Универзитет у Нишу

Факултет заштите на раду у Нишу

Семинарски рад

Хемијски параметри воде

Ментор: Студент:

2010, Ниш

Увод

Три четвртине површине земље покривено је водом. У тој води је настао живот. Како
су   организми   постајали   све   сложенији   и   специјализованији,   напуштали   су   море   и
одлазили на копно, односећи воду са собом као највећи део свог тела. На планети
Земљи, вода је живот.
Природне воде су сложени раствори различитих једињења. Под хемијским саставом
природних   вода   подразумева   се   сложени   систем   растворених   гасова,   различитих
минералних соли и органских једињења.
По   свом   хемијском   саставу   природне   воде   су   веома   различите.   Та   разноликост   је
условљена не толико квалитативним саставом хемијских елемената и концентрацијом
растворених једињења, већ односом компонената и различитим обликом у којима се
оне налазе у природним водама. Растворени гасови се у природним водама налазе у
виду молекула или хидратисаних једињења а минерална и органска једињења у облику
правих или колоидних раствора. Сложени хемијски састав природних вода условљен је
и тиме што се један исти елеменат може налазити у различитим облицима у зависности
од   растворљивости   његовог   једињења,   валентног   стања   при   датим   условима,
способности грађења комплекса и других његових хемијских својстава.
Све компоненте хемијског састава природних вода условно можемо поделити у пет
група:   главни   или   макроелементи,   растворени   гасови,   биогени   елементи
микроелементи и органска једињења. Поред ових компоненти, природне воде могу да
садрже и друге састојке који у воду доспевају на различите начине: токсични метали,
детерџенти,   пестициди   и   друге   супстанце.   Квалитет   воде,   управо   зависи   од
концентрације горе наведених компоненти.

1. Вода и њено порекло

године око 99.000 km

воде, од које знатан део одмах испарава ( око 62.000 km

) док

остатак отиче потоцима и рекама у језера, мора или понире у Земљину унутрашњост.

1.2. Квалитет природних вода

Површинске и подземне воде и језера, изузев минералних и термалних вода и вода
обалног мора, према намени и степену загађења распоређује се у класе и подкласе.
Као показатељи за разврставање површинских и подземних вода као и језера у класе
служе   следећи   елементи,   који   су   уједно   и   показатељи   квалитета   природних   вода:
суспендоване   материје,   укупан   остатак   при   испаравању,   растворени   кисеоник,   боја,
мирис,  pH, предходна биохемијска потрошња кисеоника, видљива отпадна материја ,
степен   сапробности,   степен   продуктивности   и   највероватнији   број   колиформних
бактерија.
Постоје четири класе природних вода:

Класа I

– чисте воде која се у свом природном стању могу употребити за снабдевање

насеља и прехрамбену индустрију уз евентуалну дезинфекцију као и за узгој
племенитих врста риба.

Класа II

– воде подесне за купање, спортове и узгој осталих класа риба, уз

одговарајуће мере кондиционирања воде, снабдевање насеља и прехрамбених
индустрија.

Класа III

– воде подесне за осталу индустрију, водопривреду, употребљиве директно

или уз кондиционирање.

Класа IV

– све остале воде.

1.3. Кондиционирањ воде

С   обзиром   да   је   воде   класе  I  недовољно,   површинске   и   дубинске   воде   се
кондиционирају ( технички обрађују ) како би се добиле довољне количине хигијенски
исправне воде за пиће.
Данас   је   изражен   проблем   укупног   органског   садржаја   у   водама,   и   то   како
површинских тако и дубинских вода. Нарочито је присутно повећање концентрације
биорезистентних   органских   једињења   као   што   су   пестициди,   полициклични
ароматични угљоводоници, органска једињења итд.
У природним површинским водама је присутан огроман број микроорганизама који је
могуће идентификовати и уклонити релативно лако. Међутим, познатим стандардним
поступцима не могу се уклонити загађивачи као што су феноли, детерџенти, пестициди,
растворене органске материје и тешки метали. С тога је неопходно применити и методе
у којима се користе коагулациона, адсорбциона и оксидациона средства као и третман
озоном и активним угљем. На тај начин се из воде могу одстранити практично сви
непожељни елементи.

