| Научный журнал
 СУДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ, ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ ЖӘНЕ ЭПИДЕМИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІГІ | статьи | Научный журнал

СУДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ, ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ ЖӘНЕ ЭПИДЕМИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІГІ

Жазба жазу күні: 11-11-2014
Автор(ы): Ш.Е. Қалиханова, Р.Ж. Фатхуллина, Ф.С. Рахимжанова, Г.А. Берекенова, Қ.Е. Қалиханова Семей қаласының Мемлекеттік медицина университеті

Тұжырым

ШҚО, «Водный», «Шығыс» кенттерінің жер асты суларының органолептикалыққасиеттері: температура, мөлдірлік, түсі, иісі, тұнба және химиялыққұрамы: рН, құрғаққалдық, НСО3,-, Сl-, SO2-4, Са2+, Мg2+, Ғе3+ иондары теориялық мәліметтерге сүйене отырып, іс-тәжірибе жасалынып қарастырылған. Әр кенттерден он сынамадан алынып, зертханада титрлеу, аналитикалық, фотометрлік т.б. зерттеу әдістерін қолдана отырып анықтау жүргізілген.

 

Негізгі сөздер: cу, ауру, гидросфера, атмосфера, элементтер, су құрамы.

 

 

Су агрегаттық үш күйде болады: сұйық, газ және қатты (су, бу, мұз). Таза су түссіз және иіссіз сұйықтық. Қалың қабаты көгілдір болады. Судың қайнау температурасы 1000С, ал температурасы 00С.

Таза су электр өткізбейді. Барлық сұйық және қатты заттардың ішінде судың меншікті жылу сыйымдылығы бәрінен үлкен, яғни салмағын бірдей етіп бірнеше зат алып, бір белгілі градусқа дейін қыздырғанда, суды қыздыруға жылу соның бәрінен жылу көп кетеді. Керісінше, салқындатқанда да, бірдей етіп алынған заттардың ішінде, су жылуды көп шығарады. Сондықтан су жазда баяу жылынып, қыста баяу суып, жер шарының температурасын реттеуші қызметін атқарады.

Судың басқа заттардан тағы бір өзгешілігі, оның тығыздығы, салқындатқанда басқа заттардікіндей үздіксіз өсе бермейді, судың тығыздығының ең үлкен шамасы 40  та болады. Одан жоғары я төмен температураларда судың тығыздығы кемиді. Судың молекуласында оттектің атомы бір жақ шетінде, сутектің екі атомы екінші жақ шетінде болады, сондықтан судың молекуласы әжептәуір полюсті молекула (диполь ұзындығы 0,039 нм).

