Какие химические продукты получают из воды
Содержание статьи
Химический состав питьевой воды: какие элементы туда входят, свойства жидкости, нормы качества, характерные особенности, таблица
Чистая формула Н2О встречается разве только в условиях лабораторий. И это хорошо, ведь даже для здоровья более полезно наличие ряда микроэлементов, которые поступают в организм с жидкостью. Для показательного примера предположим, что мы взяли одну каплю из родника (или иного водоема природного образования) и оставили ее на предметном стекле. Спустя несколько минут при определенных условиях она испарится (водород и кислород — это газы, которые просто улетучиваются), но на поверхности останутся разводы. Это и будут кристаллы соли, соединения металлов, которые в большом количестве содержатся в живительной для всей природы влаге. Итак, в статье поговорим о том, какой химический состав у питьевой воды, что является нормой, представим свойства в таблице.
Составные элементы
Сразу оговоримся, что в рамках данной темы мы рассматриваем водный ресурс, полученный из источника (скважина, колодец, родник, естественный водоем с водонапорной башней и пр.) и прошедший через многоступенчатую систему водоподготовки. Целью этих очистительных манипуляций является создание раствора, очищенного от вредных и особенно крупных взвесей. Иными словами, состав и концентрация микроэлементов должны соответствовать стандартам.
Нормативные акты (ГОСТы и СанПиН) разрабатываются с учетом санитарных и экологических рекомендаций отдельно для холодного и горячего водоснабжения. Таким образом, в каждом литре H2O находится некоторое количество (в мг) веществ, которые обогащают ее, придают запах, цвет и уровень прозрачности или мутности.
Также имеют значения при проверке еще и такие факторы:
- рН. Это уровень кислотности от 0 до 14. Оптимальным показателем, который наиболее соответствует нейтральной кислотно-щелочной среде организма, считается 7.
- Жесткость. Это концентрация калиевых и магниевых солей, которые при переизбытке негативно сказываются на качестве водного ресурса. Он плохо отражается на здоровье, способствует образованию камней в почках, а также влияет на бытовую технику, создавая слой накипи.
Кроме всем известных показателей, в лабораториях используют термины «железистость», «хлорирование». Привычный для городских централизованных систем водоподготовки способ обеззараживания может при избыточном хлоре в составе привести к негативным последствиям для состояния кожи, ногтей и волос.
Таким образом, мы понимаем, что все вышеперечисленные характеристики зависят от того, что входит в состав воды и в каком количестве. Постараемся разобраться в нормах и излишках примесей.
Основные (преобладающие) компоненты
Ниже мы приведем таблицу с элементами, которые могут содержаться в качестве взвесей, а также их максимальная концентрация в пересчете на литр водного питьевого раствора — требования взяты из нормативных документов российского законодательства (европейские регламенты обычно намного более жесткие по отношению к допустимым загрязнениям). Но прежде чем перечислить вещества, отметим, что нельзя руководствоваться только цифрами. Дело в том, что сами по себе химикаты могут быть не вредны, но при их взаимодействии образуются соединения, опасные для здоровья. Хотя по отдельности их содержание было в пределах нормы. Поэтому следует заказывать полноценные анализы химических и физических особенностей воды из источника. Итак, что может быть в растворе (мг/л):
NH₃ | 2 |
+NO₂ (нитриты) | 3,3 |
+NO₃ (нитраты) | 45 |
+HCl (хлориды) | 350 |
+SO4 (сульфаты) | 500 |
Fe | 0,3 |
F | 1,5 |
Са | 140 |
Mg | 85 |
Na | 20 |
Mn | 0,1 |
Cl | 0,5 |
Нефтепродукты | 0,1 |
Полифосфаты | 3,5 |
Si | 10 |
H₂S | 0,003 |
O₃ | 0,3 |
Pb | 0,03 |
Ве | 0,0002 |
Мо | 0,25 |
Далее, подробнее о наиболее важных из них.
