Минеральные воды – природные воды, химический состав и физические свойства которых (содержание минеральных реже органических компонентов, газов, радиоактивность и так далее) позволяют их использовать для лечения или профилактики болезней человека.
Лечебными минеральными водами называют природные воды, которые содержат в большом количестве те или иные минеральные вещества, различные газы (углекислоту, сероводород, азот и другие) или обладают, какими ни будь уникальными свойствами – радиоактивность, температурой и так далее.
Состав минеральных вод
Химические свойства минеральной воды определяются содержанием в них минеральных веществ, главным образом в виде анионов – хлора (CI), сульфата (SO), гидрокарбоната (HCO) и катионов – натрия (Na), магния (Mg), кальция (Ca) и других.
Минеральная вода содержит также газы – азот (N 2), метан (CH 4), углекислый газ (CO 2), реже сероводород (H 2 S) и другие. Суммарное содержание в минеральной воде всех указанных выше веществ (без газов) составляет минерализацию воды.
К физическим свойствам минеральной воды относится температура, радиоактивность, обусловленная содержанием радона (Rn). Кислотно-щелочное состояние вод определяется величиной рН.
Наименование минеральной воды по газовому и ионному составу даётся в определённой последовательности: в порядке нарастания содержания отдельных компонентов то есть от меньшего к большему. Например, при содержании азота – 20 и метана – 70%, сульфата – 25, хлора – 60, кальция – 30 и натрия 65% вода называется азотно-метановой сульфатно-хлоридной кальциево-натриевой.
Классификация минеральной воды
На основе изучения химического состава и свойств минеральных вод были разработаны нормы оценки минеральной воды по химическому составу и физическим свойствам.
| Показатели | Норма оценки | Наименование вод |
| Минерализация г/л | ||
| < 2.0 | Слабоминерализованные | |
| > 2.0 – 5.0 | Маломинерализованные | |
| > 5.0 – 10.0 | Среднеминерализованные | |
| > 10.0 – 35.0 | Высокоминерализованные | |
| > 35.0 – 150.0 | Рассольные | |
| >150.0 | Крепкие рассольные | |
| Газонасыщенность в мл/л | ||
| < 50 | Очень слабо газонасыщенные | |
| > 50 – 100 | Слабогазонасыщенные | |
| > 100 – 1000 | Среднегазонасыщенные | |
| > 1000 | Высокогазонасыщенные | |
| Содержание специфических компонентов: | ||
| 0,5 – 1,4 | Слабоуглекислые | |
| > 1.4 – 2.5 | Среднеуглекислые | |
| Углекислый газ (СО2 растворённый) в г/л | > 2.5 | Сильноуглекислые |
| Сероводород и гидросульфид (Н2S + НS) в мг/л | ||
| 10 – 50 | Слабосульфидные | |
| > 50 – 100 | Среднесульфидные | |
| > 100 – 250 | Крепкие сульфидные | |
| > 250 - 500 | Очень крепкие сульфидные | |
| > 500 | Ультракрепкие сульфидные | |
| Мышьяк (As) в мг/л | ||
| 0,7 - 5,0 | Мышьяковистые (мышьяковые) | |
| > 5,0 - 10,0 | Крепкие мышьяковистые (мышьяковые) | |
| > 10,0 | Очень крепкие мышьяковистые | |
| Железо закисное и окисное в мг/л | ||
| 20,0 - 40,0 | Железистые | |
| > 40,0 - 100,0 | Крепкие железистые | |
| > 100,0 | Очень крепкие железистые | |
| Бром (Br) в мг/л | > 25 | Бромные |
| Йод (I) в мг/л | > 5 | Йодные |
| Кремниевая кислота и гидросиликат в мг/л | > 50 | Кремнистые |
| Радон (Rn) в нкюри | ||
| 5 - 20 | Очень слабо радоновые | |
| > 20 - 40 | Слаборадоновые | |
| >40 - 200 | Среднерадоновые | |
| > 200 | Высокорадоновые | |
| Реакция воды, рН | ||
| < 3,5 | Сильнокислые | |
| > 3,5 - 5,5 | Кислые | |
| > 5,5 - 6,8 | Слабокислые | |
| > 6,8 - 7,2 | Нейтральные | |
| > 7,2 - 8,5 | Слабощелочные | |
| > 8,5 | Щелочные | |
| Температура С | ||
| < 20 | Холодные | |
| > 20 - 35 | Тёплые (слаботермальные) | |
| > 35 - 42 | Горячие (термальные) | |
| > 42 | Очень горячие (высокотермальные) |
Разновидности минеральной воды
В соответствии с особенностями состава и характером воздействия на организм выделяют воды для наружного и внутреннего применения. Минеральная вода для наружного применения часто обладает большой минерализацией и обогащены специфическими компонентами. Питьевые минеральные воды имеют обычно небольшую минерализацию (2 – 12 г/л) и оказывают лечебное действие благодаря своему ионному составу и наличию специфических компонентов. В зависимости от степени минерализации питьевые минеральные воды разделяют на лечебно-столовые минеральные воды с минерализацией 2 – 8 г/л и лечебные воды с минерализацией 8 – 12 г/л, редко выше.
