Установление состава минеральных вод
История применения минеральных вод для лечения болезней. Классификация питьевых минеральных вод, их химический состав, физиология и применение. Характеристика и отличительные группы хлоридных вод, использование минеральных вод для бальнеотерапии.
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.05.2015 |
Размер файла | 120,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Под влиянием принятой внутрь гидрокарбонатно-хлоридно-натриевой воды параллельно с улучшением секреторной и моторной функций желудка уменьшается количество слизи, усиливаются процессы образования и выделения желчи. Эти воды улучшают и процессы обмена веществ, их с успехом применяют также при различных нарушениях обмена (ожирении, подагре, сахарном диабете).
Гидрокарбонатно-хлоридные натриевые (щелочно-соляные) воды представляют большую группу среди вод смешанного (сложного) состава для бутылочного разлива. В них преобладает натрий, но иногда встречаются в значительном количестве и другие катионы. Хлориды представлены поваренной солью, обязательно остаётся натрий для гидрокарбонатов, и, когда натрия достаточно много, доминирует сода.
Среди представителей щёлочно-соляных вод наиболее известны ессентукские воды № 4 и № 17. По химическому типу воды одинаковы, гидрокарбонаты представлены преимущественно содой, которая составляет больше половины солей (в № 4 -- 57, в № 17 -- 60 %). Остальная часть минерализации состоит из хлоридов, в основном поваренной соли, соответственно 32 и 31 %, обе воды безсульфатные. Но общее содержание солей и щелочей в источнике «Ессентуки № 17» почти в полтора раза выше, чем в воде «Ессентуки № 4». Поэтому и предпочитают № 17 назначать при гастритах с повышенной секреторной и кислотообразующей функцией.
Ещё больше гидрокарбонатов содержат щелочно-соляные воды «Семигорская» Краснодарского края и «Рычал-Су» (Дагестан), практически все гидрокарбонаты представлены в них содой: в «Семигорской» её 74, а в источнике «Рычал-Су» -- 80 % от общего состава солей. Соответственно увеличению количества щёлочей в них снижена величина хлоридов. Поваренной соли в первой из названых -- четвёртая часть, во второй 19 %. По минерализации «Семигорская» (10,9 г/л) занимает промежуточное положение между обеими ессентукскими водами. Солей в источнике «Рычал-Су» (4,5 г/л) вдвое меньше, чем в «Ессентуках № 4».
Гидрокарбонатно-хлоридно-натриевый тип имеют закавказские щелочно-соляные воды «Дзау-Суар» (Джава), «Зваре» и «Исти-Су». Но минерализация в них ниже ессентукской (соотв. 7,9; 5,1 и 6,4 г/л). При почти равной общей доле гидрокарбонатов в источнике «Зваре» (и несколько меньше в двух остальных), процент содержания щелочей только в воде «Исти-Су» соответствует ессентукской, в двух других он значительно ниже. В источнике «Дзау-Суар» соды 36 %, в «Зваре» -- 38. Следует отметить, что все эти воды бессульфатные (только в источнике «Исти-Су» 2 % глауберовой соли). Хлориды, составляющие остальную часть минерализации этих вод, представлены поваренной солью, содержание которой (по порядку) -- 42, 41 и 28 %.
В хлоридно-гидрокарбонатной натриевой воде «Крымская» гидрокарбонаты в виде щелочей составляют половину минерализации, а поваренная соль 38 %. Но общее содержание солей в этой воде -- 2,1 г/л -- на нижней грани лечебно-питьевых вод. В «Крымской» есть немного сульфатов (9 %).
К хлоридно-гидрокарбонатно-натриевому типу относится закарпатская вода «Драговская» с минерализацией 9,6 г/л и краснодарская «Горячий ключ» с общим содержанием солей в литре 4,5 г солей, но в них хлориды в виде поваренной соли (соответственно 59 и 67 %) превалируют над гидрокарбонатами, которые представлены содой (38 и 32 %). Обе воды безсульфатные. Преобладанием хлоридов над гидрокарбонатами отличается и вода того же типа «Челкарская» с минерализацией 2,2 г/л. Гидрокарбонаты в виде соды составляют 32, а хлоридов (поваренная соль) -- 48 %. Кроме того, в «Челкарской» есть сульфаты в виде глауберовой соли (20 %).
К гидрокарбонатно-хлоридному типу со смешанным катионным составом, в котором велика доля натрия, относятся воды «Анкаван», «Севан» и«Малкинская» (минерализация, соответственно -- 8,1, 3,3 и 4,0 г/л). Содержание хлоридов в них -- 39, 30, 29 %, то есть, за исключением источника «Анкаван», даже меньше, чем в Ессентукских водах. Однако в источниках «Анкаван» и «Малкинский» на первом месте гидрокарбонат кальция (32 и 38 %), в воде «Севан» его меньше -- всего 18 %, но довольно много гидрокарбоната магния -- четвёртая часть солевого состава. В результате на щелочи в этих водах остаётся лишь 24--48 % от общего содержания солей. минеральный вода бальнеотерапия хлоридный
Гидрокарбонатно-сульфатные натриевые (содово-глауберовы)
Гидрокарбонатно-сульфатные воды имеют два основных компонента, доминирующих в той или иной степени, оба оказывают тормозящее действие на желудочную секрецию, гидрокарбонаты и особенно сульфаты являются желчегонными, а последние ещё и слабительными. Такие воды оказывают стимулирующее влияние на желчеобразование и работу поджелудочной железы, дают противовоспалительный эффект.
