О воде
Вода - наиболее ценный природный ресурс, имеющий наряду с воздухом, которым мы дышим, огромное значение в существовании человечества,
поскольку мы знаем, что без воды не было бы жизни.
Человеческое тело более чем на 70% состоит из воды, которая ничем не может быть заменена. Эта вода несет растворенные питательные вещества
ко всем частям тела, забирая от них, в свою очередь, продукты жизнедеятельности.
Вода - это одно из наиболее распространенных веществ, и самая распространенная на земле жидкость. Вода покрывает три четверти земной поверхности,
и если бы поверхность земли была ровная, то вода покрыла бы ее слоем толщиной около 12/3 мили (примерно 2,5км). Несмотря на то, что воды
на планете в изобилии, большая ее часть является соленой.
Вода во многих отношениях уникальное вещество. Это соединение двух газов, существующих, тем не менее, в виде жидкости при комнатной
температуре, что обусловлено молекулярным строением и внутренними связями. Прочность внутренних связей препятствует разделению молекулы
на ионы, таким образом, чистая вода содержит очень незначительное количество ионов, и обладает слабыми электропроводными свойствами.
Она способна сохранять свои свойства и структуру, даже при тяжелых внешних условиях. Вода может быть заморожена при отрицательных температурах
или нагрета до состояния пара при крайне высоких температурах, сохраняя при этом свою молекулярную структуру. Связь между молекулами воды
позволяет ей существовать в виде жидкости при обычных температурах, в то время как другие соединения похожего веса - газы. Метан и аммиак
немного легче воды, в то время как окись углерода и двуокись углерода тяжелее воды, хотя все они являются газами.
Вследствие асимметричной структуры молекула воды неуравновешенна. Она имеет два атома водорода на одном конце и один атом кислорода
на другом конце. Такая структура делает молекулу полярной, то есть молекула действует как слабый магнит. Под действием магнитного притяжения,
которое является более сильным, чем обычное межмолекулярное притяжение, молекулы воды самостоятельно образуют упорядоченные структуры.
Данное притяжение является основой высокого поверхностного натяжения воды, которое позволяет стальной швейной иголке держаться на поверхности.
Вода не является “превосходным смачивающим веществом”, в противном случае иголка не смогла бы удержаться на поверхности.
Полярное действие воды также позволяет ей растворять некоторые вещества и разделять их на ионы. Ионы остаются разделенными, включаясь в магнитные
цепочки. Это замечательное свойство воды делает ее почти универсальным растворителем.
Вода - единственное природное вещество, существующее в трех физических состояниях в узком диапазоне земных температур. Она встречается в
виде твердого вещества (лед), жидкости и газа. В то время как большинство веществ сжимается при замораживании, вода наоборот расширяется. Из-за
этого расширения, лед легче воды и способен плавать. Это очень хорошо, поскольку, если бы лед сжимался, то он был бы тяжелее воды и тонул
на дне океанов и озер, превращая их в сплошную ледяную глыбу. Несмотря на это, расширение воды при замерзании может привести и к плачевным
результатам, если она находится в трубах или радиаторах, вызывая их разрыв.
Вода также важна из-за своей способности абсорбировать большое количество тепла без значительного увеличения собственной температуры, что оказывает
смягчающий эффект на климат планеты. Солнце, по оценкам специалистов, за минуту преобразует 250 миллионов тонн вещества в энергию. Земля
получает лишь небольшую часть этой энергии, но если бы эту энергию не поглощала вода, поверхность земли была бы полностью сожжена. Вода
сохраняет эту тепловую энергию ночью, чтобы защитить землю от холода космического пространства. Теплоемкость воды настолько высока, что
она используется в качестве эталона при сравнении с теплоемкостью других веществ. Это свойство воды также важно при использовании ее
в системах отопления и охлаждения.
Словарь Вебстера (Webster) дает определение воды как: “Жидкость, которая выпадает из облаков в виде дождя, формирует реки, озера и
моря. Обычная чистая вода (H2О) состоит из водорода и кислорода, имеет голубоватый цвет и очень трудно сжимаема. Ее максимальная плотность,
при 39,20F (Фаренгейт, Farenheit) или 40C(Цельсия, Celsius), является эталоном удельного веса (плотности) сухих веществ и жидкостей. Ее
удельная теплоемкость также является эталоном для калории и Британской тепловой единицы. Вода замерзает при 320F или 00С”.
