Istoria apariției oricărui oraș, oricărei așezări este indisolubil legată de apă. Una dintre principalele condiții pentru îmbunătățirea orașului este o bună alimentare cu apă. Apa este necesară pentru băut și gătit, în scopuri industriale, pentru irigarea spațiilor verzi, pentru evacuarea apelor uzate prin canalele din afara orașului, pentru udarea străzilor etc.
În funcție de faptul că apa este folosită pentru alimente, furnizată unui cazan cu abur, folosită ca solvent în producție sau destinată cercetării științifice precise, aceasta trebuie eliberată într-o oarecare măsură de impurități.
Apa de baut nu trebuie sa contina substante nocive pentru sanatate. Ar trebui să fie incolor, transparent, rece (temperatura apei de vară nu trebuie să fie mai mare de 10-12 grade), lipsită de orice miros și gust străin.
La evaluarea calității apei potabile, în primul rând, trebuie clarificat dacă aceasta este contaminată cu deșeuri animale, deoarece aceasta poate provoca contaminarea apei potabile cu microbi patogeni. Schimbările bruște ale temperaturii apei de fântână, prezența poluării sau tulbureala bruscă a acesteia pot fi un semn că ape uzate au intrat în acvifer.
Sărurile minerale găsite în apa de băut sunt de obicei inofensive pentru sănătate, dar dacă apa conține multe, devine lipsită de gust.
Duritatea mare este, de asemenea, nedorită în apa folosită pentru spălare și spălare. La spălarea în apă dură, este necesară o cantitate mai mare de săpun, deoarece o parte formează compuși insolubili în apă cu săruri de calciu, magneziu și fier. Acesta este procesul la care ne referim în mod obișnuit drept „coagul” săpunului. În plus, spălarea în astfel de apă reduce uzura țesăturilor: țesăturile devin rigide și casante și se rupe mai ușor la pliuri. Apa dură acționează și asupra părului, făcându-l fragil și lipicios.
Nu folosiți apă dură pentru a alimenta cazanele libere. Prezența sărurilor în acesta, în special săruri de calciu și magneziu, duce la distrugerea rapidă a pereților cazanului. Formarea depunerilor îngroașă pereții cazanului și duce la un consum excesiv de combustibil. În literatura tehnică, puteți găsi astfel de cifre pentru consumul excesiv de combustibil: cu un strat de scară grosime de un milimetru, consumul de combustibil în exces este de 1,5 la sută, cu un strat de trei milimetri - 5 la sută și cu un strat de scară de 5 milimetri - până la 8 procente.
Diferitele industrii au cerințe diferite pentru apă. Deci, de exemplu, atunci când se prelucrează lână și mătase, este necesară apă care este complet lipsită de săruri de calciu, magneziu și fier. Apa folosită la fabricarea hârtiei nu trebuie să conțină săruri de fier: acestea pot păta hârtia. Impuritățile substanțelor organice sunt, de asemenea, nedorite: atunci când se descompun, pot provoca formarea de ciuperci în hârtie.
În producția de amidon, este necesară apă complet transparentă și incoloră, care nu conține fier și nu are miros și reziduuri vegetale - iarbă, frunze, alge și așa mai departe; în caz contrar, amidonul va deveni maro când este uscat. Apa ar trebui să fie lipsită de diverși agenți de fermentație - drojdie și ciuperci spori, care conferă amidonului un miros neplăcut putrefactiv.
Apa folosită la fabricarea zahărului trebuie să conțină cât mai puțină sare: sărurile îngreunează fierberea și cristalizarea zahărului și îi măresc conținutul de cenușă.
Industria berii necesită, de asemenea, apă limpede, inodoră, necontaminată cu săruri minerale nocive și substanțe organice putrezente.
Interesant este că compoziția apei dictează producerea unuia sau altuia tip de bere. Berile ușoare se obțin doar atunci când apa este săracă în săruri carbonice, în timp ce berile negre, dimpotrivă, necesită apă care conține în principal aceste săruri. Dacă la München (Germania) se fabrică beri negre, nu este deloc pentru că populația le preferă altora, ci pentru că apa locală este bogată în săruri carbonice.
Cu toate acestea, o persoană se adaptează relativ rar la proprietățile apei pe care natura le pune la dispoziție. În cele mai multe cazuri, el găsește mijloace și metode pentru purificarea apei în măsura, desigur, în care are nevoie de ea.
Absența unor rezervoare mari deschise cu apă curată în apropiere a forțat de mult o persoană să caute apă bună în măruntaiele pământului. Din timpuri imemoriale, omul a început să sape fântâni și să extragă apele subterane.
Apa fântânilor de mică adâncime poate fi contaminată de apa de suprafață care se scurge prin pământ; de aceea este de dorit să se amenajeze fântâni cât mai adânci. Apa bună de la adâncimi mari este asigurată de obicei de așa-numitele fântâni arteziene. Diagrama dispozitivului unui astfel de puț este prezentată în Figura 8.-
Apa râurilor, lacurilor și a altor corpuri de apă dulce este, de asemenea, utilizată pe scară largă pentru alimentarea cu apă. Cu toate acestea, ea
Este adesea poluat cu nămol, iar în așezările mari - adesea cu canalizare.Aceste impurități îl fac nepotrivit nu numai pentru băut, ci și pentru o serie de scopuri industriale.
Este interesant de observat că apa este capabilă să se purifice. Dacă apa uzată este deversată într-un râu mare, atunci deja la o distanță de câteva zeci de kilometri în aval, apa râului devine la fel de curată ca înainte ca apa uzată să fie evacuată. Datorită oxigenului dizolvat în apă și a activității anumitor tipuri de bacterii, substanțele organice ale apei de canalizare sunt distruse. Scade si numarul bacteriilor aduse de apele uzate: bacterii sau sunt devorate de protozoare
Animalele râurilor sau se așează pe fund împreună cu particulele suspendate în apă și mor acolo. Dar unele bacterii - și printre ele bacterii patogene - continuă să rămână în apă destul de mult timp. În plus, în apă rămân substanțe nocive din apele uzate de la instalațiile chimice. Prin urmare, nu se poate baza pe dezinfecția naturală a apei unor astfel de rezervoare și este necesară purificarea artificială a apei.
Înainte de a intra în rețeaua de alimentare cu apă, apa este supusă unui tratament special la o stație de tratare a apei. În primul rând, se așează și apoi se duce la piscine uriașe cu filtru subterane căptușite cu un fel de material impermeabil. Un strat gros de pietriș și apoi nisip este turnat în fundul piscinei. Apa se infiltreaza prin acest strat si se aduna in conductele de colectare situate la fund, de unde intra in reteaua de alimentare cu apa. Cu toate acestea, nisipul proaspăt, bine spălat este un filtru slab, deci mai întâi filtrat
Apa este aruncată afară. Dar apa, care trece prin filtru, lasă o peliculă mâloasă pe boabele de nisip, care doar în cele din urmă face filtrul complet „copt”. Un astfel de filtru reține particulele suspendate în apă și până la
99 la sută din toate bacteriile conținute în el.
În mare măsură, apa poate fi purificată folosind un filtru foarte simplu. Dispozitivul său este prezentat în Figura 9. Un strat de nisip este așezat deasupra pietrișului.
Sau o pungă de vată, rumeguș curat sau cărbune zdrobit.
Cu o poluare foarte puternică a apei, în special în timpul inundațiilor, nici cea mai minuțioasă filtrare nu este suficientă. În astfel de cazuri, înainte de filtrare, se recurge la purificarea chimică: în apă se adaugă sulfat de aluminiu. Această sare se descompune în apă și formează fulgi mai mult sau mai puțin mari. Fulgii captează particulele în suspensie și cad încet odată cu ei în fundul bazinului.
Uneori apa este „înmuiată” prin extragerea sărurilor de var din ea prin adăugarea de sifon. Industria noastră produce dedurizatoare speciale de apă, care includ substanțe care leagă sărurile de var și, prin urmare, le reduc semnificativ efectele nocive. Utilizarea dedurizatoarelor de apă poate uneori îmbunătăți semnificativ condițiile de lucru ale diferitelor instalații industriale, reduce consumul de săpun în timpul spălării etc.
