CC BY
69ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТОЛОВЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ
ВОД СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
Гаглоева Диана Ивановна
Студентка 3 курса факультета химии, биологии и биотехнологии, СевероОсетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова,
362025, улица Ватутина, 44-46, город Владикавказ, Россия
аПеписИападуапиех. 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, Россия
о. пее1оуа2011@уапёех. ги
Минеральная вода — это подземная (редко поверхностная) вода, которая содержит повышенные концентрации биологически активных органических и минеральных компонентов и обладает специфическими физико-химическими свойствами, оказывающие лечебное действие на организм человека. Химические свойства минеральной воды определяются содержанием в них минеральных веществ, главным образом, в виде катионов - натрия (№+), магния (Mg2+), кальция (Са2+) и анионов - хлорида (С1-), сульфата ^042-), гидрокарбоната (НСОз-). Суммарное содержание в минеральной воде всех веществ (без газов) составляет минерализацию воды (выражается в граммах на 1 л воды). В зависимости от степени минерализации минеральные воды, используемые для питьевого лечения, подразделяют на:
а) столовые - минерализация до 1 г/л;
б) лечебно-столовые - минерализация от 1 до 10 г/л;
в) лечебные - минерализация более 10 г/л [1].
Столовые минеральные воды стимулируют пищеварение и не обладают лечебными свойствами. Такую воду можно пить в любых количествах. Как правило, она мягкая, приятная на вкус, без постороннего запаха и привкуса, на ее основе изготавливаются многие прохладительные напитки.
В настоящее время на российском рынке идет фальсификация минеральных вод. Зачастую за минеральную выдается столовая или питьевая вода, в которую искусственно добавляется неконтролируемое количество солей и диоксида углерода, что небезопасно для здоровья. Поэтому целью нашей работы стал анализ качественного и количественного состава минеральных вод. Объектами исследования стали столовые минеральные воды Ставропольского края: «Нарзан», «Славяновская» (газированные), «Кисловодская курортная» (негазированная).
Пробирочным методом были обнаружены катионы №+, Са2+, М§2+ и анионы Б042-, С1-, С0з2-. Результаты качественного анализа образцов минеральной воды приведены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты качественного анализа образцов минеральной воды
Образец воды Реагент для обнаружения ионов
Baa 2 для SO42- AgNO 3 для а- на для НСОз- О4 для Са2+ KH2SbO 4 для 8-Оксихи-нолин для Mg2+
«Нарзан» + + + + + +
«Славяновская» + + + + + +
«Курортная» + + + + + +
Проведение качественного анализа на наличие ионов калия в минеральных водах с помощью реагента гексанитрокобальтата натрия Naз[Co(NO2)6] показало, что осадок не выпадает. Это можно объяснить тем, что концентрация солей калия очень мала. С помощью данной реакции не удается обнаружить ионы калия.
Исследуемые минеральные воды должны содержать то количество данных ионов, которое производитель указывает на этикетке. С помощью различных методов количественного анализа было определено содержание ионов кальция, магния, хлорид-ионов и гидрокарбонат-ионов. Ионы кальция и магния определяли комплексонометрическим титрованием [2], хлорид-ионы определяли аргентометрическим титрованием [3], гидрокарбонат-ионы определяли кислотно-основным титрованием [3].
Результаты исследований приведены в таблице 2. Таблица 2
Результаты количественного анализа минеральных вод
Образец воды Концентрация ионов, ммоль/л
Са2+ Мв2+ С1- НСО3-
«Нарзан» 16,70 4,60 3,96 15,65
«Славяновская» 11,00 1,18 8,51 25,35
«Курортная» 2,63 0,65 4,65 3,33
Зная концентрацию ионов, можно рассчитать их массу, содержащуюся в 1 л воды. В таблице 3 приведен ионный состав (общее содержание ионов, выраженное в мг/л), рассчитанный по результатам количественного анализа. Также приведены сравнительные данные, указанные производителями на этикетках минеральных вод. Таблица 3
Результаты экспериментального определения ионного состава минеральных вод в сравнении с данными производителей_
Образец воды Ионный состав минеральных вод, мг/л
Са2+ Мв2+ С1- НСО3-
эксп. этик. эксп. этик. эксп. этик. эксп. этик.
«Нарзан» 334,00 200500 55,20 50150 140,58 50-200 1205,50 10001700
«Славяновская» 220,00 250350 23,50 <50 302,25 250350 1546,35 12001500
«Курортная» 52,60 <50 7,74 <50 16,52 <50 203,13 <400
Сравнивая экспериментальные данные с данными, указанными изготовителями, можно заметить в минеральной воде «Славяновская» различие по содержанию ионов кальция. Это можно объяснить тем, что со временем пласты, через которые проходит
подземная вода, со временем обедняются. И соответственно, количество ионов постепенно уменьшается.
В данной работе для проведения исследований использовались и физико-химические методы анализа - кондуктометрия и потенциометрия. Удельную электропроводность минеральных вод измеряли с помощью кондуктометра АНИОН-4100; величину рН в воде измеряли на рН-метре рН-150 МИ. Для проведения измерений газированные минеральные воды кипятили в течение 5 мин. для удаления углекислого газа и затем охлаждали до комнатной температуры. В таблице 4 приведены результаты физико-химического исследования свойств минеральных вод.
Таблица 4
Результаты измерения удельной электропроводности (W) и величины рН минеральных вод_
Наименование параметра Минеральная вода
«Курортная» «Славян.» «Славян.» * «Нарзан» «Нарзан» *
W, мкСм/см 359 4963 4193 2220 2137
рН 7,54 5,83 7,40 5,83 7,23
*- негазированная вода (после кипячения)
Результаты измерений показали, что в минеральной воде «Курортная» наименьшая величина общего содержания солей, что соответствует её минерализации, приведенной на этикетке.
Для минеральных вод «Нарзан» и «Славяновская» можно наблюдать некоторую разницу в измерениях в газированном и негазированном виде, так как при нагревании гидрокарбонаты кальция и магния частично разлагаются с образованием осадков.
В газированных минеральных водах среда слабокислая из-за высокой концентрации углекислого газа. В негазированных водах среда слабо-щелочная.
Для количественного определения величины минерализации были проведены исследования минеральных вод гравиметрическим методом. Образцы минеральных вод высушивали в сушильном шкафу при температуре 1500С до постоянной массы и определяли массу сухого остатка. Результаты испытаний в сравнении с данными на этикетках приведены в таблице 5.
Таблица 5
Результаты гравиметрического определения минерализации
минеральных вод_
Образец воды Минерализация, г/л
эксп. этик.
«Нарзан» 2,53 2,0-3,5
«Славяновская» 3,13 3,0-4,0
«Курортная» 1,00 <1,0
По результатам, полученным в ходе исследования, можно сделать следующие выводы:
1. Проведенный качественный анализ подтвердил наличие всех ионов (кроме ионов калия) в исследуемых минеральных водах «Нарзан», «Славяновская», «Кисловодская курортная», указанных изготовителем.
2. 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).