Кальций
Обычно говорят скорее о его недостатке, чем о переизбытке. Это микроэлемент, который чрезвычайно полезен для употребления в пищу. Он находится в крови и при правильном усвоении становится участником строения костной ткани, способствует свертываемости и принимает участие в мышечных сокращениях и в передаче нервных импульсов. Малое содержание кальция в рационе может привести к хрупкости костей, а вместе с ними — ногтей, волос.
Магний
Еще один необходимый для клеток элемент. Он в избытке находится в минеральных питьевых водах, а также в некоторых природных источниках. Вещество положительно воздействует на две системы — сердечно-сосудистую и нервную. Недостаток магния испытывал практически каждый человек, и с симптоматикой хорошо знаком. Он теряется во время активных физических нагрузок (через пот), из-за стресса, а также наутро после чрезмерного употребления алкоголя. Результат — повышенная утомляемость, слабость или судороги мышц, тахикардия.
Но избыток магниевых солей приводит к увеличению ее жесткости, что негативно сказывается на здоровье и сроке службы бытовой техники.
Натрий
Это один из самых значимых компонентов так называемых щелочных минералок, поскольку он помогает нейтрализовать повышенную кислотность в желудке и в целом привести в норму баланс рН. Кроме того, минерал способствует ускоренной транспортировке углеводов по ЖКТ, их усвояемости, а также участвует в передаче нервных импульсов.
Стоит отметить, что натриевые соли, наравне с магниевыми, при их избытке в водопроводном ресурсе приводят к увеличенной жесткости.
Калий
Основную помощь он оказывает сердечно-сосудистой системе, поскольку сердечные стенки — это наиболее активно работающая мышца, которая нуждается в постоянной подпитке этим минералом. Нагрузку повышенной степени испытывают спортсмены и пожилые люди. Последние в связи с тем, что химическое вещество хуже усваивается организмом. Первыми симптомами, свидетельствующими о недостатки калия, являются мышечные спазмы, а также усталость и нарушения сердечного ритма.
Элементы, входящие в состав воды, — хлориды
Это соединение неметаллов с хлором, которое способствует нормализации баланса рН. Без них было бы проблематичным производство желудочной кислоты. Но в чистом виде он опасен для организма при передозировке. Заметить избыток можно по специфическому запаху и вкусу. Это результат чрезмерного хлорирования, как способа нейтрализации патогенных бактерий.
Сульфаты
По сути, это соли серной кислоты. Они активно вступают в реакцию с магнием и натрием, которых, как мы уже узнали, в любом водном растворе в избытке. Такое соединение помогает «запустить» пищеварение. Дополнительно сульфатная группа способствует предотвращению мочекаменной болезни и выведению из почек токсинов и иных отложений.
Жесткость — одна из основных характеристик безопасности питьевой воды по химическому составу
С данным показателем очень важно поддерживать верную пропорцию, поскольку один и тот же компонент, а в данном случае это совокупность натриевых и магниевых солей с малой долей иных примесей, может быть и полезным для организма, и вредным. При содержании 1-4 мг на литр это отличная добавка, которая очень благотворно воздействует на обмен веществ, а также просто улучшает вкусовые качества напитка. В среднем в сутки человек получает до 2 мг этих микроэлементов из питья. Дополнительно микроэлементы поступают из еды, но они усваиваются намного хуже, чем в растворенном виде, когда молекулы (ионы) в более инертном состоянии.
Вторая сторона жесткости — это превышение рекомендуемого показателя. В таком случае:
- после купания и умывания кожа будет терять блеск и эластичность, волосы и ногти — прочность;
- при отставании можно наблюдать появление мутного осадка;
- на бытовой технике (особенно чайнике) образуется накипь.
Исправить ситуацию можно с помощью установки умягчителей — это система тонкой очистки, которая позволяет оставить только необходимое количество микроэлементов. Их можно монтировать как магистральные, при входе в дом/квартиру, а как сменные кассеты на кран или крупные скважинные установки..