Pentru purificarea finală, apa potabilă este dezinfectată înainte de a intra în rețeaua de alimentare cu apă, folosind ozon, clor sau înălbitor și, uneori, radiații ultraviolete pentru a ucide bacteriile rămase.
Purificarea apei destinate alimentării cazanelor cu abur și pentru alte scopuri tehnice se realizează de obicei prin metode chimice. Printre acestea, este deosebit de necesar să remarcăm metoda de purificare dezvoltată cu succes de oamenii de știință sovietici. Aceasta este curățarea cu ajutorul unor substanțe speciale numite schimbătoare de ioni. Unele minerale pot servi ca ioniți (de exemplu, sare de sodiu-aluminiu a acidului silicic - permutită), precum și rășini artificiale. La filtrarea apei prin schimbătoare de ioni, este posibilă înlocuirea sărurilor nocive conținute în apă cu săruri mai inofensive pentru una sau alta producție. Ioniții permit și desalinizarea completă a apei. În prezent, schimbătoarele de ioni nu s-au răspândit încă, dar utilizarea lor cu succes într-o serie de industrii și în scopuri domestice indică faptul că schimbătoarele de ioni aparțin, fără îndoială, viitorului.
Aprovizionarea așezărilor cu apă curată este o sarcină complexă și responsabilă. Apa curată este la fel de importantă pentru sănătatea umană ca și aerul proaspăt. Totuși, în țările capitaliste, problema protecției sănătății populației nu interesează guvernanților. În Anglia, de exemplu, industriașii, neobosindu-se să aibă grijă de sănătatea populației, pentru o lungă perioadă de timp deversau ape uzate din fabricile și fabricile lor direct în râuri. Drept urmare, deșeurile industriale au făcut apa râurilor din Anglia complet de nepotabilă. Următorul caz este cunoscut. O astfel de duhoare a venit din râul Tamisa odată ce Parlamentul a fost forțat să amâne; o comisie parlamentara a intocmit un protocol privind poluarea excesiva a Tamisei, redactand un protocol cu apa din acest rau, iar in concluzie si-a exprimat regretul ca nu au putut adauga la protocol mirosul emanat de Tamisa ca a doua dovada!
În orașele țărilor capitaliste există cartiere bine întreținute, cu o rețea de canalizare excelentă, strălucitoare de curățenie. Aceste cartiere există doar pentru cei care au bani. Există însă și alte cartiere, cartiere ale periferiei muncitorilor, scufundate în noroi și duhoare. De asemenea, Engels a scris despre ei în felul acesta: „Știința naturală modernă a arătat că așa-numitele „sferturi rele”, în care muncitorii sunt aglomerați, reprezintă centrele tuturor acelor epidemii care vizitează periodic orașele noastre. Holera, tifosul și febra tifoidă, variola și alte boli contagioase își răspândesc germenii în aerul năpădit și în apa otrăvită din aceste raioane muncitorești; acolo aproape că nu dispar niciodată, se dezvoltă, de îndată ce condițiile o permit, în boli epidemice de masă și trec dincolo de focarele lor în părțile mai aerisite și mai sănătoase ale orașului, locuite de domni capitaliști. Domnilor, capitaliştii nu pot, cu impunitate, să-şi facă plăcere să condamne clasa muncitoare la boli epidemice; consecințele cad asupra lor, iar moartea își tund victimele printre capitaliști la fel de fără milă ca printre muncitori...
De când știința a stabilit acest fapt, burghezii filantropici au aprins o competiție aprinsă în îngrijirea sănătății lucrătorilor lor... În Germania, ca de obicei, a durat o perioadă mult mai lungă până când sursele de infecție existente în mod constant aici s-au dezvoltat și ele la astfel de un grad care este necesar pentru a stârni marea burghezie adormită”.
În unele locuri, au încercat să demoleze astfel de cartiere „rele” și să creeze străzi și piețe largi în locul lor. Dar locuințele murdare ale muncitorilor au reapărut în alte locuri. De fapt, au fost transferați doar dintr-un loc în altul.
Cât timp există capitalismul, orice discuție despre o îmbunătățire serioasă a condițiilor de viață ale muncitorilor este lipsită de sens. Numai în țara socialismului această sarcină este una dintre principalele sarcini naționale.
În Rusia prerevoluționară, a existat alimentare cu apă în 215 orașe, iar canalizare doar în 20. Sub dominația sovietică, până la sfârșitul celui de-al doilea plan cincinal, numărul conductelor de apă se dublase deja, iar rețeaua de canalizare a fost semnificativ. extins. Legislația Uniunii Sovietice interzice evacuarea apelor uzate industriale și a altor ape uzate în corpurile de apă de suprafață fără purificare prealabilă și, în unele cazuri, chiar dezinfecție.
De la sfârșitul secolului al XVIII-lea, Moscova a folosit apa de izvor excelentă din izvoarele de lângă Mytishchi. Dar stația de ridicare a apei Mytishchi nu putea produce mai mult de 2 milioane de găleți de apă pe zi. Această cantitate de apă nu era suficientă pentru un oraș în creștere rapidă. La începutul secolului nostru, a fost construită conducta de apă Rublevsky, trăgând apă din cursul superior al râului Moscova.
Înainte de Marea Revoluție Socialistă din Octombrie, fiecare moscovit avea mai puțin de 100 de litri de apă pe zi, inclusiv consumul de apă de către întreprinderile industriale, care consumau cea mai mare parte a acesteia.
În prezent, Canalul Moscova aduce capitalei o abundență de apă curată Volga. Fiecare locuitor al Moscovei are peste 600 de litri de apă pe zi.
Apa de la robinet este curată, inofensivă și are un gust bun. Doar apele unor izvoare pot concura
|
Orez. 10. Cub de distilare. |
Cu ea în acest sens. Dar apa de la robinet este departe de a fi folosită peste tot. De exemplu, pentru farmacii, fotografii și multe laboratoare științifice, apa de la robinet este nepotrivită - deoarece conține întotdeauna o cantitate mică de săruri dizolvate și unele substanțe organice. Care este modalitatea de a scăpa de ele?
Filtrarea convențională și purificarea chimică nu vor ajuta aici. Prin urmare, apa este distilată. Distilarea apei se realizează în dispozitive speciale. Figura 10 prezintă o distilare încă folosită în mod obișnuit în acest scop. Se compune dintr-un cazan cu capac si teava de abur si un racitor spiral racit din exterior prin jet de apa rece. Apa fierbe în cazan. Vaporii săi intră în frigider și se răcesc pe pereții reci ai serpentinei. Picăturile de apă curg în receptor. Acest proces se numește distilare, iar apa rezultată se numește distilată.
Cu toate acestea, apa purificată printr-o astfel de distilare nu este încă suficient de pură - conține atât substanțe organice volatile care sunt distilate împreună cu apă, cât și aer dizolvat. În plus, trebuie amintit că apa este o substanță chimică foarte activă. Deși într-o mică măsură, apa corodează pereții vaselor metalice.
Corodează sau se spune că „levesc” apa și sticla și porțelanul.
Nu este greu să scapi de substanțele organice volatile: în cubul de distilare se adaugă permanganat de potasiu, care oxidează cu ușurință aceste substanțe în compuși nevolatili. Dar este imposibil să se evite acțiunea apei asupra pereților unui aparat de distilare din material obișnuit. Prin urmare, apa obținută după prima distilare cu permanganat de potasiu într-un aparat convențional (cupru, staniu, staniu, sticlă sau porțelan) este din nou distilată cu instrumente din platină, care nu este afectată de apă.
Apa obtinuta in acest fel contine doar aer dizolvat. Pentru a o îndepărta, apa se fierbe mult timp, apoi se răcește într-un spațiu fără aer.
Această apă este complet pură. Este depozitat în vase de platină sigilate, fără acces la aer.
După cum puteți vedea, obținerea de apă complet pură este o operațiune destul de complicată și costisitoare. Cu toate acestea, atunci când se studiază proprietățile apei, o astfel de purificare nu poate fi evitată.