Применяются такие воды при гастритах с повышенной секрецией и кислотообразующей функцией и при язвенной болезни, если они сопровождаются заболеваниями печени. Пить их в этом случае нужно за 1,5--2 часа до еды. Гидрокарбонатно-сульфатная группа вод бутылочного разлива представлена источниками с минерализацией в пределах 4,5 г/л. Хлориды в них составляют 12--18 %, редко -- 22 %. В зависимости от катионного состава в этой группе встречаются различные типы вод.
Гидрокарбонатно-сульфатно-натриевые (глауберово-щелочные) воды «Мхачкалинская» и «Серноводская» имеют минерализацию 4 и 4,5 г/л. В первой -- 45, во второй -- 43 % глауберовой соли от общей сумы солей. Гидрокарбонатов в виде соды соответственно 39 и 32 %, а поваренной соли -- 14 и 18 %. В «Махачкалинской» воде выявлена ещё борная кислота (23 мг/л). «Серноводская»[22] и «Махачкалинская» по химическому типу сходны с источникомКарловы Вары, но общая минерализация воды чешского курорта в 1,5 раза выше.
Тот же содово-глауберовый состав имеет вода кавказского источника «Джермук» с минерализацией 3,8 г/л, но глауберовой соли здесь вдвое меньше (24 %). Больше половины солей составляют гидрокарбонаты, среди которых 33 % соды, а остальное -- гидрокарбонаты кальция и магния. На хлориды (NaCl) остаётся 13 %
Гидрокарбонатно-сульфатные смешанного катионного состава
Гидрокарбонатно-сульфатные натриево-кальциевые воды железноводских источников -- «Славяновская» и «Смирновская» -- имеют почти одинаковый солевой состав. В них примерно половина гидрокарбонатов: в первом источнике 35 % кальция, 7 -- магния, и 8 % соды. Сульфатов, представленных глауберовой солью, в «Славяновской» воде -- 36, в «Смирновской» -- 34 %, хлоридов в виде поваренной соли соответственно 14 и 13 %. По составу сернокислых солей обе воды глауберова типа. Различие в минерализации у них также незначительное: в «Смирновской» общее содержание солей 3 г/л, в «Славяновской» -- на 0,5 г больше.
К сульфатно-гидрокарбонатному натриево-магниевому типу относится вода «Яковлевская» (минерализация 2,1 г/л). Сульфаты в ней представлены глауберовой солью (29 %) и магнезией (23 %). Таким образом, по составу сернокислых солей это глауберова-магнезиальная вода. Гидрокарбонаты кальция составляют в ней 33 % и поваренная соль -- 15.
Гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-натриевый (кальциево-натриево-магниевый) тип имеют нарзаны известных кисловодских источников [характеризуются высоким содержанием свободной углекислоты]. Для разлива используется углекислая гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридная кальциево-натриевая вода «Нарзан» буровой № 5/0 с минерализацией 4,1 г/л. В ней 62 % гидрокарбоната кальция, сернокислые соли представлены магнезией (13 %) и глауберовой солью (10 %), поваренная соль составляет 10 %.
По химическому составу вода буровой скважины № 5/0, идущая для бутылочного разлива, очень похожа на «Нарзан Доломитный», в котором 60 % всех солей составляет гидрокарбонат кальция, 16 -- магнезия, 10 % -- глауберова соль. Кисловодская вода «Сульфатный нарзан» сходна с ними по содержанию гидрокарбоната кальция и глауберовой соли, но отличается повышенным процентом магнезии и отсутствием поваренной соли.
Доломитный и сульфатный Нарзаны (воды этих источников отличаются несколько повышенной минерализацией) используются только для питья -- при снижении секреторной и моторной функций желудка и кишечника, катаральных заболеваниях мочевых путей, мочекислом диатезе.
Сульфатно-хлоридные воды
Хлоридно-сульфатные воды применяют при заболеваниях желудка преимущественно с недостаточной секрецией и кислотностью, при одновременном поражении печени или желчевыводящих путей. В таких водах натрий (NaCl) оказывает стимулирующее действие на пониженную секрецию и кислотность желудочного сока, восстанавливая их до нормы. Наряду с этим сульфатные компоненты, обладающие желчегонным и слабительным действием, помогают устранить патологические процессы в печени и желчевыводящих путях или кишечнике (при склонности к запорам).
Сульфаты в значительных количествах содержатся примерно в половине всех вод бутылочного разлива, хлориды представлены главным образом поваренной солью. В смешанных хлоридно-сульфатных водах могут преобладать и те и другие компоненты. Хлоридно-натриевые воды таджикского источника «Шаамбары № 2» (минерализация 16,5 г/л) содержат 62 % сульфатов. В крымской воде «Феодосия» тоже значительна доля сульфатов, но минерализация этого источника 4 г/л. Глауберова соль составляет половину общего содержания солей в обоих источниках, процент хлористого натрия (NaCl) тоже почти одинаков -- 38 и 34. В источнике «Шаамбары № 2» гидрокарбонаты отсутствуют, в воде «Феодосия» их 18 % -- щелочи.