Судың молекуласының бұрышты молекула болуы, оттек атомының  sp3 – гибридты орбиталінің екеуі Н – О байланысының екеуін түзуге жұмсалады. Қалған екі sp3 – гибридты орбиталдарының әр қайсысында айырылыспаған электрон қосағы болады. Су бу күйінде ғана, Н2О формуласына сәйкес жеке молекула түрінде болады; сұйық судағы молекулалар ассоциацияланып жүреді, яғни жеке молекулалармен қабат, жалпы формуласы (Н2О)х сәйкес күрделі қосындылар аралас болады. Бұл күрделі қосындылар біресе түзіліп, біресе ыдырап жатады, оны мынадай схемамен көрсетуге болады: х Н2О = (Н2О)х.Су молекулаларының ассоциялануының себебі: сутектік байланыс арқылы судың молекуласындағы сутек атомы екінші молекуладағы оттекпен байланысады. Сутектік байланыстың энергиясы 18,8 кДж/моль. Демек, коваленттік байланыстың энергиясынан көп кем, бірақ ван-дерваальс күштерінен басымырақ. Судағы тұздар толық диссоциацияланып тек ион түрінде кездеседі. Құрғақ қалдық дегеніміз – миллиграммен өлшенетін 1 литр суда еріген тұздардың мөлшері. Құрғақ қалдықтағы органикалық заттардың мөлшері 10-15% аспайды, судың минералдық сапасын құрғақ қалдық бойынша біледі. Судың минералдық құрамының 85% Са2+, Na+, Mg2+ катионы мен НСО3-, Сl-, SO2-4 аниондарынан тұрады. Қалған минералдық құрамын Na+, К+, РО3-4 т.б. микроэлементтері және Ғе2+, Ғе3+, Сu2+ т.б. микроэлементтері құрайды. Суда 1000 мг/литрге дейін құрғақ қалдық болса, тұщы су деп, ал 1000 мг/литрден жоғары болса минералды деп аталады. Минералды тұздардың мөлшері өте көп болса, ондай су ащы – тұз дәмді келеді. Мұндай суды пайдалану адам ағзасына әртүрлі физиологиялық ауытқуларға әкеп соғады. Алайда құрғақ зат мөлшері 50-100 мг/литрден кем болса, мұндай суды ұзақ уақыт пайдалану тағы да ағзаға зиянды болады (хлоридтердің мөлшері ұлпада азаюы т.б.). Мұндай суда фтор мен басқа да микроэлементтер аз мөлшерде болады. 20-100 мг/литр тұз қоспасы бар суды әлсіз минералды деп, 100-300 мг/литр – болса қанағаттанарлық минералды деп, ал 300-500 мг/литр – болса жоғары минералды деп есептеледі. Жер үсті суларында әдетте темір (ІІ) тұрақты қосылыс гуминоқышқыл түрінде, ал жер асты суларында темір бикарбонаты түрінде кездеседі. Жер асты суындағы темір бикарбонаты ауаның әсерінен тотығып, қоңыр түсті Ғе (ОН)3 түзеді, бұл суға лай және сары түс береді (егер темір мөлшері 0,3 мг/литр болса). Егер суда темір концентрациясы 1 мг/литр болса, ащы дәм береді. Темірдің мөлшерінің көп болуы судың органолептикалық қасиетін төмендетеді. Бұл суды тоқыма өнеркәсібінде, май-ірімшік жасауда пайдалануға болмайды. Мұндай суда темір сіңіретін микроорганизм-дер көбейіп, темір түтіктердің бітелуіне соғады. Сонымен пайдаланатын суда темір мөлшері 0,3 мг/литрден аспауы керек. Судың эпидемиялық қауіпсіздігін сипаттайтын көрсеткіштері екі топшаға бөлінеді:

1 – санитарлық – микробиологиялық көрсеткіш.

2 – санитарлық – химиялық көрсеткіш.

Бірінші топшаға жататындар: микроб саны, коли – индекс, коли – титр, бактериялар мен вирустардың болуы.

Микроб саны – бұл жалпы колониялар саны. Ол 370С температурада, 1 см3 суға 1,5% ет – пептонды агар 24 сағат өседі. Коли – индекс 1 мл. судағы ішек таяқша сынық (коли) санын көрсетеді. Коли – титр дегеніміз – бір ішек таяқшасы болса да табылатын судың ең аз мөлшері. Егер судың коли – индексі 3-тен аспаса, сонда оның эпидемиялық қауіпсіз болатынын көп жылғы тәжірибе дәлелдеді. Судың эпидемиялық қауіпсіздік көрсеткішінің негізгісі санитарлық – микробиологиялық көрсеткіш болып табылады. Санитарлық – химиялық көрсеткіш жанама болып табылады. Бұл көрсеткіштер органикалық заттар немесе олардың ыдырау өнімдері болуымен сипатталады. Оларды анықтау үшін әртүрлі химиялық әдістер қолданылады. Табиғи суларда азоттың қосылуы минералды және органикалық формаларында кездеседі. Минералды формаға аммоний ионы NH4, нитраттар NO2, нитраттар NO3  жатады. Органикалық формаға төмен молекулярлы қосылыстар жатады (амин қышқылдары, аминдер, несеп қышқылы т.б.).