Типы минеральных вод
Углекислые воды
Углекислыми лечебными и бальнеологии считаются такие воды, которые содержат не менее 0,5 г/л углекислого газа. Для внутреннего применения используются воды с содержанием растворённого углекислого газа не менее 0,5 г/л, а для наружного применения - не менее 1,4 г/л.
Сероводородные воды
Сероводородные (сульфидные) минеральные воды - природные воды различной минерализаций и ионного состава, содержащие более 10 мг/л общего сероводорода. Они используются в лечебных целях. В зависимости от степени диссоциации сероводорода различают следующие разновидности минеральных вод:
1. собственно сероводородные, содержащие недиссоциированный сероводород;
2. гидросульфидные, содержащие преимущественно HS;
3. гидросульфидно-сероводородные.
Радоновые минеральные воды
Радиоактивные (радоновые) минеральные воды - природные или искусственно приготовленные воды, которые содержат радиоактивный химический элемент радон. Их относят к лечебным, если радиоактивность радона в них превышает 185 Бк/л.
Среди радиоактивного типа вод выделяют: радоновые, радиевые, урановые, радоно-радиевые, радоно-урановые и радоно-радиево-урановые.
Йодобромные воды
Йодными и бромными (или йодобромными) считаются такие воды, которые содержат не менее 5 мг/л йода и не менее 25 мг/л брома при их минерализации (для хлоридных вод) до 10 - 15 г/л. При более высокой минерализации воды считается бромными и йодными, если при их разбавлении пресной водой до минерализации 10 - 15 г/л содержание йода и брома не будет ниже указанных норм. Используются они в бальнеологии для внутреннего и наружного применения.
Кремнистые термы
Кремнистые термы (азотные термальные воды) - обычно содержат в повышенных количествах H 2 SiO 3 и другие микроэлементы (Fe, As, F, B и другие). Кремнистыми термами принято считать минеральные воды, содержащие H 2 SiO 3 более 50 мг/л с температурой выше 35 С.
По концентрации кремниевой кислоты (в мг/л) выделяют 3 подгруппы минеральных вод.
1. Кремнистые 50 - 100.
2. Высококремнистые 100 - 150.
3. Очень высококремнистые более 150.
Бальнеологические свойства кремниевой кислоты были впервые признаны в СССР на примере азотных щелочных терм Кульдура, которые приняты в качестве критерия оценки лечебных свойств, данного типа минеральных вод. Лечебные свойства минеральных вод, используемых для наружного применения, определяется также их температурой.
Минеральные воды, обогащённые органическим веществом
Среди вод, лечебные свойства которых определяются растворёнными в них органическими веществами, наиболее изучены воды "Нафтуся" курорта Трусковец в Западной Украине. При оценке лечебных свойств слабоминерализованных минеральных вод типа "Нафтуся" в качестве основного показателя принимают суммарное содержание органического углерода.
К минеральным лечебным питьевым водам типа "Нафтуся" относятся слабоминерализованные (0,3 - 1 г/л) гидрокарбонатные различного катионного состава воды с низким газосодержанием (до 100 мг/л), в которых в качестве бальнеологического компонента содержится 10 - 20 мг/л органических веществ.
К водам типа "Нафтуся" отнесены воды (кроме Трусковецкого месторождения) Березовского, Сходницкого, Збручанского месторождений Украины, Ундорского источника в Ульяновской области, Калааты и Тенгиалты в Азербайджане.
Железистые воды
Для отнесения воды к минеральной железистой по ГОСТ 13273-88 содержание биологически активного компонента - железа должно составлять не менее 10 мг/дм 3 . Железо необходимо для построения клеток, роста организма, переноса кислорода. Оно представляет собой основной катализатор дыхательных процессов и влияет на образование гемоглобина. В организме человека содержится около 3 грамм железа, из которых 75% входит в состав гемоглобина.
Как мы видим - мир минеральных вод богат и разнообразен. Каждому человеку желательно индивидуально определиться с предпочтениями той или иной минеральной воды, так как природные воды имеют очень разнообразный состав и соответственно одному человеку могут улучшить здоровье и качество жизни, а другому резко ухудшить и спровоцировать болезни.