Нормы качества питьевой воды по химическому составу
Нормативными документами, определяющими допустимые границы содержания примесей, являются СанПиН и ГОСТ. Они регламентируют формулу Н2О и ее чистоту исходя из санитарно-гигиенических нормативов, а также из максимально допустимых параметров для здоровья и для нормальной работы водопроводной схемы, бытовой техники. Отметим, что водоканал и технический ресурс, подаваемый на предприятия, имеют совершенно разные нормы. В этой статье мы касаемся только параметров питья. Но самыми жесткими оказываются требования, предъявляемые, например, к чистоте жидкости для нефтяной, фармацевтической и пищевой промышленности.
Какие характеристики участвуют в анализе:
- Физические. Это цвет и запах, мутность.
- Химические. Наличие примесей.
- Биологические. Отсутствие патогенных микроорганизмов — бактерий, грибков, вирусов.
Дополнительно оценивается альфа и бета-радиоактивность.
Ежегодно после массовых проверок составляется список российских городов, которые могут похвастаться лучшими качествами в соответствии с ГОСТом. Так, получили лидирующие места Йошкар-Ола и Саранск, а в отстающих остались Нефтеюганск, Ставрополь, Керчь и Петрозаводск.
Однако европейские регламенты несколько более требовательны к жидкости, в том числе водопроводной, поэтому даже самый совершенное питье по нашему СанПиН уступает по результатам проверок Швеции, Норвегии, Германии и множеству других стран Евросоюза.
Узнать конкретные нормы по разным примесям можно из
СанПиН 2.1.4.1074-01.
Как определить, какие химические элементы входят в состав воды
Лучший, единственно точный способ — это обращение в специализированную лабораторию. После анализа заказчик получает готовую справку, где написано процентное (или в мг на литр) содержание веществ. Также могут предложить второй столбик для сравнения — сколько должно быть по нормативу.
Иногда можно понять по вкусу или запаху. Например, превышение сероводорода, что очень опасно для здоровья, может выражаться как привкус тухлых яиц.
Стабилизация pH
Кислотно-щелочной баланс — один из самых важных показателей для жидкости. В обычной влаге из водопровода обычно поддерживается нейтральный уровень — около 7 единиц. Более 7,5 рН — считается слабощелочным напитком, он полезен для людей с повышенной кислотностью желудка и для профилактики. Можно купить бутилированную минеральную или сделать ее самостоятельно, добавив ложку пищевой соды на литр воды.
Органические вещества
От органики при водоподготовке стараются избавиться, поскольку через водопроводные трубы могут попасть бактерии, грибки и вирусы, способствующие возникновению заболеваний. Провести дезинфекцию можно несколькими способами, самым распространенным в России является хлорирование. Но более качественным — озонирование или использование ультрафиолета.
Газы
В состав в большей или меньшей степени включены:
- Кислород. Он является наиболее мощным окислителем.
- Диоксид углерода. Его обычно выделяют бактерии в результате жизнедеятельности.
- Растворенный молекулярный азот. Он плохо усваивается биологическими существами.
- Метан. Часто находится в глубоких скважинах в породах.
- Сероводород. Появляется из-за распада некоторой органики, живущей в анаэробной среде.
Мезоэлементы
Так называют азот, фосфор, кремний, алюминий, железо и фтор, которые содержатся в малой концентрации. Большинство из этих добавок хорошо влияют на здоровье. Они попадают в виде примесей из земляных пластов и подземных источников.
Микроэлементы
Они встречаются еще реже и в столь малом количестве (измерения происходят в микрограммах на литр), что их влияние сложно определить. К ним относятся литий, свинец, бериллий, медь, никель, молибден и пр.
Какие факторы влияют на состав
Основное влияние оказывают:
- почвенные слои;
- глубина заложения скважины;
- качество водопроводной системы;
- способ очистки;
- близкое нахождение заводов, очистных сооружений, свалок;
- климат.
Как улучшить химические показатели
Есть несколько вариантов, как можно довести водный раствор до должного состояния. Основным является фильтрация, но есть и более простые в использовании.
Отстаивание
Действует при удалении хлора. Открытую наполненную емкость (банку, бутылку) нужно оставить на 5-6 часов. Затем аккуратно перелить верхние ¾ жидкости. Мутный осадок слить.
