CC BY
1262. Проведен количественный анализ содержания ионов кальция, магния и сульфат- и хлорид-ионов и общей минерализации в минеральных водах. Практически все результаты измерений соответствуют ионному составу, указанному на этикетках.
3. Методами кондуктометрического и потенциометрического анализа получены сравнительные данные по удельной электропроводности и кислотности минеральных вод.
Список литературы
1. Пхалагова Дз. М. Минеральные воды Северной Осетии и их химические особенности. - Владикавказ: издательство «Ир», 1992 - 212 с.
2. Основы аналитической химии. Практическое руководство: Учеб. пособие для вузов/ В. И. Фадеева, Т. Н. Шеховцова, В. М. Иванов и др.; Под редакцией Ю. А. Золотова. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 463с., ил.
3. Аналитическая химия. Аналитика 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа: учебник/ Ю. Я. Харитонов. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 656 с.:ил.
ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЛЕЧЕБНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ
ВОД СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
Токарева Анастасия Андреевна
Студентка 3 курса факультета химии, биологии и биотехнологии, СевероОсетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова, 362025, улица Ватутина, 44-46, город Владикавказ, Российская Федерация
(псм(уа95'а,уапЛех. ги Неёлова Ольга Владимировна Кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры общей и неорганической химии, Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова, 362025, улица Ватутина, 44-46, город Владикавказ, Российская Федерация
о. пее1оуа2011@уапёех. ги
Роль воды в физиологических процессах нашего организма настолько велика, что сложно переоценить ее, почти все жизненные процессы в живом организме могут нормально протекать при определенных значениях кислотно-основных и солевых равновесиях.
В повседневной жизни не всегда удается следить за балансом соли и кислоты в своем организме, что весьма печально, ведь отклонение от допустимых норм может привести к различным болезням и недомоганиям.
Минеральные воды содержат в себе определенное количество различных элементов, необходимых нашему организму, но не стоит забывать, что избыток так же несет опасность, как и недостаток и их стоит употреблять в строго соизмеренных порциях, которые определяет врач. Именно поэтому минеральные воды, содержащие, большое количество солей (минерализация более 10 г/л) принято называть лечебными.
В зависимости от общей минерализации (содержании солей) минеральные воды классифицируются на [1]:
• пресные (минерализация до 1 г на дм3 включительно);
• слабоминерализованные (минерализация более 1 до 2 г на дм3 включительно);
• маломинерализованные (минерализация более 2 до 5 г на дм3 включительно);
• среднеминерализованные (более 5 до 10 г на дм3 включительно);
• высокоминерализованные (более 10 до 15 г на дм3 включительно).
Из них к лечебным относятся минеральные воды с минерализацией более 10 г на дм3 или с меньшей минерализацией, но при превышении концентрации некоторых биологически активных компонентов установленных норм. Поэтому минеральные воды Ессентуки № 4, № 17 - относятся к лечебным и назначаются для лечебно-профилактического приёма при ряде заболеваний.
Основными составляющими минеральной воды являются (помимо простой воды) шесть важнейших ионов, а точнее три катиона: №+, Са2+,М§2+ и три аниона: С1-, Б042-, НСОз2-. Роль углекислого газа так же очень важна для лечебных свойств минеральных вод. Было уставлено, что если простую воду насытить углекислым газом, то ее действие на организм человека будет резко отличаться по сравнению с действием обычной [2].
Только большое количество минеральных вод наводит на вопрос: «А все ли они натуральные или есть те, которые получают искусственно - фальсифицируют?». Самый распространенный способ фальсификации минеральной воды следующий.
В самую обычную водопроводную воду добавляется соль и углекислый газ. При этом на этикетке изготовитель пишет "Вода минеральная", но "забывает" указать -"искусственно минерализованная". Более "продвинутые" изготовители используют в качестве сырья вместо водопроводной воды воду из сомнительных подземных источников - родников, колодцев и др. В этом случае вода может быть загрязнена с поверхности, через мягкие породы в источник легко проникают атмосферные осадки, продукты жизнедеятельности человека или животных.
В некоторых случаях такая вода может быть и неопасна для здоровья, но покупать её всё же не стоит. А тем более использовать такую "минеральную" воду в лечебных целях [3].
Данная работа посвящена исследованию химического состава столовых минеральных вод, производимых в Ставропольском крае: Ессентуки № 17, скважина 17-бис, Ессентуки № 4, скважина № 71, Ессентуки № 4, скважина № 49-Э.
Пробирочным методом были качественно обнаружены катионы №+, Са2+, М§2+ и анионы Б042-, С1-, С0з2-. Результаты данного анализа образцов минеральной воды приведены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты качественного анализа образцов минеральной воды
Образец воды Реагент для обнаружения ионов
ВаС12 для Б042- Л§К0з для С1- НС1 для НС0з- (КН4)2С20 4 для Са2+ КШБЮ 4 для 8-Оксихи-нолин для Мв2+
Ессентуки № 17, скважина 17-бис + + + + + +
Ессентуки № 4, скважина № 71 + + + + + +
Ессентуки № 4, скважина № 49-Э + + + + + +
Качественная реакция на обнаружение ионов К+ при помощи реагента гексанитрокобальтата натрия №з[Со(К02)б] была проведена, но положительный результат не дала. Вероятнее всего концентрация ионов К+ в минеральной воде слишком мала.
Исследуемые минеральные воды должны содержать то количество данных ионов, которое производитель указывает на этикетке. При помощи различных методов
титрования и гравиметрии были получены и сопоставлены данные на этикетках и данные на количественное содержание ионов в воде и общую минерализацию. Результаты приведены в таблице 2,3,4. Таблица 2.