Дополнительные статьи с полезной информацией
Использование минеральной воды в лечебных целяхМинеральные воды имеют очень разнообразный состав в зависимости от источника. Правильно подбирая и используя минеральную воду можно влиять на здоровье человека в очень широком диапазоне, при самых различных заболеваниях.
Водно - солевой обмен у ребёнкаПроцессы происходящие в организме человека зависят от наследственности и возраста. Организм ребёнка живёт и развивается по своим законам, которые сильно отличаются от правил жизни взрослого и пожилого организма.
Конференция учащихся муниципальных
образовательных учреждений города Калуги «Старт в науку»
Секция: Химия
Качественный анализ состава минеральных вод, продаваемых на территории
Калужской области
Рыжова Валерия Евгеньевна, ученица 8 класса
школа №46» г. Калуга
Научный руководитель:
Громова Юлия Сергеевна, учитель химии
МБОУ «Средняя общеобразовательная
школа №46» г. Калуга
г. Калуга, 2014 г.
Введение
Основная часть
1. Значение состава минеральных вод для жизнедеятельности организма.
Проведение аналитической работы. Анализ полученных данных.
Заключение
Используемая литература
Приложения
Введение
Вода ( H 2 O ) – химическое соединение водорода с кислородом; оксид водорода. Чистая вода – бесцветная жидкость без запаха и вкуса.Вода – самое распространенное в природе вещество, на ее долю приходится около 71 % поверхности Земли. Вода – это важнейшее составляющее живого вещества, без которого жизнь невозможна. Она составляет около 75% общей массы тела человека, а химический состав крови человека очень близок к химическому составу морской воды, где первоначально развивалась жизнь.
Актуальность работы : В наше время ритм жизни большинства людей очень велик, и часто мы не обращаем должного внимания на свое здоровье, переутомление организма наступает незаметно и наносит нам неожиданный удар. Пополнить баланс жидкости и ионов в организме можно при употреблении минеральной воды, которая, наряду с жидкостью (водой) содержит все необходимые для нормальной работы организма ионы: катионы и анионы.Мне стало интересно, действительно ли все те минеральные воды, которые продаются у нас в городе, содержат тот состав ионов, который заявлен на их этикетках.
Цель исследования: Провести качественный анализ минеральных вод, продаваемых на территории Калужской области на соответствие написанного на этикетке этих вод реальности.
Гипотеза: Возможно, что не все минеральные воды, купленные нами на территории Калуги, действительно имеют ионный состав, отраженный на их этикетке и не содержат посторонних примесей.
Методы исследования: качественный анализ (качественные реакции на анионы и катионы).
Практическая значимость: Полученные результаты помогут разобраться, соответствует ли указанные данные о минеральной воде на этикетке действительности.
Основная часть
Значение состава минеральных вод для жизнедеятельности организма
Когда организм получает сильную нагрузку , он в больших количествах теряет жидкость. Обезвоживание - стресс для организма . Оно приводит к таким последствиям как: быстрая утомляемость;головные боли;тошнота;потеря концентрации жизненно необходимых электролитов;увеличение риска получения теплового удара;отсутствие способности к продолжительной физической нагрузке;изменение водного баланса в организме;перегрузка сердечной мышцы;нарушение процесса выработки энергии в мышечной ткани и т.д.
При обезвоживании в организме включаются защитные механизмы, препятствующие выводу натрия (почечные выделения), а также уменьшающие потоотделение (при этом повышается температура тела, происходит сгущение крови и учащение сердцебиения). Это может привести к сосудистой недостаточности и тепловому удару. Пот, испаряющийся с поверхности кожи, содержит большое количество электролитов (Na + , Mg 2+ , K + ,
Обычная вода не подходит для восполнения утраченных электролитов. Она притупляет чувство жажды, но не восполняет организм потерянными веществами, поэтому необходимо пить воду , содержащую в достаточном количестве минералы и соли. Обязательно необходимо обратить внимание на то, минеральная ли это вода или обычная питьевая.
Вода очищенная – вода, доведенная до содержания в ней количества примесей, не превышающего естественного фона или допустимой величины (ПДК).
Вода питьевая – вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсических химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.
Воды минерализованные – 1)воды, содержащие в заметном количестве минеральные вещества; 2) природные воды, содержащие соли, растворенные газы, органические вещества в количествах более 1 г/л.
Чаще всего минеральные воды бывают подземного происхождения, нередко обладают повышенными температурой и радиоактивностью.
Минерализация – это процесс постепенного накопления солей в водах.
Различают воды (по количеству растворимых солей):
Слабоминерализованные (0,5 – 5 г/л);
Среднеминерализованные (5 – 30 г/л);
Сильноминерализованные (более 30 г/л) [ 2 ] .
