные примеси, оставляя в воде полезные минеральные соли.
По материалам, предоставленным компанией «Аквафор».
ЭТО ИНТЕРЕСНО
Некоторые термины, применяемые при описании водоочистки:
Абсорбция — процесс поглощения молекул одного вещества другим (твердым или жидким) веществом (абсорбентом).
Адсорбция — процесс поглощения вещества поверхностью твердого тела (адсорбента).
Активация — процесс высокотемпературной парогазовой или химической обработки углеродных материалов с целью придания им адсорбционных свойств.
Активированный уголь — это пористый материал с большой площадью внутренней поверхности, которая впитывает различные химические вещества.
Бактерии — одноклеточные микроорганизмы с прокариотным (без ядра) типом строения клетки.Традиционно под бактериями подразумевают одноклеточные или объединенные в организованные группы палочки и коки. Размеры бактерий могут варьироваться в пределах от 0,2 до 10 микрон. Существуют бактерии безопасные, болезнетворные и бактерии, необходимые для организма.
Бактериостатичность — способность материала или прибора препятствовать росту и размножению бактерий.
Бактерицидность — способность материала или прибора убивать бактерии.
Вирусы — неклеточные формы жизни, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. При этом вирусы используют биосинтетические и энергетические системы этих клеток. Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне. Описано примерно 500 вирусов, поражающих теплокровных позвоночных.
Вымораживание — способ очистки воды частичным ее замораживанием. Основан на том, что первой замерзает чистая вода, в то время как “рассол”, содержащий “вредные” примеси, остается жидким.
Гербициды — органические соединения, применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками. Могут попадать в питьевую воду, особенно часто это случается в сельской местности.
Гетерогенная система — система, состоящая из нескольких фаз (твердое тело — жидкость, жидкость-газ).
Гидроокись — продукт взаимодействия металла с водой.
Гуминовые кислоты — органические вещества, извлекаемые из природных продуктов (торф, бурый уголь, каменный уголь) водными растворами щелочей. Сложная смесь соединений разного состава, свойств и строения, переходящая в воду из природных продуктов, таких как торф, бурый уголь, каменный уголь. Гуминовые кислоты влияют на органолептические свойства воды (запах, цвет), ускоряют коррозию металла, оказывают отрицательное влияние на развитие водных микроорганизмов, влияют на химический состав воды (снижают содержание кислорода, влияют на ионные и фазовые равновесия).
Дезинфекция — комплекс мер по уничтожению возбудителей инфекционных заболеваний во внешней среде физическими, химическими и биологическими методами.
Десорбция — процесс, обратный сорбции.
Дистилляция — процесс очистки жидкостей, заключающийся в испарении жидкости с последующей конденсацией пара (разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров). Методом дистилляции можно отделить жидкость от растворенных в ней твердых веществ или жидкостей с сильно отличающимися температурами кипения. Дистиллированная вода относительно чистая, но процесс дистилляции достаточно дорог.
Жесткость (жесткая вода) — свойство природной воды, определяемое присутствием в ней растворенных солей кальция и магния. Жесткость природной воды колеблется в широких пределах. Кроме того, она различна в разных природных водах, и даже в одном и том же водном объекте значения ее изменяются по временам года. Вода с жесткостью менее 4 ммоль/л характеризуется как мягкая, от 4 до 8 ммоль/л – средней жесткости, от 8 до 12 ммоль/л — жесткая, более 12 ммоль/л — очень жесткая. При нагревании жесткой воды из нее выпадает осадок, состоящий из карбоната кальция, что пагубно сказывается на нагревательных приборах, кухонном и сантехническом оборудовании. Жесткая вода плохо мылится и раздражает кожу.
Ион — частица, обладающая зарядом.
Катион — положительно заряженный ион.
Анион — отрицательно заряженный ион.
Ионный обмен — специфический случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента. Ионообменная мембрана — пленка, как правило, полимерная, способная пропускать ионы только одного типа.
Карбонаты — соли угольной кислоты (мел — карбонат кальция).
Бикарбонаты — соли угольной кислоты, но не полностью замещенной.
Угольная кислота — кислота, образующаяся при взаимодействии углекислого газа с водой. Неустойчива, легко распадается. Устойчивы соли угольной кислоты (например, стиральная сода — это карбонат натрия, а пищевая сода — это бикарбонат натрия).