Кипячение
Способствует смягчению, устранению солей. Предварительно раствор нужно отстоять. Затем кипятить в течение часа на небольшом огне. Есть небольшой минус — концентрация металлических соединений возрастает, что плохо для сердечной мышцы.
Очистка аскорбиновой кислотой
0,5 г растворяют на 5 литров, оставляют на час, чтобы произошла реакция. У способа много противников, которые утверждают, что синтетические вещества, которые лежат в основе таблеток, не могут заменить естественный витамин.
Обогащение минералами
Это добавление кремния и шунгита. Это помогает скорому заживлению ран и лечению некоторых заболеваний. Но не может применяться для повседневного использования.
Использование фильтров
Это самый эффективный метод, позволяющий одновременно бороться с разными загрязнителями. Для монтажа фильтрации стоит обратиться в компанию «Вода Отечества».
Замораживание
Подразумевается употребление талой жидкости. Ряд примесей при замораживании поднимается (изотоп водорода), а также скапливается в центре. Эти фрагменты необходимо исключить из напитка.
Активированный уголь
Это классический материал для сорбционной фильтрации. Большинство промышленных и домашних систем используют сорбент для устранения хлора, ряда взвесей и неприятного запаха.
Очистка серебром
Благородный металл имеет доказанные бактерицидные свойства. Поэтому применения серебряной посуды спасает от ряда заболеваний бактериальной природы.
В статье мы рассказали, какой элементный состав воды и ее характерные особенности. Помните, что одни и те же вещества могут быть и полезны, и вредны, в зависимости от концентрации.
Источник
«Химическая еда»
Шокирующие откровения химика Сергея Белкова, которые стоит прочитать каждому! «Химическая еда»
«Химическая еда» — страшилка нашего времени. Люди не хотят питаться вредной химией, а хотят есть полезные натуральные продукты. Но то, что они под этим понимают, по большей части мифы, рассказывает в своей лекции химик Сергей Белков.
Применительно к еде химия сегодня употребляется как ругательство. Но ведь химия — это фундаментальное свойство нашего мира, из химических веществ состоит все на свете, включая самого человека. И еда не исключение.
Первый миф состоит в том, что может быть еда без химии. Не может. Химии в еде — 100%.
Другой вопрос в том, взяты ли эти химические вещества в продуктах питания из природы или синтезированы человеком.
Второй миф — все натуральное полезно, а искусственное вредно. На самом деле натуральное отличается только тем, что оно встречается в природе, и только этим.
Натуральное не есть полезное. Вот пример: лесные пожары — это натуральное явление, такое же как и смерть от оспы, а паровое отопление — искусственное явление. И что из этого полезно, а что вредно?
Еще один миф состоит в том, что всякого рода искусственные добавки к пище — это изобретение недавнего времени.
Первый в мире искусственный ароматизатор придумал человек, который стал жарить мясо, потому что запаха жареного мяса не существует в природе.
Запах и вкус жареного мяса — это результат взаимодействия веществ, которые существуют в сыром мясе, при его нагревании. Причем химического взаимодействия. Запах и вкус сыра тоже искусственный, так как в природе не существует сыра. Но человек научился изготавливать этот продукт довольно давно, причем целью создания было вовсе не улучшение вкуса, а желание законсервировать химические вещества молока.
Многие растительные вещества, которые мы склонны считать полезными потому лишь, что они натуральные, на самом деле являются химическим оружием растений.
Они отобраны эволюцией с целью нанесения максимального вреда любому, кто захочет съесть растение. Многие являются ядами. Например, кофеин в растении выполняет роль инсектицида: защищает его от насекомых. Вообще кофе можно смело считать смесью инсектицидов и ароматизаторов, ведь и аромат кофе, по сути, искусственный.
Зеленый кофе не пахнет, а «натуральный» запах кофе есть результат искусственных химических реакций, происходящих в зернах при нагревании.
А что такое, например, ванилин, который мы добавляем во всевозможные кондитерские продукты как натуральный ароматизатор? С химической точки зрения ванилин является ароматическим фенолом и ароматическим альдегидом одновременно.