Существует и другая классификация минеральных вод:
Столовые минеральные воды (минерализация до 1 г/л);
Лечебно-столовые минеральные воды (минерализация от 1г/л до 5 г/л);
Лечебные минеральные воды (не менее 5г/л). Эти воды можно употреблять только после консультации с врачом. Неограниченное употребление вод с большой минерализацией приводит к нарушению солевого баланса в организме.
Лечебно-столовые минеральные воды содержат тот же состав веществ, который присутствует в организме человека, и их целебное действие заключается в восполнении нарушенного солевого баланса. Минеральные лечебно-столовые воды действуют на все гормональные системы и на нервную систему.
Таблица 1
Некоторые виды минеральных вод и их состав
Наименование воды (насыщенность CO 2 )Тип
Минерализация, мг/л
Общая жесткость,
мг-экв/л
Химический состав
Катионы, г/мл
Анионы, г/мл
Societe minerale
(не газированная)
столовая
<600
Ca 2+ <40
Na + <200
Mg 2+ <15
HCO 3 - <400
БонАква
(сильно газированная)
столовая
<650
Mg 2+ <40
Ca 2+ <90
Cl - <200
SO 4 2- <60
HCO 3 - <60
Аквамариа
(газированная)
столовая
<210
<2,8
Ca 2+ <27
K + <3
Na + <21
Mg 2+ <14
Fe общ <0.1
NO 3 - <3
Cl - <38
HCO 3 - <98
SO 4 2- <48
Липецкий бювет (газированная)
лечебно-столовая
3300 – 4500
Ca 2+ 60 - 120
K + <30
Na + 900 - 1200
Mg 2+ 25 - 50
Cl - 550 - 850
HCO 3 - 250 – 350
SO 4 2- 1200 - 1700
F - <0.87
Демидовская Люкс
(не газированная)
столовая
<210
<2,8
Ca 2+ <32
K + <2
Na + <6
Mg 2+ <14
Cl - <3
NO 3 - <1.4
SO 4 2- <116
F - <0.7
Краинская
(газированная)
лечебно-столовая
2200 – 2800
Ca 2+ 500 - 600
Mg 2+ <100
Na + + K + <100
SO 4 2- 1400 - 1600
HCO 3 - 2 00 - 3 00
Cl - < 25
Эдельвейс
(газированная)
лечебно-столовая
3000 – 4500
Ca 2+ 8 0 - 120
K + 500 - 700
Na + 500 - 700
Mg 2+ <100
Cl - 75 0 - 1 0 00
HCO 3 - 2 8 0 - 400
SO 4 2- 1 2 00 - 1 5 00
«О!»
вода питьевая негазированная
столовая
100 – 300
1,5 – 2,5
К + и Na + 50 – 200
Са 2+ 250 – 600
Mg 2+ 50 – 200
Cl - 150 – 700
SO 4 2- 300 - 700
HCO 3 - 8 00 - 1500
«О!» Sport
столовая
350 – 800
Са 2+ 70 – 200
HCO 3 - 200 - 400
SO 4 2- 80 – 200
«Витаоксив»
столовая
200 – 300
1,5 – 3,5
Са 2+ 250 – 750
К + 20 – 100
Mg 2+ 50 – 150
HCO 3 - 800 - 1800
Святой источник «Спортик»
столовая
100 – 500
К + и Na + <20
Са 2+ 250 – 8 00
Mg 2+ 50 – 200
Cl - 150 – 1000
SO 4 2- <200
HCO 3 - 500 - 2000
Различают минеральные воды по основному аниону или катиону на:
хлоридные (Cl - );
гидрокарбонатные (HCO 3 - );
сульфатные (SO 4 2- ) ;
натриевые (Na + ) ;
калиевые (K + ) ;
кальциевые (Ca 2+ ) ;
магниевые (Mg 2+ ) и т.д.
Считается, что газированная вода полезнее негазированной. Но сравнивать их нельзя, так как вода добывается из источника негазированной. Минеральные воды газируют для того, чтобы придать ей определенный вкусовой колорит. Углекислота служит консервантом. К тому же, "воздушные пузырьки" помогают быстрее утолить жажду .
Целью настоящей работы является сравнение результатов проведенных нами исследований образцов минеральных вод с ГОСТами и сведениями, указанными на этикетках.