Apa distilată are un gust neplăcut. Prin urmare, nu este folosit pentru băut. În plus, apa distilată este dăunătoare organismului: prelungită
Folosirea apei lipsite de săruri scade compoziția de sare a sevei celulare și duce uneori la boli grave. Cu toate acestea, în unele cazuri, distilare este folosită pentru a obține apă de băut. De exemplu, în Baku, unde apele subterane sunt poluate cu petrol, rețeaua de alimentare cu apă era alimentată la un moment dat cu apă de mare distilată. Cu toate acestea, unele săruri au fost adăugate special în această apă și saturate cu aer.
Oda ca solvent este de mare importanță atât în industrie, cât și în viața de zi cu zi. Este greu de găsit vreo producție în care apa să nu fie folosită ca solvent. Luați, de exemplu, producția de zahăr. Apa fierbinte extrage zahărul din așchii subțiri de sfeclă de zahăr; apoi, după purificare, soluția este evaporată, iar din ea ies cristale de zahăr. Fără apă, munca unei fabrici de zahăr este de neconceput. Este imposibil să ne imaginăm îmbrăcămintea pielii, gravarea și vopsirea diferitelor țesături, fabricarea săpunului și multe alte industrii fără utilizarea soluțiilor apoase de diferite substanțe.
Apa ca solvent este de interes deosebit pentru chimie.
Chimiștii folosesc foarte des apa pentru a-și purifica produsele. Aceasta purificare se bazeaza pe faptul ca majoritatea substantelor se dizolva mai bine in apa calda decat in apa rece. Deci, de exemplu, 342 de grame de hidroxid de sodiu se dizolvă în 100 de grame de apă la o temperatură de 100 de grade și 109 de grame la 20 de grade; la
100 de grade în aceeași cantitate de apă dizolvă 291 de grame de acid boric, iar la 20 de grade - aproximativ 40 de grame. Dorind să obțineți o substanță pură, faceți-o. Substanța contaminată se dizolvă în apă fierbinte până se obține o soluție saturată, adică una în care substanța nu mai este solubilă. Apoi, impuritățile insolubile sunt îndepărtate prin filtrare și lichidul este răcit. În acest caz, se formează o soluție suprasaturată, din care, pe măsură ce temperatura scade, precipită tot mai multe cristale pure ale substanței. Impuritățile solubile rămân în soluție. Dizolvarea si cristalizarea se repeta de cateva ori in functie de cat de pur se doreste obtinerea produsului.grade - 35,6 grame), solutia filtrata se evapora. Așa că obțineți, de exemplu, sare evaporată.
Cu toate acestea, apa este valoroasă nu numai ca mijloc de purificare a substanței. Foarte des joacă un rol indispensabil ca singur mediu posibil pentru apariția anumitor procese chimice.
Una dintre condițiile pentru apariția unei reacții este ciocnirea moleculelor implicate în aceasta. Dacă substanțele gazoase sau lichidele interacționează, o astfel de coliziune se realizează cu ușurință: molecule
Gazele și lichidele sunt destul de mobile. Dar cum se realizează o reacție între solide? La urma urmei, mișcarea particulelor în ele este foarte restrânsă, deoarece fiecare dintre ele este fixată într-un anumit loc din cristal, unde poate doar oscila. Puteți turna puțină sifon și acid citric sau oxalic într-un pahar, dar nu veți aștepta o reacție între ele: acest amestec poate rezista fără modificări atâta timp cât doriți. Cum să fii? Aici apa vine din nou în ajutor. Adăugați în același pahar cu apă. Soda și acidul se vor dizolva în apă, iar cele mai mici particule ale lor se vor putea ciocni între ele. Între ele, va începe instantaneu o reacție chimică, care este ușor de observat prin eliberarea de bule din soluția unuia dintre produșii de reacție - dioxid de carbon.
Se știe că acidul sulfuric foarte puternic poate fi transportat liber în rezervoare de oțel - corpul rezervorului nu este distrus de acesta. Dar dacă acidul sulfuric este diluat cu apă, rezervoarele de oțel nu mai pot fi folosite, deoarece o soluție apoasă de acid sulfuric corodează ușor fierul.
Substanțele nu interacționează între ele decât dacă sunt dizolvate, spune vechea regulă a chimiștilor.
Apa se distinge printr-o altă proprietate importantă: ea însăși este capabilă să se combine cu multe substanțe, să fie un participant activ la diferite procese chimice.
Apa este capabilă să se combine cu substanțe simple, atât metale, cât și nemetale.
De exemplu, clorul nemetalic dă un amestec de acizi cu apă: clorhidric și hipocloros. Dacă clorul este trecut prin apă la care se adaugă sodă caustică, atunci rezultatul reacției este „apa de javel”, un bun agent de albire.
Apa interacționează violent cu sodiul, potasiul și alte metale. În acest caz, se obțin alcalii caustici și se eliberează hidrogen gazos.
Apa reacționează și cu multe substanțe complexe. Aici vom indica doar câteva exemple ale acestor reacții, ducând la formarea unor substanțe foarte importante în industria chimică – baze (sau hidroxizi) și acizi.
Toată lumea este familiarizată cu varul viu. Este un compus din calciu metalic cu oxigen sau oxid de calciu. Se obține prin încălzirea calcarului și se folosește ca material de construcție.
Dacă var nestins este turnat cu apă, atunci apa se va combina chimic cu acesta. Acest proces se numește stingere, iar produsul rezultat este var stins sau hidroxid de calciu. Găsește o aplicație tehnică largă. În același mod - prin combinarea oxizilor metalici cu apă - se pot obține mulți alți hidroxizi.
Interacțiunea apei cu oxizii nemetalici produce și produse necesare industriei - acizi. Deci, oxidul (dioxidul) de azot, care se dizolvă în apă, formează acizi azotic și azot. Această reacție este utilizată în industria chimică pentru a produce acid azotic. De asemenea, duce la formarea de nitrat de amoniu în aer în timpul unei furtuni.
Nu mai puțin importantă este reacția dintre apă și trioxidul de sulf: produsul acestei reacții este acidul sulfuric, care este utilizat în multe industrii.
Atât bazele, cât și acizii, după cum vedem, sunt formați cu participarea apei. Apa face parte din aceste substanțe ca parte integrantă; aceasta este așa-numita apă constituțională. Este imposibil să izolați apa constituțională fără a distruge substanțele.
Dar există compuși în care moleculele care interacționează își păstrează o oarecare independență. Aceștia sunt așa-numiții hidrați cristalini. Sunt obținute prin cristalizarea substanțelor din soluții apoase. Particulele unei substanțe dizolvate țin ferm moleculele de apă în jurul lor, iar aceste molecule fac parte din cristalele eliberate din soluție.
Apa continuta in cristale, apa de cristalizare, este in combinatie cu moleculele substantei in cantitati strict definite. Deci, în cristale de sulfat de cupru, fiecare moleculă de vitriol leagă una, trei sau cinci molecule de apă, în cristale de sodă - zece molecule, în cristale de nitrat de staniu - douăzeci de molecule de apă. Sarea de masă, zahărul și multe alte substanțe cristalizează fără apă. Studiile asupra proprietăților termice, electrice și de altă natură ale hidraților cristalini au arătat că apa de cristalizare se comportă ca un solid.
Procesul de pierdere a apei de cristalizare se numește intemperii.
Unele cristale anhidre atrag foarte lacom apa și o atrag în cantități mult mai mari decât este necesar pentru formarea hidratului cristalin corespunzător; ca urmare, acestea se estompează. Deci estompați, de exemplu, potasiu, clorură de calciu. Aceste substanțe sunt folosite ca absorbanți de umiditate în uscarea diferitelor produse chimice.
Rămâne să spunem despre o altă proprietate importantă a apei pentru chimie - despre capacitatea sa de a accelera cursul diferitelor reacții.
Multe reacții chimice se desfășoară cu o viteză nemăsurat de lentă, dar în prezența unor cantități chiar neglijabile de anumite substanțe ele decurg de sute și de mii de ori mai repede. Substanțele care accelerează cursul unei reacții chimice, dar nu fac ele însele parte din produsele finale ale reacției, se numesc catalizatori. Apa este unul dintre catalizatori.
Acțiunea catalitică a apei este foarte versatilă. Știm că fierul ruginește în aer, gazul exploziv explodează când este încălzit, acidul fluorhidric corodează sticla, sodiul și fosforul se oxidează rapid în aer, clorul acționează activ asupra metalelor... Se dovedește că în toate aceste cazuri apa este catalizatorul.
