Признаки и критерии оценки качества минеральных вод

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

В России, как и во всем мире, за последние годы резко выросло производство и потребление минеральных вод. Однако нормативная документация, устанавливающая требования к минерализованной воде, расфасованной в ёмкости, в нашей стране до 2002 г. отсутствовала. В 2002 г. впервые в России были утверждены санитарные правила и нормативы СанПиН 2.3.4.009-98 «Гигиенические требования к производству и качеству питьевых очищенных, минерализованных и природных минеральных вод».

Качество минерализованной воды должно соответствовать гигиеническим нормативам как при её розливе, транспортировании, хранении, так и в течение всего разрешенного срока реализации в оптовой и розничной торговле.

Минеральные воды оценивают по ряду признаков, определяющих их состав, а значит и воздействие на организм. К внешним признакам относят вкус, запах, цвет:

· содержание в воде сероводорода можно установит по характерному запаху, ощутимому на весьма значительных расстояниях, а углекислые воды отличаются спонтанным, но бурным выделением газа в источниках;

· вкус минеральных вод отличается разнообразием - от нейтрального до соленого и горчащего, что опять же обусловлено химическим составом воды;

· цвет может быть оценен относительно применяющихся наружно минеральных вод, по содержанию в источниках железистых, кремнистых, известковых, фтороносных отложений, что характерно, соответственно, для железистых, кремнистых, углекислых/кальциевых, фтористых вод.

Природные минеральные воды вырабатываются соответственной температуры, кроме того, в ходе обработки она может изменяться. Более высокая температура способствует растворению солей, но такая вода отличается меньшим содержанием газов. При низких градусах образовывается газированная, но менее соленая вода. Холодными минеральными водами принято считать с температурой ниже 20°С, теплыми - 20-35°С, горячими - 35-42°С, более того - очень горячими.

Признаком лечебных минеральных вод считается уровень кислотности с показателем рН=6,8-8,5. Химический и газовый состав воды становится отдельным показателем, различают содовые, сульфатные, хлоридные, йодистые, бромистые воды.

К остальным критериям лечебных минеральных вод относятся:

· общая минерализация вод, то есть количество растворенных в ней веществ;

· ионный состав минеральных вод;

· газовый состав минеральных вод;

· содержание минеральных и органических микроэлементов;

· радиоактивность минеральных вод;

· температура минеральных вод;

· кислотность минеральных вод или их активная реакция вод.

ЭСКПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Описание объектов исследования

Цель данной работы: определить показатели качества минеральной воды, разных производителей, реализуемых на территории города Канска.

Объект исследования: №1- «Хан-Куль», №2 - «Карачинская», №3 - «Нарзан».

Характеристика образцов: по ГОСТу Р 54316-2011

В состав минеральной воды «Хан-Куль» входят: сульфаты 900-1900 мг/дм³, магний 30-150 мг/дм³, натрий + калий 300-800 мг/дм³, общая минерализация 1,6-4,0 мг/дм³\ кальций 50-250 мг/дм³,

Годен при температуре от +5 до +20⁰С 12месяцев.

В состав минеральной воды «Карачинская» входят: гидрокарбонат 800-1200мг/дм³, сульфаты 150-300 мг/дм³, хлориды 300-500 мг/дм³, магний менее 50 мг/дм³, кальций менее 25 мг/дм³, натрий + калий 500-800 мг/дм³, общая минерализация 2,0 — 3,0 г/дм³.

Годен при температуре от +5 до +20⁰С 12месяцев.

В состав минеральной воды «Нарзан» входят: гидрокарбонат 1000-1500 мг/дм³, сульфаты 300-500 мг/дм³, хлориды 100-150 мг/дм³, магний 80-120 мг/дм³, кальций 300-400 мг/дм³, натрий + калий 130-200 мг/дм³, общая минерализация 2,0 — 3,0 г/дм³.

Годен при температуре от +5 до +20⁰С 12месяцев.

Методы исследований и методики проведения экспериментов

Органолептическая характеристика минеральных вод

Органолептическими свойствами воды называются те ее параметры, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности их восприятия. К ним относятся вкус и привкус, запах, окраска, мутность — показатель, характеризующий уменьшение прозрачности воды.

По органолептическим показателям минеральные воды должны соответствовать ГОСТу Р 54316-2011 «Воды минеральные природные питьевые», представленным в таблице 1.

