Минеральная вода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минеральная вода

Введение

В жаркую летнюю погоду люди часто испытывают жажду и пытаются утолить её водой из магазина. Огромный выбор напитков сбивает с толку, что же выбрать? Под руку попадаются и сладкие газированные воды, и холодные чаи, и другие напитки. Лишь некоторые люди покупают минеральную воду, которая не только лучше всего утоляет жажду, но и пополняет запас минеральных солей в организме человека, которые периодически выходят с испаряющейся влагой через кожу человека. Минеральные воды содержат комплекс необходимых человеку минеральных веществ, кроме того, различный целебный состав помогает человеку при некоторых болезнях. При питье минеральных вод следует соблюдать определённые правила, связанные с количеством употребляемой воды, с её типом и самим употреблением.

Цель работы: изучение информации о минеральной воде и её свойств и выяснить, что же всё-таки справедливо называть минеральной водой, так как зачастую производители подменивают настоящую минеральную воду водопроводной. Задачами реферата является исследование состава и всевозможных классификаций минеральной воды, происхождения и природных источников, её употребления и воздействия на организм.

Для написания реферата использовался журнал «Химия и жизнь», в котором написано понятным научным языком про минеральную воду, её состав и свойства и про действие минеральных вод на организм. Кроме этого использовались две энциклопедии для детей том «Химия» и том «Геология», где написано всё про минеральную воду и её образование общедоступным языком, который без труда поймёт школьник. Также использовались некоторые интернет-источники для уточнения информации.

1. Химический состав и классификация минеральных вод

1.1 Химический состав минеральных вод

Минеральные воды - это такие подземные, реже поверхностные воды, которые насыщены различными минеральными компонентами, благодаря которым вода приобретает определённые физические и химические свойства. Одни вещества в них содержатся в виде ионов, другие в виде недиссоциированных молекул, а третьи представляют собой коллоидные частицы. Разные минеральные воды отличаются друг от друга и набором компонентов, и их количеством. Поэтому одни воды пригодны для питья, а другие -- для лечебных ванн. [4]

Главными компонентами минеральной воды являются семь главных ионов: катионы натрия (Na+ ), кальция (Са2+), магния (Mg2+) и калия (К+) и анионы хлора (Сl-), сульфат анионы (SO42-) и гидрокарбонат анионы (НСО3-). Ионы хлора придают воде солёный вкус, сульфат-анионы, ионы кальция и магния - горький. Также ионы кальция и магния выполняют немаловажную функцию - этими ионами определяется коэффициент жесткости воды. Но кроме этих ионов в воде в разных количествах есть практически все элементы таблицы Менделеева. Наиболее часто в минеральных водах встречаются такие компоненты, как железо, йод, фтор, кобальт, медь, молибден, бром, марганец, литий, мышьяк и стронций. [4, 5]

Также помимо минеральных веществ в воде содержатся газы и органические вещества (остатки). Кислорода в них содержится меньше, чем в обычных водах, но больше углекислого газа. Кроме атмосферных газов, минеральная подземная вода содержит газы подземного происхождения (например, радон (Rn)). Состав и концентрация газов и органических веществ в воде зависит от различных физических воздействий на воды и места её происхождения. Некоторые воды содержат в себе сероводород (H2S) - продукт жизнедеятельности бактерий.

Стабилизацию химического состава минеральных вод обеспечивает углекислый газ СО2 [4, 5]

1.2 Классификация минеральных вод

В связи с составом минеральных вод их можно классифицировать по анионному составу, а также по катионному составу. Выделяется всего три вида минеральных вод по этой классификации, несмотря на то, что главных катионов в воде содержится четыре.

Таблица 1

Смешанными водами является большинство минеральных вод. Такие воды имеют больше лечебных свойств.

Некоторые воды получили отдельные названия:

1. Сероводородные или сульфидные воды;

2. железистые воды;

3. воды с повышенным содержанием органических веществ;

4. бромные;

5. йодные;

6. йодобромные;

7. радоновые;

8. кремнистые горячие воды - азотные, метановые и углекислые. [4, 6]

Главная характеристика минеральных вод - минерализация. Эта величина показывает, сколько грамм солей растворено на один литр воды. С минерализацией воды связанно две классификации:

с точки зрения особой науки бальнеологии, которая изучает состав, свойства, воздействие вод на организм человека и происхождение минеральных вод;

по количеству грамм растворённых солей на литр воды

С точки зрения бальнеологии минеральные воды классифицируют на столовые, где минерализация 1 г/л, лечебно-столовые, с минерализацией от 1 г/л до 10 г/л, и лечебные, в которых минерализация свыше 10 г/л. Такие воды следует принимать только по назначению врача. [4, 5]

По коэффициенту минерализации воды называются пресными, если они содержат до 1 грамма солей на литр воды, солоноватыми, если минерализация до 10 г/л, солёными, если минерализация

превышает 10 г/л. Если же минерализация воды достигает 50 г/л, то такие воды справедливее всего называть рассолами.