În absența completă a umidității, rata acestor procese este neglijabilă. Gazul exploziv uscat, de exemplu, nu explodează chiar dacă este încălzit semnificativ, iar fierul în aer, lipsit de apă, devine la fel de stabil ca aurul sau platina.
Putem spune că dacă apa nu ar avea un efect catalitic, am avea o idee complet diferită despre proprietățile chimice ale multor substanțe din jurul nostru.
Toată lumea știe că nu este ușor să ridici o găleată cu apă la etajul doi sau al treilea. Munca care trebuie cheltuită pentru ridicarea verticală a sarcinii în sus este calculată în fizică după cum urmează: mărimea forței care acționează este înmulțită cu calea parcursă de corp. Dacă o găleată cu apă cântărește 10 kilograme și trebuie ridicată la o înălțime de 5 metri, atunci 10 X 5 = 50 de kilograme de muncă trebuie cheltuite pentru aceasta. O persoană sănătoasă va face această muncă fără prea multe dificultăți. Cu toate acestea, dacă trebuie să facă o astfel de „plimbare” în sus și în jos de zece ori fără odihnă, se va simți obosit.
Munca depusă la ridicarea apei nu dispare: apa ridicată la o anumită înălțime conține mai multă energie decât aceeași apă de dedesubt. Când apa cade, această energie este din nou transformată în muncă. Observați cum picăturile de apă de ploaie £ > 1 care cad de pe acoperiș fac în cele din urmă caneluri întregi pe pământ sau chiar pe un panou de piatră. „Apa uzează o piatră”, spune pe bună dreptate proverbul.
Și ce muncă cu adevărat grandioasă face apa în natură! Milioane de milioane de tone de apă sub formă de ploaie și zăpadă cad anual la pământ de la o înălțime de sute de metri. Și dacă am încerca să calculăm câtă energie se ascunde în toată această apă, strânsă într-un nor la o înălțime de 1 kilometru, am vedea că pentru a obține o asemenea cantitate de energie este necesar să ardem miliarde de tone de ulei.
Și această energie nu dispare fără urmă pentru pământ - în timp, apa își schimbă foarte mult aspectul.
Ai văzut, desigur, ravenele care brăzdează câmpiile noastre. Acesta este rezultatul acțiunii apei. Începând, poate, cu un mic șanț lăsat de o roată de căruță, apa erodează încet, dar persistent, solul și în cele din urmă sparge printr-o râpă adâncă.
O mulțime de pământ este dusă spre mare de apele râurilor.
Apa subterană își sapă drum în stânci, spălând milioane de metri cubi de piatră, creând goluri uriașe sub formă de peșteri, provocând alunecări de teren și prăbușiri.
Și averse, mai ales primăvara, la munte! În iulie 1921, orașul Alma-Ata a experimentat consecințele unei astfel de ploaie. Mai era zăpadă la izvorul râului Almaatinka. Pro-
Ploua. O alunecare mare de teren a blocat albia râului deasupra orașului. Câteva ore mai târziu, presiunea apei a spart prin acest baraj, iar o avalanșă de apă, pietricele, bolovani uriași, copaci și fragmente de clădiri spălate în cursul superior al râului s-a repezit în oraș.
Este posibil să transformăm puterea distructivă a apei într-o forță creatoare, să forțezi apa care cade să slujească omului?
Desigur, nu se poate folosi toată energia apei naturale. Dar o parte din ea poate fi pusă în slujba omului. Aceasta este energia râurilor și cascadelor cu curgere rapidă, energia așa-numitului „cărbune alb”. Doar cele mai mari râuri și cascade de pe întreg globul pot furniza într-o secundă atâta energie cât se obține din arderea a aproape două sute de tone de petrol. Așa este bogăția apei care curge de la înălțimile pământului până la mare! Și această bogăție este inepuizabilă, este reîncărcată în mod constant. Dar pentru a-l folosi, o persoană trebuie să controleze, după bunul plac, mase uriașe de apă: direcționează fluxurile turbulente în anumite canale și forțează apa care cade să facă o muncă utilă.
A fost o vreme când omul era neputincios în fața elementului apă. Pârâurile de ploaie și-au desfășurat activitatea distructivă lentă în câmpurile sale, străpungând râpe adânci. Apele de izvor și ploile i-au răpit solul cel mai fertil, erodându-l și luându-l cu el. Inundațiile au adus omului nenumărate dezastre.
Au trecut secole de muncă grea înainte ca o persoană să învețe să reziste acestor forțe formidabile și să subordoneze elementul apă voinței sale.
Pentru a urmări istoria utilizării energiei apei în țara noastră, va trebui să ne uităm în antichitate. Cu multe secole în urmă, în Rusia au fost construite mori de apă - mori de făină, mori de cereale, plinuri. În secolele XVII-XVIII, roțile de apă au început să fie folosite în topitorii de cupru și furnalele înalte; până la sfârșitul secolului al XVIII-lea în Rusia existau deja peste trei mii de întreprinderi „de exploatare a apei”. „Oamenii de apă” ruși au reușit să construiască baraje puternice care ar putea rezista presiunii apelor de izvor. În Urali încă mai funcționează baraje create cu 200 de ani în urmă de meșteri ruși remarcabili.
La începutul secolului al XVIII-lea, în Rusia a început construcția de canale. Petru I a creat prima cale navigabilă care a făcut legătura între Marea Caspică și Marea Baltică. După ce a hotărât să construiască un canal în Vyshny-Volochek, între Tverda și Tsna (pentru a lega Volga de bazinul baltic), Petru I a comandat Olanda pe maeștri de ecluză. Inginerii din Amsterdam au finalizat lucrările până în 1709, dar au făcut-o foarte prost: canalul s-a dovedit a fi prea puțin adânc pentru navele mari. Au trecut zece ani. Constructorul rus Mihail Ivanovici Serdyukov a început lucrările la canal conform propriului proiect. Serdyukov a construit un rezervor de reglare, ecluze și canale, iar în 1722 a finalizat cu succes lucrarea. Până la mijlocul secolului al XVIII-lea, până la 12 milioane de puds de mărfuri treceau anual de-a lungul noii căi navigabile.
Remarcabilul constructor Kozma Dmitrievich Frolov a făcut multe pentru dezvoltarea ingineriei hidraulice rusești. De obicei, fabricile erau construite direct la baraje, iar fiecare roată de apă acționa orice mecanism: un ciocan, o moară, burduf de suflare etc. În 1763-1765, în Altai, pe râul Korba-likha, Frolov a construit un nou tip. de baraj și a îndreptat apa râului într-un canal lung, de-a lungul căruia a construit trei fabrici pentru măcinarea și spălarea minereurilor care conțineau argint și aur. Aceste plante, îndepărtate de albia râului Korbalikha, nu mai erau amenințate de inundații, care erau atât de groaznice pentru plantele construite în apropierea barajului. În plus, Frolov, pentru prima dată în lume, a transformat un motor cu apă într-un motor central, conectat prin intermediul unor acționări la toate mecanismele de lucru și transport ale întreprinderii. Fabricile lui Frolov au fost prototipul celor mai avansate dintre întreprinderile moderne - uzina automată.
În anii optzeci ai secolului XVIII în Altai, la mina Zmeinogorsk, Frolov a construit o centrală hidraulică subterană. Apa de la barajul construit de Frolov pe râul Zmeevka (acest baraj este încă în funcțiune) a parcurs o distanță de 2200 de metri și a pus în mișcare roata de apă a gaterului și roțile subterane gigantice de ascensoare de apă și minereu. Instalația lui Frolov este cea mai perfectă structură inginerească a secolului al XVIII-lea.
În ceea ce privește amploarea utilizării energiei apei, Rusia a fost de mult timp una dintre țările lider. Oamenii de știință și inginerii ruși au adus o mare contribuție la dezvoltarea hidroenergiei.
Getică și inginerie hidraulică. Printre ei se numără marele om de știință rus M.V. Lomonosov și contemporanii săi, academicienii din Sankt Petersburg D. Bernoulli și L. Euler, iar mai târziu V.F. Dobrotvorsky, B.E. Vedeneev, G.O. Graftio, I.G. Aleksandrov, B.R. Bakhmetiev și alții V.E. Timonov
Cu toate acestea, până la începutul secolului al XX-lea, Rusia era cu mult în urma Europei de Vest. În acest moment, energia apei în cădere a început să fie folosită pentru a genera energie electrică.