Сравнение ионного состава минеральной воды Ессентуки № 17, скважина 17-бис
Основной ионный состав Ессентуки № 17, скважина 17-бис
Экспериментальные данные Данные на этикетке
Гидрокарбонаты, мг/л 6325,7 4900 - 6500
Хлориды, мг/л 2023,5 1700 - 2800
Кальций, мг/л 110 50 - 200
Магний, мг/л 78 <150
Минерализация, г/л 9,67 10,0 - 14,0
Таблица 3.
Сравнение ионного состава минеральной воды Ессентуки № 4, скважина № 71
Основной ионный состав Ессентуки № 4, скважина № 71
Экспериментальные данные Данные на этикетке
Гидрокарбонаты, мг/л 3254,35 3400 - 4800
Хлориды, мг/л 1881,5 1300 - 1900
Кальций, мг/л 78 <150
Магний, мг/л 67,2 <100
Минерализация, г/л 6,67 7,0 - 10,0
Таблица 4.
Сравнение ионного состава минеральной воды Ессентуки №4, скважина № 49-Э
Основной ионный состав Ессентуки №4, скважина № 49-Э
Экспериментальные Данные на этикетке
данные
Гидрокарбонаты, мг/л 4001,6 3400 - 4800
Хлориды, мг/л 1597,5 1300 - 1900
Кальций, мг/л 46 <150
Магний, мг/л 20,4 <100
Минерализация, г/л 6,67 7,0 - 10,0
Ионы кальция и магния определяли комплексонометрическим титрованием [5], хлорид-ионы определяли аргентометрическим титрованием [6], гидрокарбонат-ионы определяли кислотно-основным титрованием [6]. Общую минерализацию -гравиметрическим методом «сухого остатка» [11].
В данной работе для проведения исследований использовались и физико-химические методы анализа - кондуктометрические и потенциометрические методы анализа [7]. Удельную электропроводность минеральных вод измеряли с помощью кондуктометра АНИОН-4100; величину рН в воде измеряли на рН-метре рН-150 МИ.
Удельная электропроводность чистого вещества зависит от его природы, температуры, а электропроводность от концентрации. При помощи кондуктометрического метода можно узнать количество ионов в воде, содержание растворимых солей. Потенциометрия — метод определения различных физико-химических величин, основанный на измерении электродвижущих сил (ЭДС) обратимых гальванических элементов. При помощи потенциометрического метода можно узнать количество ионов Н+ в исследуемой минеральной воде [6].
Результаты измерений величины удельной электропроводности и потенциометрического определения рН минеральных вод приведены в таблицах 5,6.
Таблица 5.
Результаты кондуктометрических измерений минеральных вод_
Удельная электропроводность W при 25°С, мкСм/см
Тип воды Ессентуки № 17, скважина 17-бис Ессентуки № 4, скважина № 71 Ессентуки № 4, скважина № 49-Э
Газированная 1озоо 10700 10500 7180 7800 7500 8940 9100 8020
Негазированная 1ЭЭ00 10100 10200
Таблица 6. Результаты потенциометрического определения рН в минеральных водах
Величина рН 25°С Ессентуки № 17 Скважина 17-бис Ессентуки № 4 Скважина № 71 Ессентуки № 4 Скважина № 49-Э
Газированная 6,67 6,45 6,14
Негазированная 7,94 8,Э1 7,72
По результатам, полученным в ходе исследования, можно сделать выводы:
1. Проведенный качественный анализ подтвердил наличие ионов М§2+, №+, Са2+, НС0з-, С1-, Б042- в минеральных водах Ессентуки № 17, скважина 17-бис, Ессентуки № 4, скважина № 71, Ессентуки № 4, скважина № 49-Э.
2. По проведенному количественному анализу на содержание ионов М§2+, №+, Са2+, НС0з-, С1-, Б042- и общую минерализацию, были сделаны выводы, что практически все полученные результаты соответствуют с данными минеральных вод на этикетках.
3. При помощи методов кондуктометрического и потенциометрического анализа получены сравнительные данные по удельной электропроводности и кислотности минеральных вод.
Список использованной литературы
1. ГОСТ Р 54316-2011. Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия
2. Пхалагова Дз.М. Минеральные воды Северной Осетии и их химические особенности. - Издательство: «Ир» (г. Владикавказ). 212 с.
3. http://www.metod-kopilka.ru/uchebno-poznavatelnyy_proekt_na_temu_quotv_pmdu_propisannoe_chudoquot- 10443.htm
4. Основы аналитической химии. Практическое руководство: Учеб. Пособие для вузов/ В. И. Фадеева, Т. Н. Шеховцова, В. М. Иванов и др.; Под ред.Ю. А. Золотова - 2-е изд., испр. - М. 2003. - 464 с.
5. Алексеев В.Н. Количественный анализ. 4-е изд., перераб. — М.: Издательство
- Химия, 1972. — 254 с.
6. Основы аналитической химии. В 2 кн. Учебник для ВУЗов. — Ю.А. Золотов, Е.Н. Дорохова, В. И. Фадеева и др. Под ред. Ю.А. Золотова. — 2-е изд. перераб. и доп.
- М.: ФГУП "издательство"Высшая школа", 2002. - 494 с.
7. Ляликов Ю.С. Физико-химические методы анализа 5-е изд., перераб. и доп. -М.: Химия, 1973. - 536 с.