2. Особине хемијски чисте воде

Вода је најједноставнија и  најраспрострањенија материја у природи чије су физичке и
хемијске особине добро познате. Неке од тих особина су јединствене, па је управо због
тих особина вода тако важна за одржање живота на Земљи.
Молекул воде се састоји из два атома водоника  који доноси по један електрон атому
кисеоника са шест електрона, чинећи ковалентну везу. Међутим, екектрони се крећу
ближе   атому   кисеоника     па   тај   део   молекула   поседује   негативан   набој   (   диполни
моменат ) а део са атомом водоника је позитиван Услед тога сви околни молекули воде
се   електронски   привлаче   и   повезују   такозваним   водониковим   везама   у   групе.   Овај
феномен утиче на многе изванредне особине воде.  Масени удео водоника је при томе
11,19% а кисеоника 88,81%.
Тако   се   ради   савладавања   водоникових   веза   мора   утрошити   много   већа   количина
топлоте при промени агрегатног стања. Зато се вода мрзне при 0ºC а кључа на 100ºC.
Ова   аномалија   објашњава   зашто   воде   поседују   велики   капацитет   примања   топлоте
( специфична топлота ), па се греје и хлади пет пута спорије од копна, што утиче на
климу.
Код већине течних материја с порастом температуре долази до опадања густине, док
код воде густина прво расте до извесног максимума па тек онда опада.
На 0º течна вода се претвара у лед чија густина на тој температури износи 0,9168 g/cm

што представља још једну од аномалија воде. Аномалија густине се састоји у томе да је
густина леда мања него густина течне воде, а максимална густина на +4ºC објашњава се
унутрашњом структуром воде. Чињеница да је лед лакши од воде има огромну улогу у
природи. Наиме, са наступањем мразева површински слој воде се хлади до +4ºC и као
тежи спушта на дно истискујући топлије слојеве што доводи до смрзавања воде од
површине а не од дна.
Још једна од аномалија воде је и то што је вода једини минерал на Земљи који се
истовремено може наћи у сва три агрегатна стања.
Хемијски чиста вода је скоро идеалан изолатор електрицитета. Специфична
проводљивост јој је 0,038 · 10

-6

Сименса. Са растварањем појединих супстанци у води

специфична проводљивост се нагло повећава, па овај параметат представља један од
најбољих показатеља чистоће воде.
По физичким особинама, чиста вода је провидна, безбојна, без укуса и мириса. Има
малу   топлотну   проводљивост,   велику   специфичну   топлоту   и   велику   топлоту
испаравања па је одлично средство за пренос топлоте. На обичној температури вода
једина од свих течности, осим живе, има максималан површински напон. Због низа
водоникових   веза,   молекули   воде   су   чврсто   привучени   једни   другом,   па   је   тешко
пробити површину течне воде. Продирање воде у биљне судове , као и задржавање
воде   у   малим   пукотинама   између   честица   тла   могуће   је   управо   због   великог
површинског напона.
Због снажног диполног момента молекули воде привлаче молекуле кристала продирући
у њихову структуру. Неки молекли се услед тога добро дидосују у јоне. Зато је вода
идеалан   растварач   и   транспортер   за   многе   електровалентне   спојеве   као   што   су
кухињска   со   и   четрдесетак   других   соли   у   морској   води.   Вода   је   мање   ефикасан
растварач за ковалентне везе, а лош за масти и уља. Вода је у неку руку катализатор
разних   хемијских   реакција,   јер   омогућава   правилну   оријентацију   растворених   јона.
У природи практично и нема хемијски чисте воде, већ су у њој увек растворене мање
или веће количине различитих гасова, соли или органских једињења.