În 1917, aveam doar trei hidrocentrale cu o capacitate totală de aproximativ cinci mii de kilowați, în timp ce hidrocentralele europene produceau patru milioane de kilowați.
Încă din primele zile ale victoriei Marii Revoluții Socialiste din Octombrie, VI Lenin și-a propus sarcina electrizării țării: „Numai când țara este electrificată, când baza tehnică a industriei mari moderne moderne este asigurată pentru industrie, agricultură. și transport, abia atunci vom câștiga în sfârșit” . În anii războiului civil, conform planului lui V. I. Lenin, a fost elaborat un plan de electrificare a Patriei noastre, planul GOELRO. Conform acestui plan, mai mult de o treime din energia electrică ar trebui să fie furnizată de „cărbune alb”. Avantajele „cărbunelui alb” față de alte surse de energie sunt enorme – energia electrică generată la hidrocentrale este de câteva ori mai ieftină decât energia electrică generată, de exemplu, de centralele termice.
Conform planului GOELRO, a fost necesar să se construiască nouă centrale mari în 15 ani. Până în 1935, Uniunea Sovietică avea nouăsprezece dintre ele. În 1926, primul născut al ingineriei hidraulice sovietice, centrala hidroelectrică Volhov, a dat energie electrică orașului Lenin. În 1932, a fost dată în funcțiune hidrocentrala Nipru, cea mai mare din Europa.
Din 1928 până la începutul Marelui Război Patriotic au fost construite 39 de hidrocentrale.
Când se va finaliza construcția centralelor electrice Kuibyshev și Stalingrad, cele mai mari din lume, numai Volga va furniza țării mai multă energie electrică decât toate hidrocentralele din Canada. Dar noile centrale electrice de pe Volga sunt doar o parte din marile proiecte de construcție ale comunismului. Pe Canalul Principal Turkmen, la gura Amu Darya, pe Nipru, pe Don, vor fi construite centrale hidroelectrice puternice. Directivele Congresului al 19-lea al partidului privind
Cel de-al cincilea plan cincinal prevede punerea în funcțiune a unor noi centrale electrice mari: Kamskaya, Gorkovskaya, Mingechaurskaya, Ust-Kamenogorskaya și altele, precum și construcția Cheboksarskaya, Botkinskaya, Bukhtar-Minskaya și altele. Aceasta este o contribuție enormă la economia noastră socialistă, care va face posibilă în viitorul apropiat întreprinderea unei construcții și mai grandioase. Există un proiect de a transforma cursul râurilor din Siberia de Vest - Ob și Yenisei - în Asia Centrală. Implementarea unui astfel de proiect înseamnă noi hidrocentrale mari, o nouă cale navigabilă de la Marea Caspică la Marea Kara și la Baikal, atenuarea climei în Siberia de Vest și o transformare completă a naturii terenurilor aride și deșertice, care alcătuiesc aproape o șaptea parte. a întregului nostru teritoriu.
Deci omul sovietic cucerește elementul apă.
Țara noastră poate fi numită țara cărbunelui alb. Nu există asemenea rezerve de cărbune alb ca nicăieri în lume. Avem o șesime din aprovizionarea mondială - 300 de milioane de kilowați. Acest lucru este ceva mai mult decât în toate țările Europei de Vest și de patru ori și jumătate mai mult decât în Statele Unite și Canada împreună.
Patria noastră este o țară cu cel mai avansat sistem economic socialist din lume. Nu avem proprietate privată asupra pământului, apei sau instrumentelor de producție. Toată bogăția țării aparține poporului. Construirea de centrale electrice gigantice, crearea de noi râuri puternice - canale, irigarea și udarea a milioane de hectare de terenuri aride - acestea sunt sarcini naționale, sarcinile oamenilor înșiși. De aceea, în statul sovietic se desfășoară lucrări constructive la o scară atât de grandioasă, încât este imposibilă în orice țară capitalistă.
Există o altă sursă de cantități uriașe de energie în natură - acestea sunt mareele marine sau, așa cum se spune uneori, „cărbune albastru”. Mase uriașe de apă participă simultan la maree (în unele locuri diferența dintre nivelurile de apă înaltă și joasă depășește 15 metri). În ceea ce privește energia, cărbunele albastru este de multe ori mai mare decât cărbunele alb. Utilizarea surselor puternice din această energie pare foarte tentantă.
Există multe proiecte de hidrocentrale care utilizează cărbune albastru, dar până acum cărbunele albastru nu a fost folosit nicăieri la scară largă. Acest lucru se datorează faptului că ridicarea apei are loc în mare de două ori pe zi, iar construcția de centrale electrice folosind această creștere este foarte dificilă și costisitoare. În plus, de multe ori ar trebui construite stații acolo unde nu există nici orașe, nici centre industriale, nici alți mari consumatori de energie electrică în apropiere.
În Oceanul Arctic și în Oceanul Pacific, spălând țărmurile de nord și de est ale patriei noastre, se observă maree mari, dar în Marea Baltică, Neagră și Caspică sunt aproape imperceptibile și nu au nicio semnificație practică. În prezent, puterea mareelor este folosită mai ales în transport maritim - pentru intrarea navelor maritime mari în gurile râurilor și pentru ridicarea navelor la docuri.
Apa naturală pură este o plăcere costisitoare.Apa pură este considerată a fi cea care este luată din surse naturale pure. De exemplu, topirea ghețarilor sau fântânilor arteziene. , conform cerințelor standardelor internaționale, trebuie îmbuteliate direct din puțuri. Cu toate acestea, din păcate, există multe fântâni care nu sunt protejate corespunzător și nu țin înregistrări adecvate.
Cu toate acestea, apa dintr-o sursă naturală nu poate fi întotdeauna numită curată. Orice sursă de apă trebuie verificată. Trebuie să respecte standardele chimice, iar dacă acolo au fost găsite abateri inacceptabile din punct de vedere al analizelor de laborator pentru calitatea apei potabile, atunci această apă nu poate fi folosită.
În mod ciudat, metodele populare de purificare a apei rămân cele mai eficiente.
Cele mai comune metode de purificare a apei la domiciliu sunt decantarea, congelarea urmată de dezghețare și fierbere.
Cea mai ușoară modalitate de a curăța este să o ții câteva ore. În același timp, unii oameni coboară un obiect de argint într-un recipient cu apă - o lingură sau bijuterii din argint, dar în mod ideal ar trebui folosite vase din argint pentru a apăra apa - atunci efectul va fi cât mai eficient posibil. Cu toate acestea, au fost cunoscute cazuri de așa-numita „otrăvire cu argint” - când a fost observat un exces de ioni de argint în organism. Așa că încercați să utilizați această metodă de curățare numai în cazuri de urgență, când alte metode nu sunt disponibile.
Potrivit experților, apa de topire poate fi considerată cu adevărat curată. Dar numai dacă înghețarea are loc folosind o tehnologie specială. Apa este extrasă de la robinet într-un recipient mic și pusă în congelator. După 2-3 ore, se formează gheață la suprafață. Îngheață apa grea dăunătoare. Trebuie să scăpăm de această apă. Lichidul rămas se toarnă într-un vas curat și se pune la congelator pentru încă 2-3 ore. După 2-3 ore, toate sărurile și impuritățile care se află în apă ar trebui să se depună la fund. Scopul nostru este calota glaciară. Trebuie să aibă proprietăți miraculoase. Acesta este ceea ce întărește imunitatea.
Zăpada topită. O condiție obligatorie pentru consumul de apă de topire este o zonă ecologic curată. Apa topită din frigider este mult mai curată și mai moale decât apa de la robinet. Cu toate acestea, principalul inconvenient este complexitatea pregătirii.
Când fierbeți apa, trebuie să țineți cont de faptul că clorul, care este folosit pentru dezinfectarea apei de la robinet, formează diverși compuși nocivi la temperaturi ridicate. Iar conductele prin care apa intră în apartamente pot fi vechi și ruginite - ca urmare, obținem apă cu fier în exces, care nu este eliminată în timpul procesului de fierbere.