Качество воды должно удовлетворять определенным нормам, зафиксированным в СанПиН 2.1.4.10749-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды», нормах Европейского Сообщества (ЕС ) – директива «По качеству питьевой воды, предназначенной для потребления человеком» 98/83/ЕС, в международных рекомендациях Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) «Руководство по контролю качества питьевой воды» 1992г. и в нормах Агентства по охране окружающей среды США (USEPA ). При некоторых незначительных отличиях в этих требованиях только такая вода обеспечивает здоровье людей. Повышенное содержание нетоксичных солей или присутствие органических, биологических и неорганических загрязнений в количествах, превышающих указанные в данных нормах, приводит к появлению различных заболеваний .
Необходимо учитывать и ПДК – предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде. ПДК определяется как максимальные концентрации, при которых вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения при воздействии в течение всей жизни .
Проведение аналитической работы. Анализ полученных данных
Оборудование и реактивы
– четыре образца минеральных вод :
1. Вода питьевая негазированная «О!».
2. Вода минеральная негазированная «О!» Спорт.
3. Кислородная вода «Витаоксив».
4. Святой источник «Спортик».
– пробирки;
– реактивы ;
спиртовка, пробиркодержатель, кольцо, экран, предметные стекла.
Схема опыта
Качественное определение некоторых ионов
Для проведения качественного анализа нами были выбраны четыре образца минеральных вод среди предлагаемых в наших торговых сетях марок. Мы проводили качественные реакции на те ионы, которые должны содержаться в образцах минеральных вод, так как указаны на их этикетках.
Нами отдельно производились качественные реакции на анионы (сульфат-ионы SO 4 2- , гидрокарбонат-ионы HCO 3 -) и катионы (натрия Na + , калия К + , магния Mg 2+ и кальция Са 2+). Результаты сравнивались.
Ход работы
К контролю и пробам исследуемых образцов минеральных вод приливались реактивы, дающие качественные реакции на ионы, которые были заявлены на этикетке. Контроль обязательно должен содержать определяемый ион и показывает, что реактив работает (вступает в реакцию). При этом наблюдалось изменение окраски раствора или образование осадка, что свидетельствовало о наличии или отсутствии иона в растворе (минеральной воде).
Таблица 2
ИонХод эксперимента
Примечание
Катионы
K +
1. К 2-3 каплям раствора, содержащего ионы калия, прибавляют2-3 капли раствора NaHC 4 H 4 O 6 и для ускорения образования осадка потирают стеклянной палочкой по стенкам пробирки. Выпадает белый кристаллический осадок.
2. Окрашивание пламени. Смочить кольцо проволоки исследуемым образцом воды, опустить в пламя спиртовки. Смотреть через синее стекло.
1. Гидротартрат натрия образует с ионами калия при рН 4-5 белый кристаллический осадок KHC 4 H 4 O 6 .
2. Летучие соли калия окрашивают пламя в бледно-фиолетовый цвет.
Na +
Окрашивание пламени.
Летучие соли натрия окрашивают пламя в желтый цвет .
Ca 2+
1. К 2-3 каплям раствора, содержащего ионы кальция, добавляют 2-3 капли раствора реагента. Выпадает белый кристаллический осадок.
2. На черном часовом стекле перемешивают каплю исследуемого раствора с 2-3 каплями раствора реагента, затем добавляют 1-2 капли раствора NH 4 Cl , каплю этанола и снова перемешивают. Помутнение или появление кристаллического осадка указывает на присутствие кальция.
3. Окрашивание пламени. Смочить кольцо проволоки исследуемым образцом воды, опустить в пламя спиртовки.
1. Оксалат аммония образует с ионами кальция кристаллический осадок CaC 2 O 4 ∙ H 2 O .
2. Гексацианоферрат (II ) калия при рН>7 в присутствии NH 4 Cl взаимодействует с ионами кальция с образованием белого кристаллического осадка состава K n (NH 4 ) m CaFe (CN ) 6 , где n и m в зависимости от условий могут меняться от 0 до 2. Мешают ионы Mg 2+
3. Летучие соли кальция окрашивают пламя в кирпично-красный цвет .
Mg 2+
К 1-2 каплям раствора, содержащего ионы магния, прибавляют 2-3 капли 2М HCl , 1 каплю раствора NaH 2 PO 4 и перемешивают, по каплям добавляя 2М NH 3 до появления запаха аммиака. Выпадает белый кристаллический осадок.
Гидрофосфат натрия образует с ионами магния в присутствии NH 3 при рН 9 белый кристаллический осадок MgNH 4 PO 4 ·6 H 2 O .
Анионы
Cl -
К 2-3 каплям раствора, содержащего хлорид-ионы, добавляют 2-3 капли раствора AgNO 3 . Образуется белый творожистый осадок.
Нитрат серебра с хлорид-ионом образует белый творожистый осадок AgCl
SO 4 2-
1. К 2-3 каплям раствора, содержащего сульфат-ионы, подкисленного несколькими каплями 2М HCl , добавляют 1-2 капли раствора BaCl 2 . Образуется белый осадок.