В соляно-глауберовых водах «Новоижевская» и «Алма-Атинская» преобладают хлориды натрия (54 и 57 %); сульфаты в них представлены глауберовой солью (26 и 28 %), гипсом (12 и 11 %) и небольшим количеством магнезии (7 и 1 %). Гидрокарбонатов в этих водах практически нет. Но, сходные по типу, они имеют разную минерализацию: в литре воды «НовоИжевского» источника содержится 12,8 г, а «Алма-Атинского» -- только 4 г.
Хлоридно-сульфатная вода «Угличская» с минерализацией 4 г/л имеет втрое больше сульфатов, чем хлоридов. Преобладание сернокислого натрия (32 %) и сернокислого кальция (26 %) ставит эти воды в разряд глауберово-гипсовых, но с большим содержанием соляного компонента; магнезия в них составляет 16 % от общего содержания солей.
Хлоридно-сульфатная (глауберо-магнезиально-соляная) вода «Лысогорская» имеет высокую минерализацию (19,8 г/л), в ней 38 % поваренной соли, остальное сульфаты -- примерно равное содержание магнезии и глауберовой соли (23 и 25 %), гипса 10 %.
К сульфатно-хлоридному типу со смешанным катионным составом относится широко известная соляно-гипсово-магнезиальная вода «Ижевская»[23] с минерализацией 4,9 г/л. Сульфаты, которых здесь больше половины всего минерального состава, представлены сернокислым кальцием (35 %) и магнезией (19 %). Хлориды (в основном поваренная соль) составляют 40 %
Хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатные
Хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатных вод, содержащих все три основные группы анионов в количестве более 20 % каждая, среди лечебно-питьевых вод немного. К ним относится ряд пятигорских источников («Лермонтовский», «Красноармейский», «Тёплый нарзан» и другие), но для питьевых целей бутылочного разлива из этой группы используется только натриево-кальциевая вода «Машук № 19» с минерализацией 6,6 г/л. В ней 37 % поваренной соли, 33 % гидрокарбоната кальция. Сульфаты представлены глауберовой солью.
Магниево-натриевый тип имеет вода «Крымский нарзан» (минерализация 2,6 г/л). Среди преобладающих в её составе хлоридов 32 % поваренной соли, 18 -- хлористого магния. Остальная минерализация распределяется так: сернокислая соль магния -- 18, гидрокарбонаты кальция -- 27 %.
Это тоже воды, содержащие компоненты разного действия. Щелочей в них нет, но сокогонное действие хлоридов натрия сочетается с тормозящим влиянием на желудочную секрецию сульфатной группы солей, обладающим к тому же и желчегонным действием. Поэтому решающая роль в механизме их действия тоже принадлежит методике приёма.
Слабоминерализованные воды
Слабоминерализованные воды с содержанием солей в пределах 2 г/л среди лечебно-питьевых вод бутылочного разлива составляют примерно третью часть, причём половина из них имеет минерализацию около 1 г/л. По химическому составу они весьма неодинаковы, основную долю в них составляют обычно гидрокарбонаты
Железистые воды
Железистые воды занимают особое место среди слабоминерализованных целебно-питьевых вод. Их применяют при лечении органов кроветворения. Содержание железа в источниках «Буркут», «Нафтуся № 2», «Шепетовская», «Кызыл-Джан», «Казбегский нарзан», «Шиванда» составляет 10--14 мг/л. В «Приморской» количество железа 18 мг/л (в приморской «Ласточке» -- 21 мг), в водах «Ямаровка», «Молоковка», «Дарасун», «Херсонская» оно достигает 22 мг/л. В «Полюстровской» воде (Санкт-Петербург) железа 33 мг/л, а в источнике «Шмаковка» (Приморье) .
Широкоизвестные железноводские железистые воды «Славяновская» и «Смирновская» имеют 4--5 мг железа, одесский «Куяльник» -- 8 мг/л, «Турш-Су» и приэльбрусский нарзан «Эльбрус» -- 27 мг, а Закарпатская «Лужанская» минвода -- более 50 мг/л
С содержанием органических веществ
Слабоминерализованными водами успешно лечат болезни почек и мочевыводящих путей (пиелиты, циститы, мочекаменную болезнь), а также ряд заболеваний печени, связанных с образованием песка и формированием камней, когда воды высокой минерализации категорически противопоказаны.
Последними исследованиями в XX веке в этих источниках выявлены кремниевые компоненты и органические вещества (нафтеновые кислоты, и другое), которые, несомненно, играют определённую роль в механизме действия вод. Самым исследованным считается источник «Нафтуся» курорта Трускавец, остальные ещё нуждаются в детальном изучении.
Прочие слабоминерализованные воды
«Буковинская», «Знаменовская», «Ташкентская», «Сарыагачская» имеют гидрокарбонатно-натриевый (содовый) тип. Сода в них составляет 91, 73, 62, 57 %. Это щелочные воды типа «Боржоми», но очень сильно разбавленные. Даже в наиболее минерализованной из них «Буковинской» степень разведения почти пятикратная. Процент щёлочности в «Ташкентской» и «Сарыагачской» водах несколько ниже, чем в остальных, в них 17 % сульфатов в виде глауберовой соли.