2. Происхождение минеральных вод. Природные источники

2.1 Происхождение минеральных вод

Образование минеральных вод - это достаточно длительный и сложный процесс. Минеральные воды образуются в основном под землёй и потом могут выходить на поверхность земли в виде бьющего ключа или минерального источника, а минеральные вещества попадают в воду с различными источниками. С глубиной минерализация вод увеличивается, так как чем глубже, тем больше солей растворяется в воде и тем больше в воде накапливаются растворённые минеральные элементы.

Первый источник минеральных веществ - атмосферные осадки, которые формируются из воды, испарившейся из морей и океанов. Впитываясь и просачиваясь сквозь почву, они попадают в подземные грунтовые воды. В основном эти осадки приносят в воду анионы хлора (Cl-) и катионы натрия (Na+).

Ещё один источник солей - горные породы. Вода, впитываясь в грунт, вымывает из горных пород прореагировавшие с водой или растворённым в воде углекислым газом компоненты этого грунта. Некоторые элементы попадают в воду в результате воздействия кислот на глины, например, алюминий и железо. Слабые железистые воды образуются в местностях, обогащённых железом рыхлых отложениях, а высококонцентрированные железистые воды образуются в связи с окислением сульфидной руды. «Дарасун», «Кука», «Кожановская», «Турш-су» -- железистые воды. Проходя через грунт, вода отчищается от микропримесей и взвесей, горные породы задерживают на себе некоторые растворённые в воде вещества. Карбонат-ионы попадают в воды из карбонатных пород (например, известняков CaCO3, доломитов CaMg(CO3)2). К карбонатным водам относят всеми известные «Ессентуки№4» и «Ессентуки№17», «Боржоми».

В результате разложения органических веществ в воду также поступают различные минеральные компоненты.

Так как подземные воды являются холодными, в них хорошо растворяются природные газы. В воду попадают газы, как атмосферного происхождения, так и подземного. В результате жизнедеятельности бактерий, которые могут обходиться без кислорода воздуха, в некоторых минеральных водах образуется сероводород (H2S). Бактерии питаются различными органическими веществами, а дышат кислородом сульфатов, превращая их в сероводород. В горных и вулканических областях в минеральные воды поступает газ мышьяк, а магматические и вулканические породы несут в себе благородный газ радон. Появление этого газа связано с радиоактивным элементом радием. Кроме того, этим газом определяется значение радиоактивности минеральной воды. Радиоактивность минеральных вод - это показатель концентрации содержания в воде радиоактивных элементов. [5, 6]

2.2 Природные источники

минеральный вода химический

На поверхность земли воды выходят либо самотёком, образуя при этом бьющий ключ, либо фонтаном. Такие воды называют напорными. Из-за высоко давления в нижних пластах горных пород вода поднимается и начинает фонтанировать. Чаще всего образованию таким фонтаном помогает человек, пробуривая скважину в таких местах для добычи минеральной воды. Скважина - наиболее удобный и современный приём для добычи минеральной воды.

Для каждого вида минеральной воды свои источники. Как уже говорилось, состав, а соответственно и тип минеральной воды определяется географическим положением. Строение подземных пород неоднородно по всей территории суши, а земная кора сложена разными породами, поэтому для каждого типа минеральных вод - своё место происхождения.

Источником сероводородных вод служит долина Мацеста около города Сочи, также источники были обнаружены в Алтайском крае и в Поволжье. На Сахалине в Синегорске преобладают горные и вулканические области, где в минеральных водах содержится мышьяк. Курорты с радоновыми водами существуют в Забайкальском крае (Молоковка), Челябинской области (Увильды), в Пятигорске, в Алтайском крае (Белокуриха), в Грузии (Цхалтубо). [6]

Железо содержится во многих минеральных водах Сибири и Кавказа. Железистые воды также образуются близ Санкт-Петербурга и в республике Карелии. Самую высокую концентрацию железа -- до 70 мг/л -- содержат первые лечебные воды России -- «Марциальные», которые находятся в Заонежье возле Петрозаводска. Источник был открыт случайно в 1714 году, когда люди добывали там железную руду. С 1719 года Пётр I начал ездить на воды лечится и с тех пор организовал на водах лечебный курорт. [4 ,6]

А в Оренбургской области образуются высококонцентрированные железистые воды. Источники бромных, йодных и йодобромных вод обнаружены в Пермской области, Майкопе и в Лугеле в Западной Грузии.