Таблица 1 – Органолептические показатели минеральной воды

Наименование показателя	Характеристика минеральных вод
Прозрачность	Прозрачная жидкость без посторонних включений. Допускается естественный осадок минеральных солей
Цвет	Бесцветная жидкость или с оттенками от желтоватого до зеленоватого
Вкус и запах	Характерные для комплекса содержащихся в воде веществ

Определение ионно-минерального состава минеральных вод

В оценке физиологического и лечебного действия минеральной воды большое значение имеет ее ионный состав. Основными компонентами ионного состава минеральных вод являются анионы (хлор, сульфаты, гидрокарбонаты, иногда в щелочных водах встречаются карбонаты) и катионы (калий, натрий, кальций, магний, гораздо реже железо и алюминий). По этим главным составным частям обычно воды получают свое название и тип, если те или иные ионы содержатся в количествах не менее 20 экв. %.

Согласно ГОСТ 17403-72 природные воды по минерализации разделены на группы (таблица 2). Предел пресных вод – 1 г/кг – установлен в связи с тем, что при минерализации более этого значения вкус воды неприятен – соленый или горько-соленый.

Таблица 2 – Характеристика вод по минерализации

Группа воды	Минерализация, г/кг или г/л
Ультрапресная	-
Пресная	до 1
Солоноватая	1-25
Соленая	25-50
Рассол	>50

Методы определения ионов кальция ГОСТ 23268.5-78

Метод основан на способности комплексона III образовывать в щелочной среде в интервале рН 12-13 комплексные соединения с ионами кальция.

Метод позволяет определять более 1 мг ионов кальция в пробе с пределом погрешности измерений 0,02 мг при числе определений n=5 с доверительной вероятностью P=0,95.

В коническую колбу вместимостью 250 см³отмеривают от 10 до 100 см³минеральной воды, разбавляют дистиллированной водой до 100 см³, нейтрализуют раствором соляной кислоты концентрацией 0,1 моль/дм³по индикатору метиловому красному до розового окрашивания раствора, добавляют еще 1 см³соляной кислоты, кипятят 5 мин с обратным холодильником для удаления двуокиси углерода (холодильник можно заменить перевернутой воронкой). Раствор охлаждают до температуры 20 °С. Добавляя 2 см³раствора гидроокиси натрия концентрацией 2 моль/дм³, устанавливают рН от 12 до 13. В качестве индикатора вводят 1 см³раствора кальконкарбоновой кислоты и пробу медленно титруют раствором комплексона III концентрацией 0,05 моль/дм³до изменения цвета раствора из вишневого в синий.

Массовую концентрацию ионов кальция (X), мг/дм³, вычисляют по формуле 1:

, (1)

Где V₁- объем раствора комплексона III, пошедший на титрование, см ;

M- молярная концентрация;

40,08 - молярная масса иона кальция, г/моль;

V₂- объем воды, взятый на анализ, см³ .

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемые относительные расхождения между которыми не должны превышать 2%.

Метод определения ионов сульфата ГОСТ 23268.4-78

Метод основан на образовании в кислой среде практически нерастворимого сернокислого бария. Определение проводят титрованием пробы воды водорастворимыми солями бария в присутствии индикаторов нитхромазо или хлорфосфоназо.

Метод позволяет определять от 0,2 , мг сульфат - ионов в пробе.

Анализируемую воду пропускают через колонку, наполненную ионообменной смолой КУ-2 в Н⁺ - форме. Первые 10 - 20 см³фильтрата для анализа не используют.

От 10 до 50 см³ фильтрата с содержанием от 0,2 до 8 мг сульфат - иона помещают в коническую колбу вместимостью. 100 см³. Приливают равное количество спирта или ацетона, 2 капли 0,2 %-ного раствора нитхромазо или хлорфосфоназо и оттитровывают 0,02 н. раствором азотнокиского или хлористого бария до изменения цвета раствора из фиолетового в голубой.

Титрование вначале проводят медленно, тщательно перемешивая, от первых капель титранта образуется синяя окраска раствора, сохраняющаяся в течение 30 - 40 с.

Массовую концентрацию сульфат - ионов (X), в мг/дм³, вычисляют по формуле 2:

(2)

где V₁- объем раствора титранта, израсходованный на титрование, см³;

н - нормальность раствора титранта;

48 - грамм-эквивалент сульфат-иона;

V₂- объем воды, взятый на анализ, см³.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 2,5 %

Метод определения ионов калия по ГОСТ 23268.7-78

Метод основан на осаждении ионов калия в виде тетрафенилбората калия.

Метод позволяет определять от 0,1 до 2 мг ионов калия в пробе.

В стакан вместимостью 200 см³ отмеривают от 10 до 100 см³ анализируемой воды с таким расчетом, чтобы в ней содержалось от 0,1 до 20 мг ионов калия. Для устранения мешающего влияния ионов аммония к анализируемой воде прибавляют 10 см³ 25%-ного раствора гидроокиси натрия и содержимое кипятят до уменьшения объема.