К гидрокарбонатному типу со смешанным катионным составом, в котором преобладает, иногда очень значительно, кальций, относятся воды Восточной Сибири (Забайкалья) и Дальнего Востока -- «Шмаковка», «Ямаровка», «Молоковка», «Дарасун», «Приморская», «Шиванда», «Ургучан». Аналогичный химический состав в водах украинских источников -- «Шепетовской», «Житомирской», «Березовской» и «Харьковской № 1» (Березовские Минеральные Воды), «Киевской», «Регине», а также «Бадамлинской» в Азербайджане и «Нафтусе № 2» курорта Трускавец. Гидрокарбонатов в них 82--98 % от общей минерализации, но доля щелочей невелика. Обычно процент содержания соды не выше 10--13, редко 16--20 и только в воде «Шиванда» достигает 29 %. Большая часть гидрокарбонатов здесь представлена двууглекислым кальцием, хлоридов и сульфатов -- единицы процентов от общей минерализации.
Гидрокарбонатно-хлоридный (щелочно-соляный) сложный тип имеют воды «Полюстрово», «Херсонская», свалявский «Буркут», «Казбегский нарзан», «Нальчик», «Запорожская», «Мелитопольская», «Гоголевская» (пос. Шишаки, Бутова гора), «Березанская». В них обычно примерно равное содержание хлоридов и гидрокарбонатов. При этом первые [соли] представлены чаще всего поваренной солью, вторые -- содой, а остальные -- гидрокарбонатом кальция или магния («Полюстровская»).
Гидрокарбонатно-сульфатного типа воды «Харьковская № 2», «Олеська», «Кишинёвская», «Ферганская», «Джалал-Абадская № 4»; «Кызылджан», слабоминерализованная «Ессентуки № 20» содержат от 33 до 65 % гидрокарбонатов. Представлены они преимущественно двууглекислым кальцием. Сода имеется только в «Ферганской» воде (44 %) и в «Кишинёвской» (22 %). Сернокислых солей 26-60 %, чаще почти поровну глауберовой соли и магнезии. Исключение составляют «Ферганская», «Джалал-Абадская» и «Ессентуки № 20», в первой из них только глауберова соль (33 %), во второй главным образом магнезия (26 %), а в источнике «Ессентуки № 20» 29 % магнезии, 11 -- глауберовой соли и 10 % гипса.
Хлоридов в этих водах мало, только в «Ферганской» их 19 % и в «Джалал-Абадской» -- 26. Вода источника «Ессентуки № 20» -- сульфатно-гидрокарбонатного кальциево-магниевого типа, по составу сернокислых солей -- магнезиальная (29 %). К хлоридно-сульфатным относится грузинская вода «Скури». В ней почти половину солей составляет хлористый кальций (42 %), на долю хлорида натрия приходится 24 %. Сернокислые соли (сульфаты) представлены соединением с кальцием (32 %). Это хлор-кальциево-гипсовая вода.
13. Бальнеотерапия
Для бальнеологических процедур используется природная минеральная вода из каптажей, буровых скважини искусственно приготовленная. Искусственные минеральные воды, близкие по составу к естественным,изготавливают из химически чистых солей (например, озерная или морская соль). В России изискусственных минвод в больницах, поликлиниках и местных санаториях, пансионатах, профилакторияхприготавливают углекислые, сероводородные, азотные, кислородные, хлориднонатриевые и другие ванны (вбальнеотерапии используются также соляные ванны из воды (концентрированных природных) хлоридно-натриевых, бромйодхрориднонатриевых источников, рапы озёр и лиманов, морской воды). Наиболеечастымиметодами наружного применения минеральных вод (наружной бальнеотерапии) являются ванны[общие и местные для нижних и верхних конечностей], купания в бассейнах с минеральной водой, души (струевой (шотландский), дождевой, циркулярный, душмассаж и пр.). Минеральные воды (искусственные иестественные) применяются также для полоскания рта, ингаляций, промываний желудка и кишечника, клизм,орошений. Бальнеотерапия проводится по назначению врача.Некоторые бальнеолечебницы располагают грязелечебными отделениями и небольшими стационарами (на15/50 мест)
14. Промышленный розлив вод
Минеральные воды имеют естественные (ключи, родники) и искусственные выходы, выведенные на поверхность земли при помощи буровых скважин, шахт, штолен. Для бальнеологических целей и розлива используют исключительно минеральные воды из буровых скважин, обеспечивающих постоянстводебита, химического состава и гарантирующих воды от загрязнения. Для предохранения источников минвод от истощения и загрязнения устанавливаются округа и зоны санитарной охраны.
Для накопления, хранения, транспортировки и использования минеральных вод имеются соответствующие бальнеотехнические устройства: каптажи, надкаптажные сооружения и оголовки буровых скважин, резервуары, минералопроводы, а также ванные здания, питьевые галереи и бюветы (для внутреннего применения минеральных вод), приборы для нагревания и охлаждения минвод.