În unele cazuri, este necesar să se obțină apă curată, chiar și apă potabilă, în condiții extreme (de exemplu, la drumeții). Ce să faci dacă nu există apă?
Să luăm în considerare mai multe opțiuni posibile:
1. Fără sursă de apă
În acest caz, următoarele metode de obținere a apei pure sunt cele mai acceptabile:
Obținerea apei prin condensarea vaporilor dintr-o groapă săpată
Pentru a face acest lucru, se săpa o gaură cu un diametru de 50-60 cm și o adâncime puțin mai mică. Se ia o folie de plastic, se așează deasupra și se presează în colțuri, se pune și o încărcătură în centru, un recipient pentru colectarea apei este plasat sub film în acest loc, care este umplut cu condens (de obicei peste noapte). Metoda este potrivită pentru obținerea apei de băut chiar și în locuri uscate. Nu vei primi multă apă, dar va fi suficientă pentru a-ți potoli setea.
Obținerea apei prin condensare din ramuri verzi proaspete
Metoda este aproape asemănătoare cu cea de mai sus: ramurile verzi (foioase) sunt acoperite cu folie de plastic, astfel încât umiditatea evaporată, condensată, să fie colectată într-un recipient. Apa de baut perfecta.
Obținerea apei prin colectarea rouă
Cu o cârpă curată (o batistă, de exemplu) trecem peste capacul de iarbă, apoi strângem cârpa umedă într-un recipient potrivit. Repetăm aceste operații de mai multe ori. Această metodă nu este foarte igienă, dar este foarte posibil să obțineți puțină apă.
2. Există o sursă de apă, dar este murdară
Dacă în apropiere este apă, dar este murdară, atunci trebuie curățată. Inițial, este necesar să se filtreze apa din impuritățile mecanice cu mijloace improvizate, deoarece cea mai mare parte a agenților patogeni trăiește pe suprafața lor.
Cum se purifică apa de impuritățile mecanice și de turbiditate
Acest lucru se poate face, de exemplu, după cum urmează. Apa poluată poate fi filtrată printr-un strat de sol sau nisip, săpat o groapă lângă sursa de apă murdară și lăsând-o să se umple. După ce scoatem apa și repetăm umplerea orificiului de mai multe ori, obținem apă purificată de turbiditate și impurități mecanice.
O altă modalitate accesibilă de a filtra apa este de a face un filtru de casă dintr-o sticlă de plastic, o cutie de fier sau, în cazuri extreme, dintr-o bucată de pânză legată într-un nod, care sunt umplute în straturi cu nisip, cărbune dintr-un ars. stinge focul și mușchiul. Când apa contaminată este turnată încet de sus, apa purificată va picura de jos. Încet, dar pe de altă parte, obținem apă mai curată decât atunci când se filtrează printr-un strat de sol. Proprietățile organoleptice ale acestei ape vor fi deja mult mai bune decât cele originale. Dar pentru ca apa purificată să fie sigură pentru sănătate, este necesar să o dezinfectați (pentru a-i efectua dezinfecția).
Cum se dezinfectează apa din câmp
A doua etapă de purificare este dezinfectarea apei cu mijloace improvizate.
Puteti folosi tablete speciale de dezinfectare a apei luate in avans la farmacie, precum pantocid, aquatabs, Isosun G, Halazone (intrebati ce ofera lantul de farmacii pentru asta). O astfel de tabletă după dizolvarea sa completă este capabilă să proceseze (dezinfecteze) până la un litru de apă în 15-20 de minute.
Dacă nu există astfel de tablete disponibile, permanganatul de potasiu (permanganat de potasiu) este potrivit ca dezinfectant, care se ia la o rată de 0,1 g la 1 litru (la capătul cuțitului - pentru a prepara o soluție ușor roz), timpul de procesare este de cel puțin 5 minute. Sau utilizați iod în proporție de 3-4 picături dintr-o tinctură standard de 5% la 1 litru de apă.
După amestecare și decantare timp de aproximativ o oră, apa devine potabilă. Cu toate acestea, nu uitați că o supradoză de iod este nedorită din cauza toxicității sale.
3. Dezinfectarea termică a apei prin fierbere
Pentru a folosi apa obținută în câmp pentru băut fără a dăuna sănătății, cel mai ușor și cel mai bine este să supui apa tratamentului termic (fierbe) pentru etapa finală de epurare. Acest lucru este important chiar și atunci când utilizați tablete sau suplimente dezinfectante.
Ca aditiv dezinfectant în timpul fierberii, puteți folosi suplimentar ierburi sălbatice cu proprietăți dezinfectante, precum frunzele de mușețel, celidonia, lingonberries, merisoarele, St. mai ales dacă sunteți alergic la acestea).
Vei avea nevoie
- - filtru de uz casnic;
- - argint;
- - shungit;
- - Cărbune activ;
- - congelator;
- - ierburi.
Instruire
Cumpărați cărbune activat de la o farmacie și scufundați-l în apă de la robinet la doza de 1 tabletă pe litru de apă. Pentru ca apa să fie curățată de impuritățile dăunătoare, trebuie să stea cel puțin 8 ore. Cărbunele neutralizează substanțele, îndepărtează gustul metalic și oferă apei un gust plăcut plăcut.
De asemenea, puteți găsi shungit într-o farmacie - un mineral natural. Clătiți-l cu apă curentă (praful negru ar trebui să se scurgă din el), turnați-l într-un recipient și turnați cantitatea de apă indicată în instrucțiunile pentru mineral. Apa ar trebui să stea o zi. Nu vă temeți sub formă de formațiuni coloidale sau care pot cădea după acest timp. Acest shungit „funcționat” – un adsorbant excelent care absoarbe pesticidele, biotoxinele, metalele grele și impuritățile conținute în apă.
Puneți un recipient cu apă (nu sticlă) în congelator. După congelare, scoateți-l și procedați în felul următor: încălziți un ac subțire de tricotat pe foc și străpungeți apa înghețată (de fapt, o bucată de gheață). Aceasta nu este o excentricitate, ci o parte a procedurii de obținere a apei curate și sigure pentru sănătate. Faptul este că în centrul gheții, în care apa s-a transformat, există de obicei un lichid neînghețat - toate substanțele nocive sunt concentrate în el. Această apă dăunătoare ar trebui pur și simplu scursă, lucru pe care îl puteți face cu ușurință după ce ați străpuns cu un ac fierbinte de tricotat. Restul de gheață se pune la dezghețat (nu o încălziți pe foc, este mai bine să o lăsați să se topească natural). Apa de topire rezultată nu este garantată doar pură, ci este și utilă, ajută la combaterea unor boli.
Luați un obiect de argint și coborâți-l într-un recipient cu apă. Această metodă de curățare este cunoscută de mult timp, dar trebuie să știi că aceasta nu purifică apa, ci dezinfectează. Experții spun că acestea sunt lucruri diferite, pentru că. bacteriile și microbii vor fi distruși, dar impuritățile dăunătoare nu vor dispărea nicăieri, dacă sunt prezente în apă. Și încă ceva: un mic inel de argint sau o monedă de argint nu va face față dezinfectării unei găleți cu apă. Adică, un lucru argintiu trebuie să aibă o suprafață destul de mare pentru a îndeplini sarcina care i-a fost atribuită.
Cumpărați un filtru de uz casnic. Va oferi cea mai fiabilă purificare a apei. În magazin, discutați cu asistentul de vânzări, explicați ce efect doriți să obțineți de la filtru - astfel încât acesta să îndepărteze mirosul de clor, să îndepărteze impuritățile sau să facă un tratament mai profund al apei. Specialistul vă va explica totul și vă va recomanda acest sau acel dispozitiv. Poate că vă va plăcea un filtru nu de tip ulcior, ci de unul staționar, care este montat direct sub chiuvetă și este un sistem de purificare a apei cu osmoză inversă pe mai multe niveluri.
În cele din urmă, dacă nu ai la îndemână cărbune activ, shungit, argint sau un filtru și ești într-o drumeție, departe de civilizație, iar singura sursă de apă este un pârâu sau un râu, poți apela la remedii naturiste . Narvaet ramuri de mesteacăn și frasin de munte, frunze de lingonberry, succesiune de plante, urzică și sunătoare. Puneți ramurile, frunzele și ierburile în apă și lăsați să stea puțin (cel puțin o oră). Apoi se strecoară și se fierbe la foc.