Кислотность — содержание ионов водорода в воде. Высокая кислотность приводит к коррозии, и вода имеет кислый привкус.
Коллоидное железо — соединения железа (гидроксидные, оксигидроксидные и некоторые другие формы), находящиеся в коллоидном состоянии. Летучие органические соединения — вещества с более низкой, чем у воды, температурой кипения. Обычно это промышленные растворители.
Мелкодисперсный — состоящий из частиц маленького размера.
Метиленовый голубойорганический краситель (тиазиновый краситель). Применяется в качестве тестового вещества (по ГОСТу) при исследовании адсорбции органических веществ на углеродных адсорбентах.
Микрон — единица измерения, равная 0,001 мм.
Микроорганизмы — мельчайшие организмы, различимые только под микроскопом. Большинство микроорганизмов — одноклеточные существа. Очень разнообразны. Играют большую роль в круговороте веществ в природе. Используются человеком в промышленности и сельском хозяйстве. Некоторые микроорганизмы патогенны для человека.
Микроэлементы — соединения, содержащиеся в воде в небольших количествах. Их содержание измеряется в микрограммах (1 микрограмм = 0,001 милиграмма). Могут быть как “полезными”, так и “вредными”.
Модельный раствор — искусственно приготовленный раствор, содержащий определенные компоненты и предназначенный для изучения качественных и количественных характеристик очистки воды от химических или бактериологических загрязнителей.
Мутность воды — физическое свойство воды, обусловленное наличием в воде мельчайших взвешенных минеральных и органических частиц, приводящее к уменьшению прозрачности воды.
Нетканое вискозное полотно — материал, полученный при переработке целлюлозы. Широко используется для изготовления одежды, а также для производства водоочистителей.
Нефтепродукты — продукты переработки нефти. Относятся к классу органических примесей. Чаще всего представлены горюче-смазочными материалами (бензин, солярка, мазут). Даже в малых количествах значительно ухудшают органолептические свойства воды.
Нитраты — соли азотной кислоты, традиционно применяются как азотные удобрения, необходимые для развития растений. Их содержание в воде составляет обычно менее 10 мг на литр. Загрязнение окружающей среды может привести к повышению концентрации (более 50 мг на литр). Тогда нитраты становятся опасными для здоровья, особенно для маленьких детей.
Нитриты — соли азотистой кислоты. Ядовиты.
Обратный осмос — способ очистки жидкости, основанный на медленном пропускании жидкости под давлением через специальную мембрану, способную задерживать все частицы, кроме молекул воды.
Озонирование — способ обеззараживания воды путем обработки ее озоном. Озон является сильным окислителем, и бактерии от него погибают.
Патогенность — способность микроорганизмов вызывать инфекционные заболевания.
ПДК — предельно допустимая концентрация. Определяет максимальное содержание какого-либо вещества, считающееся безопасным при применении. ПДК — достаточно условная величина и зачастую определяется не биологическими потребностями, а техническими возможностями ее отслеживания. Кроме того, когда речь идет о пролонгированном действии малых концентраций вредных веществ, трудно провести достоверные наблюдения. Это связано с большой протяженностью эксперимента — до нескольких десятков лет, а также с наложением множества других факторов, суммарный эффект от которых учесть невозможно.
Пестициды — химические вещества (органические соединения), применяемые в сельском хозяйстве для борьбы с нежелательными микроорганизмами, животными и растениями, вредоносными с точки зрения экономики или здравоохранения (бактерициды, инсектициды, зооциды, дефолианты). Часто токсичны. Попадают в воду вместе с дождевой водой.
Пиролиз — процесс высокотемпературного разложения (обычно в инертной атмосфере) органических полимеров с целью получения углеродных материалов, которые далее подлежат активации.
Полиакрилонитрил — материал, из которого делают искусственные волокна (например, “искусственную шерсть”). При химической модификации превращается в сорбционный материал.
Полиамид — пластмасса, отличающаяся повышенной термостойкостью и механической прочностью.
Полипропилен — просто пластмасса. Самая популярная из всех пластмасс (именно из нее делают большинство привычных пластмассовых предметов — например, расчески). Гораздо мягче, чем полиамид.