Внутреннее применение минеральных вод практикуется и во внекурортной обстановке. В этих случаях используют привозные минеральные воды (бутилированная вода). Розлив этих вод производится на специальных заводах и в цехах предприятий пищевой промышленности. Для розлива минеральных вод в бутылки в странах бывшего СССР используется около 180 минеральных источников с продукцией свыше 1 млрд бутылок в год (на территории республик бывшего Советского Союза известно свыше 3500 минеральных источников и скважин). Налитая в бутылки вода насыщается углекислотой до концентрации 3--4 %, что повышает её вкусовые качества и сохраняет устойчивость её химического состава. Вода в бутылке должна быть бесцветной, абсолютно чистой, без запаха или не свойственного ей (постороннего) привкуса; хранить бутылки рекомендуется в горизонтальном (лежачем) положении в прохладном месте. Эффективность внекурортного лечения минеральными водами (в домашних условиях, в местном санатории, больнице, поликлинике) значительно усиливается, если оно сочетается с соблюдением определённого режима, диеты (лечебного питания) и использования других лечебных мероприятий (физиотерапия, лечебная физкультура, реже медикаментозная терапия и так далее).
К искусственным минеральным водам, используемым как столовые и утоляющие жажду напитки, относится содовая вода, представляющая собой пресную воду, к которой добавлены двууглекислая сода NaHCO3 и незначительно хлористый кальций, хлористый магний, насыщенную углекислотой
15. Рынок минеральной воды
Рынок минеральной и питьевой воды на сегодняшний день является одним из самых быстрорастущих потребительских рынков в России. По разным оценкам, на долю минеральной и питьевой воды приходится от 50 до 70 % всего рынка безалкогольных напитков. По данным компании «Уралстар-Трейд-2007», общий прирост продаж минеральных вод в год составляет в среднем 10--15 %. Наиболее крупными игроками являются международные транснациональные корпорации Pepsi Bottling Group с торговой маркой «Аква Минерале» и Coca-Cola Company с торговой маркой «БонАква». Однако на региональных рынках доля местных производителей и брендов все ещё очень велика (в курортных местностях). При этом нужно отметить что «Аква Минерале» и «БонАква» являются не минеральной, а питьевой водой.
В настоящее время в России наблюдается тенденция консолидации отрасли со стороны крупных международных игроков.
Статистика
Среднее годовое потребление минеральной воды (в бутылках) литры на душу населения, (2009).
Страна |
литры/чел. |
|
Италия |
203 |
|
Франция |
149 |
|
Бельгия |
145 |
|
Германия |
129,1 |
|
Испания |
126 |
|
Швейцария |
110 |
|
Россия |
100 |
|
США |
97.5 |
|
Португалия |
92 |
|
Канада |
61.4 |
|
Греция |
57 |
|
Венгрия |
55 |
|
Польша |
41 |
|
Великобритания |
34 |
16. Химический состав минеральных вод
Минеральные воды - сложные растворы, в которых вещества содержатся в виде ионов, недиссоциированных молекул, газов, коллоидных частиц.
Долгое время бальнеологи не могли прийти к единому мнению о химическом составе многих вод, поскольку анионы и катионы минеральных вод образуют очень нестойкие соединения. Как говорил Эрнст Резерфорд, «ионы - это веселые малыши, вы можете наблюдать их едва ли не воочию». Еще в 1860-х гг. химик О. Тан указал на неправильность солевого изображения минеральных вод, из-за чего Железноводск долго считали курортом с «неустановившейся репутацией». Вначале минеральные воды Железноводска причисляли к щелочно-железистым, затем стали комбинировать карбонаты со щелочами, а сульфаты - со щелочными землями, называя эти воды «щелочно-железистыми (содержащие натрий углекислый и железо) с преобладанием гипса (сульфата кальция) и соды (гидрокарбоната натрия). Впоследствии состав вод стали определять по основным ионам. Уникальные Железноводские источники по составу принадлежат к углекислым гидрокарбонатно-сульфатным кальциево-натриевым высокотермальным водам, мало содержащим хлористый натрий, что исключает опасность раздражения почечной ткани при их питьевом использовании. В настоящее время Железноводск считается одним из лучших «почечных» курортов. Железа в минеральных водах этого курорта содержится сравнительно мало, до 6 мг/л, т.е. меньше, чем в специфических железистых водах, в которых должно быть не менее 10 мг/л.
В немецкой «Курортной книге», изданной в 1907 г., анализы вод минеральных источников впервые были представлены в виде ионных таблиц. Такая же книга об австрийских курортах была издана в 1914 г. Этот тип представления минеральных вод принят в Европе в настоящее время. Как пример приводим ионный состав вод одного из самых популярных источников французского курорта Виши, известного со времен Римской империи - Vichy Celestins (М - 3,325 г./л; pH - 6,8).
Анионы: |
Катионы |
|
Bicarbonates (бикарбонаты): 2989 |
Sodium (натрий): 1172 |
|
Chlorures (хлориды): 235 |
Calcium (кальций): 103 |
|
Sulfates (сульфаты): 138 |
Potassium (калий): 66 |
|
Fluorures (фториды): 5 |
Magnйsium (магний): 10 |
Критерии для отнесения вод к «минеральным» в той или иной степени отличаются у разных исследователей. Всех их объединяет происхождение: то есть минеральные воды - это воды, добытые или вынесенные на поверхность из земных недр. На государственном уровне, в ряде стран ЕС законодательно утверждены определенные критерии причисления вод к категории минеральных. В национальных нормативных актах относительно критериев минеральных вод нашли свое отображение гидрогеохимические особенности территорий, которые присущи для каждой страны.