2. К 2-3 каплям раствора, содержащего сульфат-ионы, подкисленного 2М HCl , добавить равный объем 0,002М KMnO 4 и 2-3 капли BaCl 2 . Нагревают раствор и добавляют несколько капель 3% раствора H 2 O 2 . Раствор обесцвечивается, а окрашенный осадок остается.
1. Хлорид бария с сульфат-ионом образует белый кристаллический осадок BaSO 4
2. Хлорид бария в присутствии KMnO 4 образует с SO 4 2- изоморфные кристаллы, окрашенные в розовый или розово-фиолетовый цвет.
НСО 3 -
К осадкам, образовавшимся при добавлении хлорида бария к образцам, добавляем раствор соляной кислоты. Наблюдается выделение углекислого газа.
Данные исследования были занесены в таблицу 3 и сравнивались с исходными данными (на этикетках).
Таблица 3
Сравнение результатов исследования с данными этикеток
Наименование минеральной водыМинеральный состав вод
Результаты исследований
Катионы
Анионы
Катионы
Анионы
«О!»
вода питьевая негазированная
К + и Na +
Са 2+
Mg 2+
Cl -
SO 4 2-
HCO 3 -
К + ; Na + ;Са 2+ и
Mg 2 +
Cl - ; SO 4 2- ; HCO 3 -
«О!» Sport
вода минеральная негазированная
Са 2+
HCO 3 -
SO 4 2-
Na + ; Ca 2+
SO 4 2- ; HCO 3 - ; Cl -
«Витаоксив»
Са 2+
К +
Mg 2+
HCO 3 -
Ca 2+ ; K + ; Na + ; Mg 2 +
Cl - ; HCO 3 -
Святой источник «Спортик»
К + и Na +
Са 2+
Mg 2+
Cl -
SO 4 2-
HCO 3 -
К + ; Na + ;Са 2+ и
Mg 2 +
Cl - ; SO 4 2- и
HCO 3 -
В целом, результаты проведенных нами исследований показывают, что качественный состав взятых для анализа вод соответствует заявленному минеральному составу. Однако некоторые виды исследованных минеральных вод содержат ионы, не указанные в их физико-химической характеристике. В частности присутствие хлорид-ионов и катионов натрия в минеральной воде «О!» Sport , а также в «Витаоксив» явно показывает присутствие в данных водах не свойственных им минеральных солей, или указывает на вероятность их фальсификации.
Заключение
Выводы:
В результате проведения исследования четырех образцов минеральных вод с целью сравнения качественного ионного состава этих вод с указанными на этикетках, сильных отклонений не выявено.
Все минеральные воды соответствуют ГОСТу.
Таким образом, можно сделать вывод, что вышеуказанные напитки можно применять в пищу, несмотря на то, что некоторые из них могут содержать ионы, не указанные на упаковке.
Литература:
1. Блинов Л.Н. Химико-экологический словарь-справочник. – СПб.: Издательство «Лань», 2002. – 272с.
2. Ершов А.В., Новиков В.Н., Королев В.Б., Выпханова Г.В. Современная экология. Междисциплинарный понятийно-терминологический словарь-справочник. Калуга. - 2003. – 237 с.
3.
4.
5. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М.: ДеЛи принт, 2004. – 328с.
Из истории применения минеральных вод для лечения болезней
«Минеральных вод соляных, железистых, серных, йодистых, углекислых и т.д. для излечения недугов существует такое же бесчисленное множество, как и песку на дне морском», – писал сто лет тому назад, М. Платен в своем «Руководстве для жизни согласно законам природы, для сохранения здоровья и для лечения без помощи лекарств».Термин «минеральные воды » вошел в употребление в XVI в., однако в обиходе чаще употреблялось слово «воды », причем, так же как и в Древнем Риме «aquae », — во множественном числе. Происхождение слова «aquae » относится к тому времени, когда Фалес Милетский (ок. 624 — ок. 546 гг. до н.э.) — греческий философ и математик из Милета, пытаясь определить основу материального мира, пришел к выводу о том, что ею является вода. Слово «a qua » — вода, состоит из двух греческих слов - «a» и «qua», буквальный перевод – от которой (подразумевается omnia constant — все произошло, все состоит).
Первая попытка классифицировать минеральные воды по составу принадлежит греческому ученому Архигену (II в). Он выделял четыре класса вод: aquae nitrose, aluminose, saline и sulfurose (щелочные, железистые, соленые и сернистые). Л.А. Сенека выделял воды серные, железные, квасцовые и считал, что вкус указывает на их свойства. Архиген рекомендовал серные ванны при подагре, а при болезнях мочевого пузыря назначал питье минеральных вод до 5 л в день. Он считал, что достаточно знать состав воды, чтобы назначить ее для лечения. Следует заметить, что состав воды в то время не мог быть известен даже приблизительно.