Пробу охлаждают, приливают 2 капли метилового оранжевого и титруют раствором соляной кислоты 1:1 до изменения цвета раствора из желтого в розовый.

При перемешивании прибавляют к пробе 10 см³ 3%-ного раствора тетрафенилбората натрия. Через 1 ч отфильтровывают выпавший осадок через стеклянный фильтр. Осадок на фильтре несколько раз обрабатывают промывным раствором, высушивают при температуре 105 °С-120 °С и доводят до постоянной массы с погрешностью взвешивания не более ±0,0005 г.

Массовую концентрацию ионов калия (X), мг/дм³, вычисляют по формуле 3

, (3)

где m- масса осадка, г;

0,109 - коэффициент пересчета на калий;

V- объем воды, взятый на анализ, см³

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 4%.

Гравиметрический метод

Гравиметрический (весовой) анализ - метод количественного анализа, основанный на измерении массы определяемого вещества в чистом виде или в виде соединения точно известного состава, полученного с помощью химической реакции или в результате физических или физико-химических процессов.

Гравиметрический анализ - классический метод химического анализа, обладает простотой выполнения, хорошей воспроизводимостью, высокой точностью, но, как правило, трудоемок и продолжителен.

По способу отделения определяемого компонента в гравиметрическом анализе различают методы:

- выделения;

- отгонки;

- осаждения.

Метод выделения заключается в извлечении определяемого компонента из анализируемого вещества в чистом виде и измерении его массы. Например, определяемый компонент выделяют из анализируемого раствора электролизом на одном из электродов. Затем электрод с выделившимся веществом промывают, высушивают и взвешивают. По увеличению массы электрода находят массу выделившегося вещества.

Метод отгонки предполагает, что определяемый компонент выделяют из анализируемой пробы в виде газообразного вещества и измеряют его массу (прямой метод) или массу остатка (косвенный метод). Косвенные методы отгонки широко используют для определения влажности древесного сырья (щепы, опилок и т.п.), измеряя потерю массы анализируемого образца после его высушивания в сушильном шкафу при фиксированной температуре.

Метод осаждения заключается в измерении массы малорастворимого вещества (осадка), полученного осаждением определяемого компонента под действием осадителя. Метод осаждения применяется более широко и его практическое значение намного больше, чем методов отгонки и выделения.

Титриметрический метод

Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Для рассмотрения материала настоящего раздела потребуются следующие определения.

Титрованный, или стандартный раствор, концентрация которого известна с высокой точностью.

Титрование – прибавление титрованного раствора к анализируемому для определения точно эквивалентного количества.

Титрующий раствор часто называют рабочим раствором или титрантом. Например, если кислота титруется щелочью, раствор щелочи называется титрантом.

Момент титрования, когда количество прибавленного титранта химически эквивалентно количеству титруемого вещества, называется точкой эквивалентности.

В титриметрическом анализе может быть использована не любая химическая реакция. Реакции, применяемые в титриметрии, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1) реакция должна протекать количественно, то есть константа равновесия реакции должна быть достаточно велика;

2) реакция должна протекать с большой скоростью;

3) реакция не должна осложняться протеканием побочных процессов;

4) должен существовать способ определения окончания реакции.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

Результаты исследования

Объект исследования минеральная вода

Для проведения практической части данной работы было взято 3 образца минеральной воды разных производителей.

Проведена органолептическая оценка исследуемых образцов, результаты данной экспертизы приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Органолептические показатели минеральной воды

Наименование показателя	Характеристика минеральных вод
1	2
Прозрачность	Прозрачная жидкость без посторонних включений. Допускается естественный осадок минеральных солей

Продолжение таблицы 1

1	2
Цвет	Бесцветная жидкость или с оттенками от желтоватого до зеленоватого
Вкус и запах	Характерные для комплекса содержащихся в воде веществ

Проведенная органолептическая оценка качества минеральной воды показала, что все образцы соответствуют требованиям, установленным в государственном стандарте.

Все три объекта исследования были проверены на наличие ионов-кальция, калия, сульфат-иона. Представлены результаты эксперименты в таблице 3.