В нормативных актах ряда стран Европы и международных рекомендациях - «Кодекс Алиментариус», Директивах Европейского парламента и Европейского совета для стран - членов ЕС определение «минеральные воды» приобрело более широкое содержание.
Например, «Кодекс Алиментариус» дает следующее определение природной минеральной воды: природной минеральной водой является вода, которая четко отличается от обычной питьевой воды, так как:
· она характеризуется своим составом, включающим определенные минеральные соли, в определенном их соотношении, и наличием определенных элементов в следовых количествах или других компонентов;
· ее непосредственно получают из природных или пробуренных источников из подземных водоносных слоев, для чего необходимо соблюдение всех мер предосторожности в пределах зоны защиты во избежание попадания любого загрязнения либо внешнего влияния на химические, физические свойства минеральных вод;
· она характеризуется постоянством своего состава и стабильностью дебита, определенной температурой и соответствующими циклами второстепенных природных колебаний.
В России принято определение В.В. Иванова и Г.А. Невраева, данное в работе «Классификация подземных минеральных вод» (1964 г.).
К минеральным питьевым водам (в соответствии с ГОСТ 13273-88), относятся воды с общей минерализацией не менее 1 г/л или при меньшей минерализации, содержащие биологически активные микрокомпоненты в количестве не ниже бальнеологических норм.
Питьевые минеральные воды в зависимости от степени минерализации и интенсивности воздействия на организм разделяют на лечебно-столовые с минерализацией 2-8 г./л (исключением являются Ессентуки №4 с минерализацией 8-10 г./л) и лечебные воды с минерализацией 8-12 г./л, редко выше.
Минеральные воды, отнесенные в установленном порядке к категории лечебных, используются прежде всего в лечебных и курортных целях. Разрешение на использование лечебных минеральных вод для других целей в исключительных случаях выдается органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации по согласованию со специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда, специально уполномоченным государственным органом, осуществляющим управление курортами, и федеральным органом управления государственным фондом недр.
В зависимости от развития представлений о составе и свойствах природных вод и их лечебном значении на протяжении многих лет разрабатывались критерии, позволяющие относить ту или иную воду к минеральной. Оценка минеральных вод проводится по разным квалификационным показателям. В качестве основных критериев оценки лечебной ценности минеральных вод в курортологии приняты особенности их химического состава и физических свойства (показатель общей минерализации, преобладающие ионы, повышенное содержание газов, микроэлементов, величина кислотности и температура источника) которые одновременно служат важнейшими показателями для их классификации.
17. Основные характеристики минеральных вод
Минерализация - сумма всех растворимых в воде веществ - ионов, биологически активных элементов (исключая газы), выражается в граммах на 1 л воды. По показателю общей минерализации (М) различают: слабоминерализованные (1-2 г./л), малой (2-5 г./л), средней (5-15 г./л), высокой (15-30 г./л) минерализации, рассольные минеральные воды (35-150 г./л) и крепкорассольные (150 г./л и выше). Для внутреннего применения используют обычно минеральные воды с минерализацией от 2 до 20 г./л. Рассолы и крепкие рассолы применяют для ванн в разведении, в соответствии с отработанными методиками лечения при различных заболеваниях. Рапа - высокоминерализованные минеральные воды открытых водоемов (озер, лиманов).
По наличию газов минеральные воды делятся на: углекислые (СО2) - не менее 0,5 г/л углекислого газа, азотные (N2) - не менее 18 г./л азота, сероводородные (сульфидные) (H2S) - не менее 10 г./л свободного сероводорода.
Основной химический состав минеральных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов - НСО3, S04, Сl и трех катионов - Са, Mg, Na. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод - щелочность, соленость и жесткость.
По анионам выделяют три типа минеральных вод: хлоридные (Cl), гидрокарбонатные (HCO3), сульфатные (SO4) и ряд промежуточных - гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные и более сложного состава.
По катионам минеральные воды могут быть натриевыми (Na), кальциевыми (Ca), магниевыми (Mg), или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др.
При характеристике гидрохимических типов на первое место ставится преобладающий анион. Так, например, пресные воды в большинстве случаев - гидрокарбонатные кальциевые или гидрокарбонатные кальциево-магниевые, а солоноватые - могут быть сульфатными кальциево-магниевыми.
По содержанию микроэлементов различают: железистые воды (Fe) - не менее 20 мг/л железа, мышьяковистые (As) - не менее 0,7 мг/л мышьяка, кремнистые (Si) - не менее 50 мг/л кремнистой кислоты, бромистые (Br) - не менее 25 мг/л брома, йодистые (I) - не менее 5 мг/л йода (часто йодо-бромистые).
По величине рН выделяют: сильнокислые (рН < 3,5), кислые (3,5-5,5), слабокислые (5,5-6,8), нейтральные (6,8-7,2), слабощелочные (7,2-8,5), щелочные (> 8,5) минеральные воды.