Құрғақ жерлердегі жер беті суларында 1 литр суда азот концентрациясы 100 микрограммына милиграммға дейін толқиды. Аммоний тұздары, азотты, азот қышқылдары, хлоридтер су қоймаларында нәжіс және несеп сияқты органикалық заттардың ыдыраған түрінде кездесуі мүмкін. Олармен бірге суға инфекциялық аурулардың қоздырғыштары түсуі, эпидемиялық ластануына әкелетін жанай көрсеткіш болып табылады. Азотты қосылыстардың мөлшеріне қарай оның ластану деңгейін, қай уақыттан бері ластанғанын, немесе тұрақты су қоймасын ластанып жатқанын анықтауға болады. Суда тек қана аммоний тұздарының болуы судағы бактериологиялық су қоймасы көрсеткішті анықтауға мүмкіндік береді, ол жаңадан органикалық заттармен ластанғанын көрсетіп бере алады. Суда азот және азотталған қышқылының болуы онда аммоний тұздарының болмауы немесе аздаған мөлшерде із қалуы – судың өздігінен тазалаудан өткендігін көрсетеді. Су құрамында заттардың болуы – су қоймасының тұрақты органикалық заттармен ластануын көрсетеді. Бірақ сонымен қатар табиғатта да осы заттардың қосылыстарының болу мүмкіншілігі өсімдік тектес қалдықтарынан түсетіндігін естен шығармаған жөн. Мұндай жағдайда суды динамикалық бақылау негізгі роль атқарады. Құрғақ қалдық – 1 л су құрамындағы еріген заттар мөлшері. Суды минералдандырады. Судың минералды құрамы Са2+, Na+, Mg2+ катиондарынан және НСО3-, Сl-, SO2-4 аниондарынан құралады. Судағы құрғақ қалдықты анықтау үшін фарфор шашкаға сүзгі қағаз арқылы сүзілген судан 100 мл құйып, электр плиткасына буландырып, 1100С  2 сағатқа кептіргіш шкафқа қояды. Одан кейін эксикаторда салқындатып, аналитикалық таразыда өлшейді. Мына формула бойынша есептейді. 

Х – құрғақ зат массасы (мг/л) зерттелетін судың;

а – шашка мен құрғақ зат;

а1 – бос шашка, мг;

V – су көлемі, анықтауға алған, мл.

SO 2-4 – ионын анықтау. 50 мл  зерттелетін суға катионит KУ-2 ден аздап қосып, шайқап 30 мин қоямыз. 30 минуттан кейін 10 мл осы ерітіндіден өлшеп аламыз, 5 мл ацетон аздап дитизон бензой қышқылын (1:5) жақсы сүртілген үккіште араластырамыз. Ерітінді жасыл түсті болуы қажет. Оны 500С дейін қыздырамыз және 0,02 нормалды  Рb(NO3)2  ерітіндісімен жасыл түстен қызыл күлгін түс түзілгенше титрлейді.

Ионның мөлшерін мына формуламен есептейміз:

Х – сульфат ионының мөлшері, мг/л;

а – көлем, 0,02 н  Рb(NO3)2;

R – түзету коэффиценті;

V – сынаманың көлемі, анализ үшін мл 48,03 эквивалент.

Са2+ және Mg2+  иондарын анықтау.

10 мл зерттелетін суға 50 мл дистилденген су, 0,5 мл 5% гидроксиламин (НСl) диэтилдитиокарбонат натрий кесегін, 5 тамшы 0,5% қою көк хромқышқылын қосады. Са2+  ионын 0,05  н трилон Б ерітіндісімен титрлейді. Қызғылттан көгілдірге дейін титрлейді.

Мұндағы,

а – титрлеуге кеткен трилон Б ерітіндісінің көлемі;

V – зерттелетін су көлемі, мл;

R – түзету коэффиценті (І).

 

Mg2 + ионын анықтау үшін ақырындап тамшылатып НСl (1:4) ерітіндісін қосып қызғылт түс түзілгенше бейтараптайды, 5 мл хлорлы-аммиакты буфер ерітіндісін қосып, трилон Б ерітіндісімен көк түс түзілгенше титрлейді.

Сl - иондарын анықтау. Колбаға 25 мл зерттелетін су алып, магнитті араластырғышқа 3-5 минут қойып, 1 мл 5% K2CrO4 ерітіндісін құйып, 0,02 н AgNO3 ерітіндісімен түсі өзгергенше титрлейді.

