Агрессивность и жесткость подземных вод

Чаще всего анализы воды проводятся на пробах, где общее количество растворенных твердых веществ составляет лишь небольшую долю одного процента от общего веса пробы воды. Поэтому минерализацию воды при проведении химического анализа удобнее выражать в частях на миллион, а не в процентах. Эта единица концентрации означает, что на 1 млн. весовых частей раствора приходится одна весовая часть растворенного вещества, например 1 кг растворенного вещества в 1 млн. кг воды или 1 т растворенного вещества в 1 млн. т воды. Ясно, что такая форма выражения концентрации вещества не зависит от единиц измерения. Другая мера концентрации раствора — 1 мг на 1 л — наиболее часто применяется в лабораторных исследованиях, когда проба воды измеряется в долях литра, а химические компоненты воды — в миллиграммах. Численно эти две единицы измерения концентрации — части на миллион и миллиграммы на литр — почти равны, если концентрация водного раствора низка, а удельный вес воды близок 1. В странах, где распространен английский язык, для выражения концентрации используется также мера граны на галлон. Соотношения перечисленных единиц измерения концентрации растворенных веществ в воде следующие:

части на миллион = миллиграммы на литр / удельный вес воды

1 % = 10 000 ч. на 1 млн.

1 гран на американский галлон = 17,12 мг/л

1 гран на имперский (британский) галлон = 14,3 мг/

При геохимических исследованиях результаты анализа воды удобно выражать в эквивалентах на миллион, или, точнее, в миллиграмм-эквивалентах на килограмм воды, а также в миллиграмм-эквивалентах на литр. Концентрацию растворенного вещества в эквивалентах на миллион вычисляют делением количества этого вещества, выраженного в частях на миллион, на эквивалентный вес вещества. Эту единицу удобно использовать для химической характеристики воды; численно она представляет собой однотысячную долю химической величины, называемой нормальностью. Поскольку суммарно эквивалентные веса катионов и анионов в растворе должны быть одинаковы, сумму ионов в эквивалентах на миллион можно использовать для проверки точности и полноты химического анализа воды

Соли в подземных водах придают им такие свойства, как. жесткость и агрессивность. Жесткость воды обусловливается наличием растворенных солей кальция и магния и оценивается в настоящее время количеством миллиграмм-эквивалентов кальция и магния (1 мг соответствует содержанию в 1 л воды 20,04 мг иона кальция или 12,6 мг иона магния). Агрессивность подземных вод оказывает отрицательное воздействие на металл и бетон. Различают следующие виды агрессии: 1) выщелачивающая - происходит растворение и вымывание из бетона извести; возникает при малом содержании в воде ионов; 2)общекислотная - обусловливается низким значением водородного показателя pH, в результате чего происходит растворение извести бетона; 3) углекислотная - является результатом воздействия углекислоты; сульфатная - характерна при наличии в воде сульфата. Это обусловливает кристаллизацию новых соединений, которая приводит к увеличению объема и разрушению бетона; 5) магнезиальная - аналогична сульфатной, приводит к разрушению бетона при контакте с водой, содержащей высокое количество Mg.