По температуре: холодные - до 20 °C, теплые (субтермальные) - от 20 до36 °C, горячие (термальные) - от 37 до 42 °C, очень горячие (высокотермальные, гипертермальные) - свыше 42 °C.
Делению минеральных вод на гипотонические и гипертонические придавали значение в XIX в., в зависимости от того, насколько точка замерзания данной минеральной воды превышает точку замерзания человеческой крови (- 0,56 °C) или же является более низкой по сравнению с ней. Очень скоро от этого признака отказались.
Еще один устаревший термин, применявшийся для характеристики минеральных вод в XVIII-XIX вв., можно встретить в буклетах зарубежных курортов, переведенных на русский язык:
- акратотермы - (безразличные, дикие воды, Willdbдder, горячие) - минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура выше 20 °С
- акратопеги - (безразличные, дикие воды, Willdbдder, холодные) - минерализация до 1 г/л, содержание углекислоты менее 1г/л, температура ниже 20 °С.
Большая часть химически безразличных вод, эффективность которых была доказана эмпирически практическим применением на протяжении веков, оказались радоновыми. Во многих были при более тщательном химическом анализе выделены микроэлементы или органические вещества, содержанию которых в прошлом не придавали значения.
В зависимости от физико-химических свойств минеральных вод и характера их воздействия на организм выделяют воды для наружного применения и для внутреннего.
Минеральные воды для наружного использования, как правило, содержат повышенное количество растворенных химических веществ или специфические биологически активные микрокомпоненты. Для наружного применения используются также и маломинерализованные термальные воды.
Для питьевого лечения применяют минеральные лечебные и лечебно-столовые воды. Потребление минеральных лечебных и лечебно-столовых вод ограничено показаниями к лечебному применению. Требования к качеству и безопасности минеральной лечебной и минеральной лечебно-столовой воде установлены в ГОСТ 13273-88, СанПиН 2.3.2.1078-2001. Согласно этим документам к минеральным водам относят воды, оказывающие на организм человека лечебное действие, обусловленное ионно-солевым и газовым составом, повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими свойствами (радиоактивность, температура, рН среды).
Требования к качеству и безопасности питьевой бутылированной воды установлены в следующих нормативных документах: ГОСТ Р 52109-2003 и СанПиН 2.1.4.1116-2002
18. Минеральные воды для бальнеотерапии (наружного применения)
Сульфидные (сероводородные) минеральные воды. Для бальнеотерапии используются сероводородные воды концентрации H2S от 10 до 250 мг/л.
Углекислые минеральные воды - природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие не менее 0,75 г./л углекислого газа (двуокиси углерода - СО2) С лечебной целью при наружном применении используются концентрации углекислоты 0,75 - 2,0 г/л.
Хлоридные натриевые минеральные воды - природные воды, имеющие различные ионный состав, минерализацию и температуру с преобладанием ионов хлора (Cl-) и натрия (Na-). С лечебной целью наружно применяются воды этого класса при концентрациях 10 - 60 г./л.
Радоновые воды - минеральные воды различного состава, содержащие радиоактивный газ радон. С лечебной целью используются радоновые воды с концентрацией радона от 5 до 200 нКи/л.
Йодобромистые воды - минеральные воды различного состава, содержащие йод (5 мг/л) и бром (25 мг/л) Чаще всего йод и бром присутствует в хлоридных натриевых водах. В зависимости от преобладания йодидов или бромидов эти воды могут быть могут быть йод-бромистыми, бром-йодистыми, бромистыми или йодистыми. В литературе по бальнеологии чаще употребляется термины бромные, йодные, йодобромные и бром-йодные воды. Мы считаем употребление этих терминов ошибочным. Как уже сказано выше, настоящий прорыв в изучении минеральных вод начался после революционных открытий в химии, которые в основном связывают с именем А. Лавуазье. Бром открыт в 1825 г. французским химиком А.Ж. Баларом при изучении рассолов средиземноморских соляных промыслов; назван от греч. bromos - зловонный. При растворении в воде бром частично реагирует с ней с образованием бромистоводородной кислоты и неустойчивой бромноватистой кислоты Раствор брома в воде, обладающий неприятным запахом, называется бромной водой. В природе бром присутствует главным образом в виде ионов, которые путешествуют вместе с грунтовыми водами. Бромистые соли натрия, калия, магния встречаются в отложениях хлористых солей, в калийных солях - сильвине и карналлите. Йод, галоген также как и бром, плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в соляных растворах с образованием йодидов. Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые и йодистые соли накапливаются в морской воде, рапе соляных озер и подземных рассолах.
Кремнистые минеральные воды - природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию и температуру и содержащие кремниевую кислоту не менее 50 мг/л. Кремнистые минеральные воды термальные, обычно маломинерализованные, щелочные. Характерной особенностью кремнистых вод является наличие в них газов, главным образом азота.
Мышьяковистые минеральные воды (мышьяксодержащие - As) минеральные воды - природные воды, имеющие различный ионный состав, минерализацию, температуру и содержание 0,7 мг/л и более мышьяка, в водах для питьевого лечения не выше 0,2 мг/л. Относятся к довольно редким разновидностям минеральных вод. Мышьяковистые минеральные воды очень различаются по своему химическому и газовому составу. Самые известные воды этой группы - углекислые мышьяковистые воды месторождения Чвижепсе (Сочи), Горная Тисса (Закарпатская область, Украина) и курорт Синегорск (Сахалинская обл).