Фотометрлік әдіспен темірді (ІІІ) анықтау.10 мл сынаманы 25-30 мл колориметрлік сынауыққа құйып, 5 мл сульфосалицил қышқылын және 5 мл ерітінділерін қосып, 10 минутқа қоямыз. Фотоколориметрде толқын ұзындығын 420 нм қойып, айдалған судың және зерттелетін ерітіндінің оптикалық тығыздығын өлшеп аламыз. Калибрлі график сызу үшін стандарттық шкала (1-кесте).

 

 

 

 

1-кесте.

Стандарттық шкала.

Стандарт саны

Темірдің стандарт ерітіндісі 0,01 мг/л, мл

Айдалған су, мл

Темірдің мөлшері, мг

1

0,1

9,9

0,001

2

0,3

9,7

0,003

3

0,5

9,5

0,005

4

0,6

9,4

0,006

5

0,8

9,2

0,008

6

1,0

9,0

0,01

 

 

Темірдің концентрациясынмына формуламен есептейді: С = Сх100; Сх - калибрлі графиктен табылған темірдің концентрациясы.

НСО3 - және СО32- иондарын анықтау. Иономерде сутектік көрсеткіші рН>8,3 болса, СО32 - ионын, ал рН-4,4 болса НСО3 - ионын анықтайды. Стаканға 20 мл зерттелетін су алып, магнитті араластырғышқа қойып, рН-ты анықтайды. Зерттелетін судың рН>8,3 болса 0,02 н Н2SO4 ерітіндісімен СО32 - ионын титрлейді. Одан кейін рН=4,4 судағы НСО3 - ионын Н2SO4 ерітіндісімен титрлейді.

 

Әдебиеттер:

1. Федорова А.И, Никольская А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды – М.: Гуманит. Центр ВЛАДОС. – 2003. – С. 221-237.

2. Нұрахметов Н.Н, Шаяхметов Ш.Ш. Химиялық сөздік. Алматы: Қайнар. – 1993. – 90б.

3. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. Алматы: Қайнар. - 2005. – 130б.

4. Асқарова Ұ. Б. Экология және қоршаған ортаны қорғау. Алматы. – 2004. – Б. 25-27.

5. Сәттімбеков Р., Әлімқұлова Р., Шілдебаев Ж. Биология. Алматы «Мектеп» - 2007. – Б. 198-201.

6. Кунце В. Технология солода и пива – Санкт-Петербург: Издательство, профессия. - 2001. – С. 73-80.

7. Арабаджи В.И. Загадки простой воды. Москва. – 1973. – С.10-15.

 

 

Резюме

ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ СВОИСТВА ВОДЫ И ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСТНОСТЬ

Ш.Е. Қалиханова, Р.Ж. Фатхуллина, Ф.С. Рахимжанова, Г.А. Берекенова, Қ.Е. Қалиханова

Государственный медицинский университет города Семей

Органолептические свойства грунтовых вод поселка «Водный», «Восход» – температура, прозрачность, цвет, запах, осадочный и химический состав – рН, сухие остатки, ионы НСО3,-, Сl-, SO2-4, Са2+, Мg2+, Ғе3+, рассмотрены опираясь на теоретические сведения и проведенные опыты. На основе лабораторного титрования, используя аналитические, фотометрические методы, определялись 10 проб анализов десяти объектов из каждого поселка.

Ключевые слова: вода,заболеваемость, гидросфера, атмосфера,элементы, состав воды.

 

Summary

PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF WATER AND EPIDEMIOLOGY SAFETY

Sh.Ye. Kalikhanova, R.Zh. Fathullina, F.S. Rakhimzhanova, G.A. Berekenova, K.Ye. Kalikhanova

Semey State medical university

The object this article is to define research object, to introduce with research of object, to define the qualities of chemical components of water and to define organoleptical evidence, which define the quality of water. The organoleptical quality of this underground water of «Voskhod» and «Vodny» are temperature, transparental, colour, smell, sediment and chemical components рН, dry wastes, НСО3,-, Сl-, SO2-4, Са2+, Мg2+, Ғе3+ ions according to theoretical facts there were made a lot of practical works.

Keywords; water, morbidity, hydrosphere, atmosphere, elements, composition of water.

 

 

год: 2013 выпуск №1