Таблица 3 – Экспериментальные результаты

Наименование объекта исследования Содержание ионов	Хан-куль	Карачинская	Нарзан
1	2	3	4
По госту сульфат-ион	900-1900 мг/дм³	150-300	300-500 мг/дм³
По госту калий	300-800 мг/дм³	500-800 мг/дм³	130-200 мг/дм³
Результат исследования кальций	200 мг/дм³	25 мг/дм³	350 мг/дм³
Результат исследования сульфат-ион	1800 мг/дм³	250 мг/дм³	400 мг/дм³
Результат исследования калий	500 мг/дм³	600 мг/дм³	150 мг/дм³

В результате исследования по химическим показателям вода минеральная соответствует госту Хан-куль, Карачинская, Нарзан.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выпускной квалификационной работе был проведён анализ качества минеральной воды Хан-куль, Карачинская, Нарзан, изучен химический состав и органолептические показатели качества. Рассмотрены вопросы происхождения минеральных вод, классификация минеральных вод, химический состав, действие воды на организм человека, технология производства минеральной воды, признаки и критерии оценки качества минеральных вод.

Минеральную воду человек использует с незапамятных времен. Она применяется в лечебных и профилактических целях в зависимости от состава и назначения.

По результатам экспериментов органолептические показатели минеральных вод всех образцов соответствуют ГОСТ Р54316-2011. «Воды минеральные природные питьевые»

Химический состав исследуемых минеральных вод соответствует указанным данным на этикетках по госту.

Опираясь на нормативные документы были выбраны методики определения качества минеральной воды на содержания ионов-кальция, калия и сульфат-иона.

По результату проведенной экспертизы минеральной воды, оказалось, что все образы минеральной воды соответствует показателю качества по содержанию ионов-кальция, сульфат –иона, калия.

Минеральная вода – это богатство, подаренное нам природой. Её лечебные свойства известны с давних времен и определяются они, прежде всего тем, сколько в них содержится солей. Лечебно - столовая вода считается «обогащенной» минеральными солями и является профилактической водой от болезней. Лечебная же вода уже направлена на сбалансированный баланс минеральных солей и конкретное лечение заболевания. Они обладают определенным лечебным действием, но только при их правильном применении по совету врача. Неограниченное потребление такой воды может привести к серьезному нарушению солевого баланса в организме и к обострению хронических заболеваний. И по этим параметрам надо правильно употреблять минеральную воду.

В качестве рекомендации необходимо предложить для применения минеральные воды Хан-куль, Карачинская, Нарзан.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1) Куликов Г.В. Минеральные лечебные воды: Справочник /. Куликов Г.В,. Жевлаков А.В, Бондаренко С.С..- М., 2014;

2) Кулакова В. Я., Оранский И. Е., Моисеенко А. А., Евтушенко А. Д.. Лечебные воды и грязи Урала и Западной Сибири.- Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во, 2015;

3) Овчинников А. М., Минеральные воды, 2 изд., М., 2015;

4) Иванов В. В., Невраев Г. А., Классификация подземных минеральных вод, М., 2014;

5) Вартанян Г.С., Яроцкий Л. А., Поиски, разведка и оценка эксплуатационных запасов месторождений минеральных вод, М., 2014;

6) Овчинников A. M Минеральные воды.., Минеральные воды, M., Иванов B.B., Невраев Е.A., 2015;

7) Посохов E. B. Классификация подземных минеральных вод, M., 2016;

8) Зайцев И. K., Толстихин H.И., Закономерности распространения и формирования минеральных (промышленных и лечебных) подземных вод, M., 2014;

9) Вартанян Г. C., Месторождения углекислых вод горно-складчатых регионов, M., 2016;

10)., Толстихин H. И., Минеральные воды. Лечебные, промышленные, энергетические, 2015;

11) Полинг Л.Н Общая химия/ Полинг Л.Н - М.: изд. Мир, 2014

12) Петрянова-Соколова И.В. Популярная библиотека химических элементов т1/ под ред. Петрянова-Соколова И.В. изд. 2 // изд. «Наука», 2017

13) Прохорова А.М. Советский энциклопедический словарь / под ред. Прохорова А.М. - М.: изд. «Советская энциклопедия», 2016

14) Крушенко Г.Г. Проблема воды / Крушенко Г.Г., Сабирова Д.Р., Петров С.А., Талдыкин Ю.А. // Вода и экология. Проблемы и решения. – 2017

15) ГОСТ Р 54316-2011 «Воды минеральные природные питьевые»

16) СанПиН 2.3.4.009-98 «Гигиенические требования к производству и качеству питьевых очищенных, минерализованных и природных минеральных вод»

17) (http://docs.cntd.ru/document/1200022313)

18) (http://docs.cntd.ru/document/1200022310)

19) (https://www.chem-astu.ru/chair/study/anchem/r_2_3.htm)

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 3145; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 34

Мы поможем в написании ваших работ!