Citește în articol:
Se întâmplă adesea ca apa furnizată casei de la o sursă de apă autonomă sau sătească să nu îndeplinească calitatea apei potabile. Ieșirea din situație poate fi organizarea propriului sistem de tratare a apei bazat pe principiul osmozei inverse, care vă permite să obțineți apă curată, potabilă.
Calitatea și compoziția apei
Apa naturală care conține particule în suspensie (nisip, rugină etc.) și substanțe anorganice și organice dizolvate trebuie purificată. Sarcina principală nu este de a elimina absolut toate impuritățile din acesta, ci de a reduce prezența lor la concentrațiile maxime admise (MPC). Dacă anumiți indicatori sunt siguri pentru o persoană, puteți afla consultând SanPiN 2.1.4.1074-01. Bând apă. Cerințe igienice pentru calitatea apei a sistemelor centralizate de alimentare cu apă potabilă. Control de calitate". Dacă conținutul de impurități este sub MPC-ul lor și nu există contaminare bacteriană, apa poate fi considerată potrivită pentru băut. În consecință, dacă valorile admise sunt depășite, o astfel de apă este utilizată numai pentru nevoile casnice și chiar și în acest caz trebuie curățată de incluziuni solide, precum și de fier în exces și de săruri de duritate.
Analize chimice și bacteriologice
Pentru a determina calitatea apei care intră în casă, este necesar să o conduceți cercetare chimică și bacteriologică.
Apa de puț din rețeaua generală (de decontare), desigur, trebuie verificată pentru siguranță, dar trebuie avut în vedere că după curățarea la priza centrală de apă, poate fi contaminată la trecerea prin conducte, a căror stare lasă adesea mult de dorit. Probele de apă din fântâna sau fântâna dvs. trebuie luate periodic pentru analiză, deoarece compoziția acesteia poate varia în funcție de perioada anului (precipitații, topirea zăpezii etc.).
Analiza poate fi comandată la laboratoarele organizațiilor specializate, de exemplu, la Centrul Principal de Control și Testare a Apei Potabile (GIC PV) sau Centrul de Cercetare și Producție (SPC) Zvezda, sau la marile companii care instalează sisteme de tratare a apei.
Numărul de posturi pentru care se efectuează studiul este determinat în funcție de sursa de alimentare cu apă și de tipurile de poluare caracteristice unei anumite zone. Cu cât analiza este mai detaliată, cu atât este mai mare încrederea că toate impuritățile care depășesc MPC vor fi detectate. De obicei, experții recomandă efectuarea unei analize a 22 de indicatori ai compoziției chimice a apei, dar dacă clientul își exprimă dorința de a testa probe pentru prezența impurităților rare, lista indicatorilor va fi extinsă. În plus, un specialist de laborator poate sugera dacă ar trebui efectuate studii suplimentare (de exemplu, pentru radiația totală alfa și beta).
Rezultatele studiului sunt un protocol cu indicatori de calitate a apei, în care sunt identificate impuritățile care depășesc valorile MPC. Dacă, să zicem, conținutul total de fier „se depășește”, atunci puteți instala independent un filtru puternic de îndepărtare a fierului la orificiul de alimentare cu apă a casei. Dar cel mai adesea există mai mulți astfel de indicatori și vor fi necesare filtre de diferite tipuri. Pentru selecția lor, ar trebui să contactați specialiștii în sisteme de tratare a apei. După instalarea unității de filtrare, este necesar să reexaminați apa.
Costul analizei chimice variază de la 600 la 3.000 de ruble, iar termenii sunt de la 12 ore la 2-3 zile. Dar dacă compania instalează setul de filtre pe care îl selectează pe baza propriilor cercetări, atunci ambele probe de apă - inițiale și de control - vor costa clientul gratuit.
Trebuie efectuată o analiză pentru bacterii dacă sursa de apă este o fântână, o fântână nisipoasă și cu atât mai mult un izvor. Nu există contaminare bacteriană în puțurile forate pentru calcar. Dar, deoarece pot intra în alimentarea cu apă în timpul instalării sistemului de tratare, înainte de a-l porni, o analiză a apei nu va fi de prisos.
Câtă apă potabilă trebuie furnizată zilnic în casă?
Apa de băut este un lichid format din molecule interconectate de hidrogen și oxigen cu prezența (în cantitățile necesare) a diferitelor oligoelemente benefice. În această formă, normalizează metabolismul în corpul uman: calciul întărește oasele, articulațiile și ligamentele; fosforul este necesar pentru funcționarea sistemului nervos central; magneziul stabilizează ritmul cardiac; potasiul este nevoie de rinichi, de sodiu - de mușchi etc.
Pentru a păstra structura naturală a apei, aceasta trebuie băută „crudă” (de la robinet) și nu fiartă. Deci, mulți medici recomandă să bei un pahar cu apă nefiertă pe stomacul gol. În aceeași zi, fiecare membru al familiei consumă de obicei 2-3 litri de apă potabilă. În plus, aceeași sumă este cheltuită pentru gătit. Astfel, în medie, o familie de cinci persoane are nevoie de 20-25 de litri de apă potabilă pe zi, ținând cont de faptul că spălarea, spălatul vaselor, spălatul, dușul și alte proceduri de toaletă se efectuează cu apă industrială.
Două etape de tratare a apei
Dacă, pe lângă contaminanții „obișnuiți” (compuși de fier, turbiditate, hidrogen sulfurat, săruri de duritate), apa conține și metale grele, fluor, bor, siliciu etc., se recomandă efectuarea a două etape de tratare a apei. În prima etapă, apa, care trece prin unitatea principală de filtrare, este purificată de contaminanții tipici și bacterii. Cu cât MPC este depășit mai mult pentru o anumită impuritate, cu atât performanța filtrului ar trebui să fie mai mare pentru a o elimina. (În special, în multe zone din regiunea Moscovei, unde apa are un conținut foarte mare de fier, se folosesc filtre în două etape pentru a îndepărta această impuritate.) Apa care a trecut prima etapă de pregătire, poate fi folosit pentru nevoile casnice.
Pentru ca apa să fie potabilă, trebuie să treacă a doua etapă de tratare a apei . În această etapă, este logic să tratați nu toată apa care intră în casă, ci doar o parte a acesteia (altfel, un volum foarte mare de apă va merge pur și simplu în canalizare: raportul dintre apa potabilă primită și cea scursă în canal poate atinge 1:10). În acest scop, este perfectă o unitate compactă cu membrană de osmoză inversă, care este de obicei completată cu un sistem de filtre de flux de diferite tipuri (de la 2 la 5 bucăți): de exemplu, un filtru mecanic reține particulele mari de contaminanți, prevenind înfundarea. a celulelor membranei, iar un filtru de sorbție elimină clorul din apă, dăunător pentru materialul membranei.
Treptat, orice filtre se înfundă cu impuritățile îndepărtate și, din când în când, trebuie schimbate. Frecvența acestei proceduri depinde de compoziția și temperatura apei sursei, precum și de consumul de apă potabilă. Motivul înlocuirii imediate a filtrelor este o scădere bruscă a performanței instalației sau apariția unui gust sau miros străin în apa de băut.
De regulă, o stație de tratare cu osmoză inversă este plasată sub chiuveta de bucătărie și este instalat fie un robinet separat pentru apă potabilă, fie un robinet special cu două guri de scurgere - pentru apă potabilă și pentru apă tehnică.
Sistemele de osmoză inversă de diferite mărci diferă ca performanță, numărul de filtre din fața membranei, dimensiuni, o listă de funcții suplimentare și tipul de rezervor pentru colectarea apei potabile.
Cel mai adesea, se aleg instalații care asigură o alimentare de până la 7-10 l/h (până la 190 l/zi) de apă. Pentru nevoi mai mari, nimic nu impiedica folosirea mai multor astfel de instalatii sau a uneia cu o capacitate de 280 sau 380 l/zi.
Ce este osmoza inversă?