Выводы
Неорганические соединения, составляющие только 6% от общего веса человека, являются незаменимыми веществами, обеспечивающие гомеостаз организма. Все химические элементы делятся на макро-, микро- и ультрамикро элементы. Любое изменение содержания химических веществ как в сторону увеличения так и уменьшению ведет к нарушению обмена веществ. Среди многочисленного ряда регуляций, свойственных высшим животным и человеку, наиболее точно работают те, которые обеспечивают постоянство минерального состава плазмы крови. Уже у прототипов животного мира на самых ранних этапах эволюции произошла адаптация клеток и всех сложных внутриклеточных биохимических процессов, обеспечивающих жизнь, к определенной пропорции ионов во внешней среде. Биологическая эволюция шла под непрерывным воздействием изменений неживой природы. Для одних существ она заключалась в перестройке клеточных процессов, следующих за изменением солевого состава водной среды. У других же, давших прогрессивно развивающуюся ветвь животного мира, появились специальные физиологические механизмы, позволяющие сохранять постоянство состава межклеточной жидкости и плазмы крови (так называемой внутренней среды организма) и таким образом обеспечивать в изменяющейся внешней среде оптимальные условия для функционирования всех клеток тела, прежде всего клеток мозга. Поскольку клетка отделена от внеклеточной жидкости мембраной, которую пронизывают белковые структуры -- поры, легко проницаемые для воды, но не для большинства других компонентов, то при наличии разницы концентраций веществ вода переходит в сектор с более высокой концентрацией раствора по законам осмоса. Любое изменение объема клетки (разбухание при поступлении воды или сморщивание при ее потере) будет сопровождаться нарушением биохимических внутриклеточных процессов.
Использованные литературы
1. http://works.tarefer.ru/10/100227/index.html
2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/105659#cite_note-G54316-3
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E8%ED%E5%F0%E0%EB%FC%ED%E0%FF_%E2%EE%E4%E0
4. http://revolution.allbest.ru/chemistry/00278507_0.html
5. http://www.kazedu.kz/referat/180450
6. http://www.fegi.ru/PRIMORYE/river/chemistry.htm
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие и основные свойства лечебных минеральных вод, история их применения в лечении заболеваний. Классификации минеральных вод по химическому составу, содержанию микроэлементов. Критерии для отнесения вод к "минеральным", оценка состава и полезности.
реферат [25,5 K], добавлен 19.12.2010Основные группы минеральных веществ. Основные группы минеральных веществ: натрий, железо, кальций, калий, фосфор, сера, кремний. Роль минеральных солей в жизнедеятельности клетки. Соединения магния: физико-химические свойства, особенности применения.
реферат [161,6 K], добавлен 12.12.2011Методы классификации удобрений. Oсобенности хранения и обращения с минеральными удобрениями, требования к их качеству. Обязательная маркировка минеральных удобрений. Подсчёт доз минеральных удобрений по действующему веществу. Техника внесения удобрений.
учебное пособие [5,2 M], добавлен 15.06.2010Адсорбционные свойства природных минеральных сорбентов. Исследование свойств новых нефтей. Природные минеральные сорбенты в очистке нефтяных масел. Адсорбция паров воды бентонитом, влияние температурной активации на свойства Навбахорского бентонита.
диссертация [293,9 K], добавлен 25.06.2015Производство пива при замене солода ячменем. Химические и физико-химические свойства трудноперерабатываемых ячменей. Распространение флавоновых соединений в растительном мире. Основные группы полифенольных веществ. Содержание минеральных веществ в ячмене.
курсовая работа [43,6 K], добавлен 21.03.2010Витамины как микронутриенты. Понятие и значение в организме минеральных веществ. Взаимодействие минеральных веществ и витаминов между собой и друг с другом. Обмен железа в организме человека, механизм влияния аскорбиновой кислоты на усвоение элемента.
курсовая работа [309,8 K], добавлен 11.05.2015Изучение состава чая, вещества, образующиеся и накапливающиеся в чайном листе. Применение и свойства кофеина и фенольных соединений. Углеводы - важная группа химических соединений, входящих в состав чайного растения. Содержание и роль минеральных веществ.
реферат [427,2 K], добавлен 30.07.2010Вещества, главным образом соли, которые содержат необходимые для растений элементы питания. Азотные, фосфорные и калийные удобрения. Значение и использование всех факторов, определяющих высокое действие удобрений, учет агрометеорологических условий.
реферат [23,9 K], добавлен 24.12.2013Общие вопросы химической технологии. Равновесие в химико-технологическом процессе. Каталитические процессы и контактные аппараты. Синтез аммиака и производство азотной кислоты. Производство минеральных удобрений. Химическая переработка топлива.
учебное пособие [51,6 K], добавлен 19.07.2009Определение содержания непредельных углеводородов в дизельном топливе по йодному числу. Нахождение минеральных примесей, плотности и вязкости, коэффициента поверхностного натяжения нефтепродуктов. Использование методов Вестфаля-мора и Ребиндера-вейлера.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.11.2014