Существует несколько определений качества воды, три наиболее широко используемых приведены ниже:
Питьевая вода должна соответствовать Национальным Первичным Стандартам
на Питьевую воду, которые установлены Американским Агентством по охране окружающей среды (National Primary Drinking Water Standards
US EPA). Она не содержит вредных (патогенных) бактерий и ядовитых химикатов.
Дистиллированная вода получается путем прохождения ее через один
или более циклов испарения и конденсации. Она обычно имеет менее чем 5 мг/л сухого остатка.
Очищенная вода должна соответствовать стандартам чистоты, установленным
Фармакопеей США и иметь минимальное удельное сопротивление 1,0 МОм/см.
Использование воды
Для понимания жизненной важности воды необходимо дать некоторые пояснения к ее многообразным сферам применения. Ее использование может быть
разделено на несколько областей, каждая из которых оказывает существенное влияние на наше физическое и экономическое благополучие. Большое
количество воды используется помимо систем коммунального водоснабжения. Например, воздух, которым мы дышим, должен иметь некоторую влажность,
чтобы поддерживать наше физическое здоровье. Поддержание жизни многих растений основано на воде, предоставляемой им самой природой.
Использование в быту
Еда и напитки: Вода, используемая для питья, приготовления пищи, льда, напитков, консервов, и многих других пищевых продуктов - только
маленькая часть обширного спектра ее применения. Однако это требует соблюдения стандарта качества на питьевую воду. Использование ненадежной
воды для приготовления пищи или напитков представляет большую опасность. Потребляемая вода очищает кровь, удаляя через почки загрязнения
и шлаки, находящиеся в организме.
Гигиена: Купание, стирка, мытье посуды, фруктов и овощей - вот некоторые применения воды в целях гигиены.
Санитария: Сантехническое оборудование требует использования воды в качестве носителя отходов в канализационной системе.
Полив газонов: Повсеместное использование воды для орошения газонов, цветов и кустарников требует больших ее количеств в течение летних
месяцев.
Кондиционирование: Такое оборудование требует или воздуха или воды для процесса теплообмена. Вода, охлаждая теплообменники кондиционеров
воздуха, создает требуемый климат в помещениях в летние месяцы, причем из-за увеличения потребления воды в этот период года возникают повышенные
нагрузки на отдельных водопроводных сетях.
Общественные нужды
Противопожарная защита: Большое значение имеют противопожарные водопроводные линии (пожарные гидранты). Бесперебойная подача, достаточная емкость
и соответствующая мощность водопроводных магистралей, чтобы доставить воду ко всем частям населенного пункта для защиты от пожара, не
только снижает опасность серьезных потерь от пожара, но снижает стоимость страхования от пожара.
Отдых: Много видов активного отдыха связано с использованием воды.
Примерами могут служить плавание, гребля, лов рыбы, и другие водные виды спорта. Место для пикника и разбивки лагеря часто располагают
на берегу водоема. Такое расположение требует принятия определенных мер по защите качества воды в водоеме.
Промышленное применение
Использование воды в промышленности зависит от характера и объема промышленности конкретного региона. Это могут быть системы охлаждения
и отопления, производство пищевых продуктов, переработка отходов производства и т.д.
Гидрологический цикл
Необходимо понять гидрологический цикл, чтобы представлять себе способ, при котором вода становится доступной. Испарение воды в атмосферу
происходит со всех водных поверхностей, с поверхности земли и обычно с растительности. Когда масса теплого воздуха с парами воды поднимается
вверх в более холодные слои, пар конденсируется, и образуются облака. Влага выпадает из облаков на землю в форме дождя, снега, града или измороси.
Часть этих осадков, испаряясь, возвращается обратно в атмосферу, а часть просачивается под землю, пополняя грунтовые воды.
Как загрязняется вода
Если бы вода, которая встречается в природе, была “чистая”, отпала бы необходимость в ее анализе или очистке. Но, к сожалению, независимо
от источника, вода содержит примеси в растворенном или взвешенном состоянии.
Дождевая вода, проходя через атмосферу, растворяет в себе содержащийся в воздухе кислород, азот и углекислый газ. Она также контактирует
с пылью, дымом и другими примесями, которые остаются в ней в виде растворов или взвесей. В нее так же могут попадать бактерии и споры
микроскопических организмов. Дождевая вода, проходя через воздух и просачиваясь через верхние слои почвы, поглощает двуокись углерода,
которая соединяется с водой. Эта кислая вода растворяет минеральные вещества в почве или горные породы, с которыми она контактирует.
