X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

По статистике, сегодня каждый житель России выпивает около 10 литров бутилированной воды в год. Рынок сейчас изобилует различными напитками. На многих из них написано: «Природная лечебная вода». Согласно ГОСТ Р 54316-2011, к минеральным водам относятся природные воды, оказывающие на организм человека действие, обусловленное основными ионно-солевым и газовым составом, повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими свойствами (радиоактивность, температура, реакция среды). Данная информация, а также название предприятия - изготовителя и номер скважины должны быть указаны на этикетке.

Главная ценность минеральных вод заключается в том, что их «приготовила» и наделила целебными свойствами сама природа. Вроде бы, любую минеральную воду можно воссоздать. Однако искусственно минерализованная вода не способна заменить природную, т.к. не обладает её волшебным действием. Любая минеральная вода тесно связана с тем местом, где она добывается или изливается на поверхность. Выходя из недр земли, она не только насыщается солями, но и проходит сквозь различные гравитационные, магнитные, биологические поля.

Актуальность исследования: в настоящее время остро стоит вопрос очистки воды и выявления подделки продуктов питания с целью сохранения здоровья подрастающего поколения. Для оценки качества воды ее подвергают физико-химическому анализу.

Цель работы:

Исследовать физико-химические показатели минеральных вод, предпочитаемых студентами нашего университета; научиться разбираться в многообразии видов минеральной воды и делать правильный выбор в зависимости от цели использования.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

изучить научную литературу по данной теме; исследовать химический состав и минерализацию воды, сравнив информацию, приведенную на этикетках, с данными экспериментального исследования методами качественного анализа; исследовать электропроводимость минеральной воды.

1. Теоретическая часть

1.1 Минеральная вода и её назначение

Минеральные воды — это, прежде всего подземные (иногда поверхностные) воды, характеризующиеся повышенным содержанием биологически активных минеральных (реже органических) компонентов и (или) обладающие специфическими физико-химическими свойствами (химический состав, температура, радиоактивность и др.), благодаря которым они оказывают на организм человека лечебное действие. Именно поэтому минеральную воду используют в зависимости от ее химического состава и физических свойств — в качестве наружного или внутреннего лечебного средства.

1.2 Общая характеристика минеральных вод

По своему назначению минеральные воды делятся на два вида: питьевые и бальнеологические (для наружного использования). К основным критериям оценки лечебных минеральных вод, отличающих их от пресной воды и определяющих их терапевтическое действие, относятся: общая минерализация, ионный состав, наличие газов, наличие биоактивных элементов, микроорганизмов и органических веществ, реакция среды (рН), радиоактивность [1].

По степени минерализации (содержанию минеральных веществ) выделяют столовую, столово-лечебную и лечебную минеральные воды (степень минерализации обычно указана на бутылке). Не содержащие биологически активных компонентов воды с минерализацией не более 2 г на 1л считаются столовыми водами. Солесодержание до 2 г на 1л соответствует рекомендациям Всемирной организации Здравоохранения по качеству питьевой воды. Столовую воду можно пить без ограничений. Исключение составляют воды с минерализацией менее 2 г/л, но содержащие в повышенных количествах какие-либо специфические компоненты. Тогда их относят к лечебным. Столово-лечебные минеральные воды содержат от 2 до 8 г минеральных веществ на 1 л. Степень минерализации лечебной минеральной воды гораздо выше - от 8 до 12 г/л. Такие минеральные воды оказывают на организм человека сильное действие, применяются исключительно в лечебных целях по назначению врача и в строго оговоренном количестве. .Согласно этикетке, вода образцов № 1, 3, 6, 7 является столовой, образцы № 2 и 5 - лечебно-столовая, а № 4 - лечебная минеральная вода. [2].

Ионный состав. Лечебные свойства минеральной воды, ее химическую сущность определяют семь основных ионов: Четыре катиона — калий (К⁺), натрий (Na⁺), кальций (Са²⁺), магний (Mg²⁺) - играют важную роль в жизнедеятельности организма. Даже небольшие отклонения их концентрация в тканях и в крови нарушают все физиологические процессы и требуют срочной коррекции. По катионам минеральные воды могут быть: натриевыми (Na⁺); кальциевыми (Ca²⁺); магниевыми (Mg²⁺); смешанными кальциево-магниевыми; кальциево - магниево-натриевыми и др. Три аниона — хлор (С1^-), сульфат (S0₄^2-) и гидрокарбонат (НСО₃^-), которые постоянно соединяются и разъединяются, образуя различные соли.

Наличие газов и газонасыщенность. Все подземные минеральные воды содержат в том или ином количестве природные газы - спонтанные или растворенные. Газонасыщенность минеральной воды - общее содержание в минеральной воде газов (в миллилитрах на 1 л). Состав и количество газов зависит от геологических и геохимических условий формирования вод. Выходя на поверхность, перенасыщенная углекислым газом вода попадает в зону с более низким давлением, поэтому , вспенивая воду, улетучивается из нее. Углекислый газ делает воду приятной на вкус, газированная, она лучше утоляет жажду. «От двух стаканов этой воды происходит опьянение, за которым следует глубокий сон», - писал о «Нарзане» в 1784 году путешественник Яков Рейнегс

Реакция среды (рН). Водородный показатель определяется концентрацией в воде водородных ионов и характеризуется величиной pН. По величине pН минеральныеводы делятся: на кислые (pН = 3,5-6,5), нейтральные (pН = 6,7-7,2), щелочные (pН= 7,3-8,5) [3]

Радиоактивность воды определяется наличием в воде радона (Rn) и продуктов его распада, гораздо реже – радия (Ra). [7].

Органические вещества и микроэлементы. Наличие органических веществ – битумов и гуминов - оказывает положительное воздействие на организм человека в целом. При содержании микроэлементов в минеральной воде в физиологически значимых количествах соответственно выделяют железистые (содержание железа не менее 20 мг/л), мышьяковистые (содержание мышьяка не менее 0,2 мг/л), йодные (содержание йода не менее 5 мг/л), бромные (содержание брома не менее 25 мг/л), кремнистые и др. [4].

2.Экспериментальная часть

2.1 Качественный анализ минеральной воды

В начале работы мы изучили данные этикеток. Следует отметить, что вся вода произведена согласно технических условий и только образец №1 согласно ГОСТу. Для определения качественного состава минеральной воды и сравнения его с химическим составом, заявленным на этикетке, мы провели качественные реакции (табл.1)

Таблица 1

Результаты качественного определения анионов минеральной воды.

образец

Химический состав, заявленный на этикетке

Результат экспериментального исследования

1

Ионный состав		мг/л
Гидрокарбонаты	HCO3-	150- 350
Хлориды	Cl-	20-180
Натрий + Калий	Na++ K+

Код для цитирования: Скопировать