Курорт Кульдур в Хабаровском крае, Пятигорск и Паратунские источники на Камчатке популярны кремнистыми горячими водами.

Самый знаменитый водолечебный курорт -- Кавказские минеральные воды, где содержится большое количество минеральных источников самого разнообразного состава. Этот курорт является одним из самых старейших курортов России. Считается, что курорт возник на том месте в 1803 году, хотя источники Пятигорья упоминаются еще в «Книге Большому Чертежу» -- первом географическом описании России 1627 г. На Кавказе располагаются 3 города, знаменитые своими минеральными водами: Кисловодск, Ессентуки, Пятигорск. [6]

3. Воздействие минеральных вод на организм человека

История исследования целебных свойств минеральной воды началась ещё с древних времён. Уже тогда люди лечились минеральными водами, образовывали водолечебницы. Но даже в те далёкие времена люди не могли и подумать, что все дело во входящих в воды минеральных компонентов. Каждый компонент минеральной воды имеет разные и немаловажные воздействия на организм человека. Но действие минеральной воды на организм также зависит от того, как их применять. Можно принимать лечебные ванны, но чаще всего воду принимают внутрь. [6]

Принимая ванны, компоненты вод действуют на кожу, возбуждают нервные окончания и действуют на сердечно-сосудистую, гормонально-ферментативную системы и механизмы терморегуляции. Питьевые воды раздражают нервные окончания слизистых оболочек ротовой полости, желудка и двенадцатипёрстной кишки, что изменяет деятельность пищеварительных желёз. Минеральные воды, содержащие углекислый газ, ионы гидрокарбоната и хлора, способствуют выделению желудочного сока, если действие происходит на рецепторы рта и желудка. Действие на рецепторы двенадцатипёрстной кишки вызывает обратный эффект. Выпитая перед едой минеральная вода стимулирует выделение желудочного сока, а выпитая за час или больше -- тормозит. [3]

Натрий и калий. Эти элементы похожи друг на друга и выполняют похожие функции. Катионы этих элементов помогают проводить нервные импульсы и активизируют деятельность ферментов [1]

Кальций. Кальций содержится в организме человека в виде катионов. Из школьного курса биологии известно, что ионы кальция входят в состав костей и зубов и влияют на свёртывание крови. [1]

Хлор. Ионы хлора (Cl-) способствуют повышению в желудке концентрации соляной кислоты. Поэтому такие воды прописывают людям с низкой кислотностью в желудке.

Магний.

Гидрокарбонат ионы. Благотворно действуют на сердечно-сосудистой систему и желудок.

Мышьяк. Этот элемент содержится в водах в составе солей мышьяковистой и ортомышьяковистой кислот. Воды, содержащие мышьяк обладают специфическими лечебными свойствами. Их применяют для лечения анемий и при лечениях заболеваний желудочно-кишечного тракта. К этим водам относят «Авадхара», «Вардзия», «Турш-су», «Вайхир» и «Джер- мук». Вода «Синегорская» с острова Сахалин содержит мышьяк в концентрации 50 мг/л. [3]

Фтор. Содержится в составе эмали зубов и предотвращает её от появления кариеса. При недостатке фтора развивается кариес, а при его избытке начинается размягчение костной ткани - флюороз. [1]

Бром. Способствует лечению расстройств нервной системы. А также заболеваний сосудистой системы. Чем меньше минерализация воды, тем сильнее воздействие брома на организм. К бромным водам относят «Талицкую», «Нижнее-Сергинскую» и «Лугелу».

Йод. Это вещество необходимо для нормальной деятельности щитовидной железы, которая вырабатывает гормон тироксин, влияющий на обмен веществ в организме. [учебник биологии 9, стр 23] Недостаток йода приводит к осложнениям работы щитовидной железы. В группу йодных вод входят, например, «Азовская», «Ходыженская», «Семигорская».

Железо. Этот элемент входит в состав гемоглобина крови, поэтому железистые воды применяются при нарушениях работы кровеносной системы. Железистыми водами являются «Дарасун», «Кука», «Кожановская», «Турш-су».