Развитая поверхность — поверхность твердого тела, характеризующаяся площадью поверхности в расчете на один грамм порядка 1–1500 м2/г. Особо развитой поверхностью обладают порошкообразные вещества с малым линейным размером: частицы или пористые твердые тела (активированные угли, активированные угольные волокна, цеолиты). Развитостью поверхности в значительной мере определяется эффективность действия адсорбента.
Реагент — исходное вещество, участвующее в химической реакции.
Ресурс (фильтра) — количества воды в литрах, которое может качественно очистить фильтр или его сменный модуль.
Ржавчина — бытовое название смеси соединений, состоящей из оксидов и гидрооксидов железа.
Селективность — способность сорбента избирательно удерживать молекулы определенных веществ, и не задерживать молекулы других веществ. Следовое количество — концентрация вещества на уровне предела обнаружения аналитической методики.
Сорбция — поглощение газов, паров и растворенных веществ твердыми телами и жидкостями. Поглощающее тело называется сорбентом.
Сорбционная емкость — количество того или иного вещества, которое может поглотить сорбент на единицу своей массы.
Стерилизация — процесс обработки при повышенной температуре, призванный вызвать гибель бактерий, вирусов, паразитов и прочих микроорганизмов.
Суспензия — взвесь твердого вещества в жидкости.
Торфяные воды — воды торфяных болот, обычно темно-коричневого цвета, богатые гуминовыми кислотами.
Трихлорметан (хлороформ) — химическое вещество, образующееся в результате реакции органических соединений с хлором. Всегда присутствует в хлорированной воде. В промышленности применяется как растворитель. Ядовит.
Тяжелые металлы — условное название группы металлов с атомным весом больше атомного веса железа. Когда употребляют термин тяжелые металлы с точки зрения отрицательного воздействия на человека, то чаще всего имеют в виду ртуть, свинец, кадмий, медь, сурьму, мышьяк, цинк, таллий, висмут, теллур. Эти металлы могут присутствовать в воде в виде катионов растворимых солей, и их содержание, как правило, обусловлено промышленным загрязнением.
Фенолы — класс органических соединений, содержащих гидроксильную группу и бензольное кольцо. Фенолы ядовиты. Растворы фенолов оказывают сильное прижигающее действие на кожу.
Фенольно-формальдегидный композит — полимерная матрица на основе фенолформальдегидной смолы (получается при поликонденсации фенола и формальдегида).
Фосфаты — неорганические соли ортофосфорной кислоты. Применяются в сельском хозяйстве в качестве фосфорных удобрений.
Функциональная группа — группировка атомов, определяющая свойства органического соединения. По наличию конкретной функциональной группы в молекуле органического соединения его относят к тому или иному классу органических соединений.
Хелатный комплекс — (от греческого “хелас” — клешня) тип комплексных соединений металлов с определенными органическими соединениями (хелатирующими лигандами), характеризующихся очень высокой прочностью.
Хлор — тяжелый желтовато-зеленоватый газ с резким запахом. Часто используется для отбеливания. Во время первой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество. Применяется в качестве дезинфицирующего средства при обработке воды. Растворенный в воде хлор называют “свободным” или “активным”, так как он обладает высокой химической активностью. Анион хлора (“связанный хлор”) безопасен для человека (поваренная соль —хлорид натрия).
Остаточный хлор — хлор, добавляемый в воду после прохождения ею очистных сооружений. Наличие хлора в воде обеспечивает ее дезинфекцию. Хлорирование — способ обеззараживания воды путем обработки ее хлором.
Хлорорганические вещества — органические вещества, содержащие атомы хлора. Практически все хлорорганические соединения небезопасны для человека. Могут накапливаться в организме. Хлорорганические соединения — хлорсодержащие производные углеводородов (предельных, непредельных, алициклических, ароматических) и различных классов органических соединений. К хлорорганическим соединениям относятся хлороформ, дихлорэтан, гексахлоран (линдан), хлорбензолы, хлорфенолы.
Хлороформ — смотри трихлорметан.
Цветность воды — показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски воды. Выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Высокая цветность воды отрицательно влияет на органолептические свойства воды. Предельно допустимое значение цветности воды, используемой для питьевых целей, составляет 35°.