О составе минеральных вод говорит Г. Фаллопий, автор одного из первых руководств о минеральных водах, дошедших до наших времен, изданного после его смерти («De thermalibus aquis atque metallis », 1556 г.). Однако состав вод Италии, описанных Фаллопием, был далек от истинного, поскольку науке XVI в. еще не были известны многие химические элементы. Настоящий прорыв в учении о минеральных водах произошел в XVIII в., после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Само понятие «минеральные воды» (от лат. minari – рыть) формировалось на протяжении ХІХ—ХХ столетий, когда закладывались основы бальнеологиии (курортологии) и научное обоснование использования подземных вод для медицинских целей.
Первый курорт в России был построен по Указу Петра Великого на источниках железистых Марциальных вод. Петр I по возвращению из Бельгии, где он успешно лечился водами курорта Спа. В честь Российского императора на курорте был построен питьевой павильон – «Pouhon Pierre Le Grand». Воды бельгийского курорта Петр I назвал источником спасения, а вернувшись в Россию издал указ, искать в России ключевые воды, коими можно пользоваться для лечения болезней. Первый российский курорт был построен в Карелии на Олонецких водах, названых Марциальными. Марциальные воды по содержанию двухвалентного закисного железа - до 100 мг/л превосходят все известные железистые источники мира. Содержание железа в водах бельгийского родоначальника курортов – Спа, всего 21 мг/л (железистые воды – Fe 10 мг/л).
Первый кадастр минеральных вод России был составлен учеными Минералогического общества, созданного в 1817 г. в Санкт-Петербурге. Среди его учредителей были академик В.М. Севергин и профессор Д.И. Соколов. По данным исследований многочисленных академических экспедиций конца XVIII и начала XIX вв. В.М. Севергин описал минеральные источники и озера России, привел их классификацию по совокупности признаков и составил указания по их исследованиям. Результаты исследований были обобщены в книге «Способ испытывать минеральные воды, сочиненный по новейшим о сем предмете наблюдениям», изданной в Санкт-Петербурге в 1800 г. В 1825 г. была опубликована работа русского химика Г.И. Гесса «Изучение химического состава и целебного действия минеральных вод России», ставшая основой его диссертации на степень доктора медицины.
Важную роль в изучении лечебных минеральных вод сыграло основание в 1863 г. Русского бальнеологического общества на Кавказе по инициативе директора управления курортов Кавказских Минеральных Вод, профессора С.А. Смирнова. После 1917 г. (после национализации курортов) началось интенсивное развитие бальнеологии. В 1921 г был создан Бальнеологический институт на Кавказских Минеральных Водах (в , в 1922 г. — Томский бальнеофизиотерапевтический институт, а в 1926 г. открыт Центральный институт курортологии и физиотерапии в Москве.
Химический состав минеральных вод
Минеральные воды – сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.
Долгое время бальнеологи не могли прийти к единому мнению о химическом составе многих вод, поскольку анионы и катионы минеральных вод образуют очень нестойкие соединения. Как говорил Эрнст Резерфорд, «ионы – это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию». Еще в 1860-х гг. химик О. Тан указал на неправильность солевого изображения минеральных вод, из-за чего Железноводск долго считали курортом с «неустановившейся репутацией». Вначале минеральные воды Железноводска причисляли к щелочно-железистым, затем стали комбинировать карбонаты со щелочами, а сульфаты - со щелочными землями, называя эти воды «щелочно-железистыми (содержащие натрий углекислый и железо) с преобладанием гипса (сульфата кальция) и соды (гидрокарбоната натрия). Впоследствии состав вод стали определять по основным ионам. Уникальные Железноводские источники по составу принадлежат к углекислым гидрокарбонатно-сульфатным кальциево-натриевым высокотермальным водам, мало содержащим хлористый натрий, что исключает опасность раздражения почечной ткани при их питьевом использовании. В настоящее время Железноводск считается одним из лучших «почечных» курортов. Железа в минеральных водах этого курорта содержится сравнительно мало, до 6 мг/л, т.е. меньше, чем в специфических железистых водах, в которых должно быть не менее 10 мг/л.
В немецкой «Курортной книге», изданной в 1907 г., анализы вод минеральных источников впервые были представлены в виде ионных таблиц. Такая же книга об австрийских курортах была издана в 1914 г. Этот тип представления минеральных вод принят в Европе в настоящее время. Как пример приводим ионный состав вод одного из самых популярных источников французского курорта Виши, известного со времен Римской империи - Vichy Celestins (М – 3,325 г/л; pH — 6,8).