Сероводород. Используется при заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной и костно-мышечной систем.[3]

Органические вещества стимулируют работу органов пищеварения. Радоновые воды обладают успокаивающем и обезболивающим действием. Целебное действие кремнистых горячих вод обусловлено газообразным азотом, который оказывает на кожу успокаивающее действие, благотворно влияет на нервную, костно-мышечную системы и кровеносные сосуды. К этому типу вод относят «Нафтусю» и «Берёзовскую» [6]

Гидрокарбонатным натриевые воды, например «Боржоми», «Дилижан» и «Лужанская», применяют при заболеваниях желудка и двенадцатипёрстной кишки, в основном с повышенной кислотностью желудочного сока, при заболеваниях печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей. Эти воды помогают человеку восстановить водно-солевой баланс организма. Кальциево-магниевые воды, такие как «Нарзан», «Турш-су», «Кука» и «Дарасун», применяют при хронических воспалительных заболеваниях желудка, желчевыводящих и мочевыводящих путей, а также восполняют недостаток кальция в организме. Гидрокарбонатно-сульфатные натриево-кальциевые применяются при заболеваниях желудка с повышенной кислотностью, печени, желчного пузыря, желчевыводящих и мочевыводящих путей. К таким водам можно отнести «Джермук» и «Славянскую». Гидрокарбонатно-хлоридные натриевые или натриево-кальциевые применяют при заболеваниях желудочно-кишечного тракта и желчевыводящих путей. «Ессентуки», «Семигорская» и «Машук» относятся к таким водам. Натриевые воды курортологи не рекомендуют применять при заболеваниях почек, мочевыводящих путей, в период беременности и аллергических реакций, а также при задержке воды в организме. При заболеваниях желудка, печени, желчного пузыря и желчевыводящих путей применяют хлоридно-сульфатные воды, например «Ижевскую» или «Московскую». Хлоридные натриевые воду применяют при заболеваниях желудка с пониженной кислотностью и воспалительных заболеваниях кишечника. Такие воды не стоит пить при повышенной кислотности желудочного сока, при заболеваниях почек и мочевыводящих путей, в период беременности и аллергических реакций, а также при задержке воды в организме. Примеры таких вод - «Миргородская» и «Минская». [3]

Заключение

Итак, из источников информации, предоставленных для написания реферата, были получены ответы на основные вопросы, рассмотренных в данном реферате. В состав минеральной воды входят различные минеральные компоненты: ионы, недиссоциированные молекулы, коллоидные частицы и органические вещества. Количество содержания минеральных компонентов в воде характеризует минерализацию воды. На основе минерализации воды можно классифицировать на столовые, лечебно-столовые и лечебные. Для последних необходимо соблюдать определённые правила приёма, т. к. такие воды обладают особенными свойствами и особым воздействием на организм человека. Также выделяется классификация на основе состава минеральных вод.

Минеральные воды образуются, т.е. становятся минеральными под землёй, а их происхождение и становление сопровождаются сложными и длительными процессами. Это собирание вод и минеральных компонентов, вымывание горных пород, очищение воды от микропримесей и взвеси, растворении в воде различных газов и выход вод на поверхность. Земная кора сложена разными породами, и это строение неоднородно по территории суши, поэтому каждый тип минеральной воды имеет свои источники, т.е. состав минеральной воды обуславливается географическим положением её источников.

Минеральная вода имеет особое лечебное воздействие на организм человека. Каждый компонент минеральной воды воздействует на различные органы человека и способствует улучшению работы органа или его лечению. Поэтому некоторые воды следует пить только по назначению врача, некоторые воды пить, соблюдая просто определённые правила, а некоторые использовать только для лечебных ванн.

Для правильного употребления минеральной воды нужно ознакомиться с её свойствами и областью применения, а главное знать свой организм, чтобы не навредить своему здоровью, ведь даже у этого целебного напитка есть свои противопоказания.

Список литературы

минеральный вода химический

1.Биология. Общие закономерности жизни:9 кл.: учеб.для уч-ся общеобразоват. учреждений/А.В.Теремов, Р.А.Петросова, А.И.Никишов. -М. 2.Интернет-источники

3.Рассказы о лекарствах: живая вода.// «Химия и жизнь» №3 - 1967.

4.Шербак В. П. Что мы пьем. Минеральные воды: утоление жажды, исцеление. // «Химия и жизнь» №10 - 1975 . с. 63-65.

5.Энциклопедия для детей. Т. 17. (Химия). Глав. ред. В.А. Володин. - М.: Аванта+, 2000. - 640с.: ил. "Что мы пьём" Денис Жилин, с 444-455

6.Энциклопедия для детей. Т.4. (Геология). - Сост. С.Т. Исмаилова. - М.: Аванта+, 1995. - 624с.: ил. «Подземные воды» Евгений Вознесенский, Ирина Петрова с 154-169.

Размещено на Allbest.ru