Вода, полученная из поверхностных водоемов, может быть мутной из-за присутствия глины или ила. Сельскохозяйственные земли могут загрязнять
воду органическими веществами, отходами животных. Болота, во время паводков, могут сбрасывать в реки продукты гниения растительности,
микроскопические организмы и повышать цветность воды. Кроме того, поверхностные воды подвергаются загрязнению отходами животных и человека,
городскими и промышленными сточными водами.
Грунтовые воды из неглубоких скважин (около 30 м), могут быть как жесткими, так и мягкими, в зависимости от минерального состава
грунта в данной области. Естественная фильтрация через песок обычно придает такой воде прозрачность с низким содержанием органических
веществ. Вода из глубоких скважин обычно содержит сравнительно высокие концентрации растворенных минералов. Эти воды обычно чистые и прозрачные
благодаря фильтрации слоями песка.
Ключевая вода обычно имеет сходные характеристики с водой, получаемой из неглубоких и глубоких скважин в данном регионе. Однако ключевая
вода, вследствие своей поверхностной природы, вероятно более подвержена внешнему загрязнению.
Химические примеси присутствуют в любой природной воде. Очень важно изучить их влияние и значение.
Основы безопасности питьевой воды
Так как наиболее распространенные ионные примеси в воде не играют решающей роли, большинство природной воды безопасно для питья с
точки зрения растворенных неорганических химических примесей. Однако иногда встречающиеся в воде, даже в очень небольшом количестве,
некоторые неорганические ионы, могут быть токсичны. Они перечислены в Первичных Нормах на Питьевую воду (Primary Drinking Water Regulations).
Эти загрязняющие примеси и другие химические вещества, наряду с их максимальными допустимыми уровнями, сведены в таблицы EPA (Агентство
по Защите Окружающей Среды), которые также включают максимальные уровни радиоактивных примесей, мутность и бактерии кишечной группы
(которые указывают наличие фекального загрязнения человеческого или животного происхождения). Мутность и бактерии - примеры взвешенных
загрязняющих примесей воды.
Кроме того, вода может содержать растворенные органические химические примеси, обычно типа инсектицидов, пестицидов и гербицидов, которые
попадают в воду в процессе человеческой деятельности. Они токсичны даже в очень небольших количествах для человека и других живых существ.
Трихалометаны являются растворенными органическими примесями, типа хлороформа, которые формируются в небольших количествах при реакции
хлора, используемого в дезинфекции воды, с гуминовыми и карболовыми кислотами, содержащимися в почве.
Другая группа органических соединений может присутствовать как в поверхностных, так и в грунтовых водах, попадая туда из канализационных
стоков. Это соединения, типа трихлорэтилена, тетрахлорэтилена (TCE), полихлористого бифенила (PCB), диоксина и т.д. Многие из перечисленных
органических загрязнений вероятно являются канцерогенами (вызывают рак). Растворенные органические соединения обычно не ионизированы.
Вторичные Нормы на Питьевую Воду охватывают загрязняющие примеси в питьевой воде, которые, прежде всего, воздействуют на эстетические
качества воды. Только некоторые из них - ионизированные вещества, в то время как основная масса - нет. Цвет обычно вызывается естественными
органическими соединениями, которые выщелачиваются из листвы и остатков органических веществ. Несмотря на то, что цвет “натурального чая”
нежелателен, сами по себе эти органические соединения могут быть не опасны для здоровья. Эти соединения могут служить помехой таким
процессам, как удаление железа. В этом случае железо как бы изолируется от возможных химических реакций. Эти органические соединения имеют
несколько определений, типа таннинов или карболовых кислот.
pH - мера кислотно-щелочного баланса воды, в то время как коррозионная активность относится к способности воды разрушать трубопроводы и
емкости.
Существуют чрезвычайно большие отложения известняка. В Соединенных штатах они преимущественно находятся в центральных штатах. Химически,
известняк - углекислый кальций (CaCO3). Одним из продуктов разложения естественного органического вещества является двуокись углерода (CO2).
Дождевая вода и вода из других источников, соединяясь с CO2 образует угольную кислоту (H2CO3). Последняя химически реагируя с известняком,
растворяет его в виде двууглекислого кальция, что является основной причиной жесткости воды. На месте растворения известняка образуются
карстовые пещеры.
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2
При нагревании такой воды, высвобождается CO2, а CaCO3 выпадает в виде минерального осадка (накипи).
продолжение >>
Copyright © 2006 «АкваФрешСистемс»
Внимание! Смотри наш 
Прайс-лист на комплектующие и оборудование для очистки воды