Sub osmoză (gr. OSµоўs- împingere) înțeleg curgerea unui solvent (în acest caz, apă) printr-o membrană semipermeabilă de la o soluție slabă la una concentrată. Celulele membranei sunt atât de mici încât doar moleculele mici de apă trec, reținând în același timp cea mai mare parte a substanțelor dizolvate în ea cu molecule mai mari. Concentrația soluției situate pe o parte a membranei scade treptat datorită fluxului de molecule de apă pură în ea. În cazul osmozei inverse, presiunea care depășește presiunea osmotică împinge moleculele de apă prin aceeași membrană, dar în sens opus, reținând aproape toate substanțele conținute în soluție. Acest proces este utilizat pentru a separa apa pură dintr-o soluție.
Rezervor hidraulic pentru apa potabila
După trecerea prin membrana de osmoză inversă, apa intră într-un rezervor cu un volum de 5 până la 12 litri. Poate fi amplasat în aceeași carcasă cu filtre sau poate fi de sine stătător (montat pe podea sau pe perete). Când este umplut cu apă, presiunea din rezervor crește datorită despărțitorului flexibil și, de îndată ce atinge o anumită valoare, procesul de osmoză inversă se oprește. Când apa este aspirată, presiunea scade și procesul începe din nou.
Nu merită depozitarea apei potabile într-un rezervor hidraulic mai mult de o săptămână, din cauza posibilității de a pătrunde impuritățile prin pereți despărțitori și din aer.
Conform metodei de presiune pe pereție - aer sau apă - rezervoarele hidraulice sunt împărțite în aer-apă și apă-apă. Raportul dintre apa potabilă și apa evacuată în canalizare este de 1:8-1:10 și, respectiv, 1:4-1:6. Pentru osmoza inversă în rezervoarele de primul tip este necesară o presiune de sistem de cel puțin 3,5 bari, iar pentru rezervoarele de al doilea tip este suficientă 2 bari. Dacă presiunea din alimentarea cu apă pentru rezervorul aer-apă este insuficientă (de exemplu, atinge maximum 2,5 bari sau este menținută la un nivel de doar 1 bar), se recomandă utilizarea unei unități de osmoză inversă echipată cu un pompa de rapel la admisie.
Pachet de instalare și funcții suplimentare
Majoritatea consumatorilor aleg unități de osmoză inversă cu patru filtre. Este vorba de două prefiltre (sunt plasate în fața membranei), unul, din fibră de carbon, pentru purificarea fină a apei și un filtru mineralizator ca opțiune suplimentară. Toate filtrele și membrana au aceeași dimensiune și sunt realizate sub formă de cartușe înlocuibile, care pot fi ușor îndepărtate și introduse la locul lor.
Primul care se implică filtru de curatare mecanica , conceput pentru a reține incluziuni solide (nisip, sol, rugină etc.) mai mari de 5 microni. Următoarea barieră împotriva contaminanților este un filtru proiectat pentru curățare profundă prin sorbție apă. Elimină compușii de clor și mangan din acesta și, de asemenea, îl înmoaie (până la 2 meq/l sau mai mult). Dacă în apă există un conținut ridicat de clor, atunci în prima etapă de tratare a apei (pentru a obține apă tehnică) este necesar să folosiți un filtru de carbon suplimentar pentru a o îndepărta.
Se instalează după membrană filtru de carbonîn cele din urmă face ca apa să fie efectiv potabilă. În această etapă, se îndepărtează urmele de impurități care pot pătrunde în el din compartimentul rezervorului hidraulic.
Materialele de filtrare pentru sistemele de osmoză inversă sunt îmbunătățite constant de către toți producătorii de cartușe. Principala direcție de dezvoltare este extinderea listei de impurități îndepărtate, îmbunătățirea calității tratării apei și a productivității procesului.
Dispunerea sistemului de tratare a apei din casă
Cu privire la filtru mineralizator , atunci acesta, după cum sa spus, este un element suplimentar al sistemului. Saturează apa cu săruri anorganice necesare vieții normale ale omului. La urma urmei, apa pură nu înseamnă deloc „viu”. La trecerea prin membrană, atât substanțele nocive, cât și cele benefice sunt îndepărtate din ea, drept urmare, în compoziție, devine aproape distilat. Pentru aparatele de uz casnic (fiare de călcat, generatoare de abur, umidificatoare etc.) acest lucru este bun, dar nu pentru sănătatea noastră. Medicii nu recomandă să bei în mod constant o astfel de apă și, prin urmare, după curățare, aceasta trebuie să fie îmbogățită cu minerale utile și oligoelemente. Nivelul optim de mineralizare nu este mai mic de 40 mg/dm³.
O altă componentă suplimentară a instalării este un plug-in Tester TDS (sau contor de sare): măsoară și afișează indicatorii de duritate a apei pe afișajul LCD, permițându-vă astfel să controlați cantitatea de săruri și minerale conținute în ea, să determinați conductivitatea electrică a acesteia și să evaluați performanța sistemului de filtrare.
O caracteristică utilă ar fi spălarea forțată a membranei de osmoză inversă, ale căror celule cele mai mici sunt înfundate treptat cu suspensii filtrate. Procedura este pornită de un microprocesor, care determină în mod independent momentul implementării sale și prelungește durata de viață a membranei de o dată și jumătate până la două ori.
Se întâmplă ca în fântânile anterior „prospere” să apară o poluare care nu era acolo înainte. Și echipamentul de filtrare, care a funcționat corect cu o compoziție de apă, eșuează în condiții noi. Nu da vina pe vechile filtre pentru tot. Pentru a corecta situația, este suficient să analizați apa și să o comparați cu cea originală. Dacă diferența este mare, atunci trebuie să vă gândiți la o modernizare serioasă a stației de epurare. Dacă indicatorii sunt apropiați, atunci, cel mai probabil, va fi posibil să se descurce cu modificările setărilor echipamentului și modificările minime ale acestuia.
Dezinfectarea apei UV
Deși sistemul de osmoză inversă este capabil să prindă bacteriile și virușii conținute în sursa de apă, primăvara există un mare pericol ca apa topită să intre în alimentarea cu apă (mai ales atunci când este luată dintr-o fântână de mică adâncime), ceea ce nu este deloc periculos. în termeni microbiologici. Se recomandă dezinfectarea unei astfel de ape folosind o lampă UV specială plasată după membrană. Inactivează virușii și tulpinile bacteriene (le privează de capacitatea lor de a se reproduce) și, de asemenea, elimină mirosurile neplăcute. Această sursă de lumină amalgam trebuie să emită o doză de cel puțin 25 μW.s/cm² în intervalul 250-270 nm, ceea ce garantează dezinfecția completă a apei, care poate fi realizată doar prin clorurare tradițională. Lampa este instalată într-o întrerupere a conductei de alimentare cu apă potabilă la robinet și conectată la rețea. De obicei, este evaluat pentru 8000-9000 de ore de funcționare continuă, dar manșonul său de protecție din cuarț trebuie curățat periodic.
| Indicator de calitate a apei, unitate de măsură | Valoarea indicatorului | |||
| iniţială | final |
|||
| Fier total, mg/dm³ | PNDF 14.1:2.50-96 GOST R 51309-99 |
|||
| Nitrați, mg/dm³ | FR.1.31.2005.01774 |
|||
| Duritate totală, mg-eq/l | GOST R 52407-2005 |
|||
| Indicele de hidrogen (pH), unități | PNDF 14.1:2:3.4.121-97 |
|||
| Turbiditate, NMF | GOST 3351-74 |
|||
| Culoare, grad. | GOST R 52769-2007 |
|||
| Gust, puncte | GOST 3351-74 |
|||
| Miros, puncte | GOST 3351-74 |
|||
| Oxidabilitatea permanganatului, mg/dm³ | PNDF 14.1:2:4.154-99 |
|||
| Amoniac (prin azot), mg/dm³ | PNDF 14.1:2.1-95 |
|||
| Fluoruri, mg/dm³ | FR.1.31.2005.01774 |
|||
| ionii de clorura | FR.31.1.2011.09216, 420 |
|||
| ionii de sulfat | FR.31.1.2011.09212, 420 |
|||
| sulfuri | În procesul de acreditare |
|||
| Mangan | FR.31.1.2008.04343, 420 |
|||
| sulfat de hidrogen | ||||