Критерии для отнесения вод к «минеральным»
Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды — это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определенные критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли свое отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.
В нормативных актах ряда стран Европы и международных рекомендациях — «Кодекс Алиментариус», Директивах Европейского парламента и Европейского совета для стран — членов ЕС определение «минеральные воды» приобрело более широкое содержание.
Например, «Кодекс Алиментариус » дает следующее определение природной минеральной воды : природной минеральной водой является вода, которая четко отличается от обычной питьевой воды, так как:
- она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов
- ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;
- она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.
В России принято определение В.В. Иванова и Г.А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» (1964 г.).
Лечебными минеральными водами называются природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях те или другие минеральные (реже органические) компоненты и газы и (или) обладают какими-нибудь физическими свойствами (радиоактивность, реакция среды и др.), благодаря чему эти воды оказывают на организм человека лечебное действие в той или иной степени, которое отличается от действия «пресной» воды.
К минеральным питьевым водам (в соответствии с ), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.
Минеральные воды - сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.
Долгое время бальнеологи не могли прийти к единому мнению о химическом составе многих вод, поскольку анионы и катионы минеральных вод образуют очень нестойкие соединения. Как говорил Эрнст Резерфорд, «ионы - это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию». Еще в 1860-х гг. химик О. Тан указал на неправильность солевого изображения минеральных вод, из-за чего Железноводск долго считали курортом с «неустановившейся репутацией». Вначале минеральные воды Железноводска причисляли к щелочно-железистым, затем стали комбинировать карбонаты со щелочами, а сульфаты - со щелочными землями, называя эти воды «щелочно-железистыми (содержащие натрий углекислый и железо) с преобладанием гипса (сульфата кальция) и соды (гидрокарбоната натрия). Впоследствии состав вод стали определять по основным ионам. Уникальные Железноводские источники по составу принадлежат к углекислым гидрокарбонатно-сульфатным кальциево-натриевым высокотермальным водам, мало содержащим хлористый натрий, что исключает опасность раздражения почечной ткани при их питьевом использовании. В настоящее время Железноводск считается одним из лучших «почечных» курортов. Железа в минеральных водах этого курорта содержится сравнительно мало, до 6 мг/л, т.е. меньше, чем в специфических железистых водах, в которых должно быть не менее 10 мг/л.
В немецкой «Курортной книге», изданной в 1907 г., анализы вод минеральных источников впервые были представлены в виде ионных таблиц. Такая же книга об австрийских курортах была издана в 1914 г. Этот тип представления минеральных вод принят в Европе в настоящее время. Как пример приводим ионный состав вод одного из самых популярных источников французского курорта Виши, известного со времен Римской империи - Vichy Celestins (М - 3,325 г./л; pH - 6,8).
Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды - это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определенные критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли свое отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.
В нормативных актах ряда стран Европы и международных рекомендациях - «Кодекс Алиментариус», Директивах Европейского парламента и Европейского совета для стран - членов ЕС определение «минеральные воды» приобрело более широкое содержание.
Например, «Кодекс Алиментариус» дает следующее определение природной минеральной воды: природной минеральной водой является вода, которая четко отличается от обычной питьевой воды, так как:
- · она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов;
- · ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;
- · она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.
В России принято определение В.В. Иванова и Г.А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» (1964 г.).
К минеральным питьевым водам (в соответствии с ГОСТ 13273-88), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.
Питьевые минеральные воды в зависимости от степени минерализации и интенсивности воздействия на организм разделяют на лечебно-столовые с минерализацией 2-8 г./л (исключением являются Ессентуки №4 с минерализацией 8-10 г./л) и лечебные воды с минерализацией 8-12 г./л, редко выше.
Минеральные воды, отнесенные в установленном порядке к категории лечебных, используются прежде всего в лечебных и курортных целях. Разрешение на использование лечебных минеральных вод для других целей в исключительных случаях выдается органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации по согласованию со специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда, специально уполномоченным государственным органом, осуществляющим управление курортами, и федеральным органом управления государственным фондом недр.
В зависимости от развития представлений о составе и свойствах природных вод и их лечебном значении на протяжении многих лет разрабатывались критерии, позволяющие относить ту или иную воду к минеральной. Оценка минеральных вод проводится по разным квалификационным показателям. В качестве основных критериев оценки лечебной ценности минеральных вод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойства (показатель общей минерализации, преобладающие ионы, повышенное содержание газов, микроэлементов, величина кислотности и температура источника) которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.