Я бы не хотел есть такое.
В знаменитых ванильных стручках ванилина от природы нет, он появляется в них только после созревания и опадения. Ванилин не нужен растению, его цель — защита семян от вредных плесеней и бактерий. Это вещество, защищающее растения от поедания, и лишь волей случая его вкус понравился человеку, что не говорит о его полезности.
То же и с горчицей. Основная функция аллилизотиоцианата, которому обязана своей жгучестью горчица, — отпугивать насекомых и травоядных покрупнее. Как такового его нет в растении: он начинает образовываться только лишь при повреждении тканей растения. Его синтез запускается в момент повреждения листьев или семян, чтобы нанести максимальный ущерб вредителю.
И лишь человек научился есть то, что придумано в качестве токсина, и называть это полезным. При этом называть вредным то же самое вещество, полученное методами химического синтеза.
Токсичные вещества для защиты от насекомых содержатся и в пупырышках огурца. А человек, ничего, ест. В миндале и абрикосе содержится очень сильный яд цианид, синильная кислота. И это не мешает человеку с удовольствием употреблять их.
Молекулы, создающие запах апельсина, расположенные в цедре и по своей формуле больше похожие на бензин, чем на еду, служат для защиты сочной мякоти и так привлекают нас своим запахом.
Говоря о пищевых добавках, наиболее часто упоминают глутамат натрия: он и в бульонных кубиках, и в колбасе, и в сосисках. Но именно это вещество определяет вкус мяса — так называемый вкус умами, по сути, вкус белка. Это открыл японский профессор Икеда и еще в 1909 году запатентовал способ его получения. Но задолго до этого глутамат был самой распространенной химической молекулой в нашей еде. Именно это вещество придает вкус колбасе, ветчине и любым другим мясным продуктам. Глутамат дает вкус помидорам, и его концентрация увеличивается при созревании плодов. Красный помидор вкуснее зеленого отчасти потому, что в нем больше глутамата. Человек лишь научился получать глутамат натрия методом бактериологического синтеза. И этот искусственный глутамат, если верить атомно-молекулярной теории, ничем не отличается от натурального.
Пищевые добавки на упаковке продукта обозначены буквой Е с различными цифровыми индексами. И эта буква часто пугает потребителя.
Хотя это всего лишь обозначает, что продукт содержит строго определенные и проверенные вещества.
Часто те же вещества в большом количестве присутствуют и в натуральных продуктах. Например, в яблоке имеется гораздо больший набор различных Е, чем в каком-либо готовом продукте. Хотя, по сути, это не важно: происхождение вещества не определяет его свойства.
Клюква содержит бензоата натрия больше, чем разрешено применять при консервировании продуктов.
Если клюкву прогнать по допускам на содержание консервантов, ее надо запретить, в ней передоз консервантов.
Для чего они ей нужны? Чтобы защититься, не дать плесени и бактериям съесть ягоду и семена. Но никто на этой планете не догадается заподозрить клюкву в том, в чем подозреваютпресервы или напитки. Наоборот, многие употребляют клюкву из-за ее полезных антимикробных свойств, которые, впрочем, преувеличены.
Парабены (сложные эфиры парагидроксибензойной кислоты) — тоже природные вещества, растения их используют, чтобы защитить себя от вредителей. Их используют в основном в косметике. И их тоже боятся. Часто можно встретить рекламу так называемого крема без парабенов. Но возможно это только в трех случаях:
1) если вместо безопасных и проверенных парабенов в крем добавлен какой-то менее известный и изученный консервант;
2) крем стухнет сразу после открытия;
3) производитель не дурак и все же добавил парабены, но, следуя моде, соврал.
Нитрит натрия — еще один предмет страшилок.
Найти его в колбасе очень легко: модная колбаса серого цвета не содержит нитрита натрия. Но не покупайте такую колбасу.
До того как нитрит натрия стали добавлять в колбасу, так называемая колбасная болезнь -ботулизм — была достаточно рядовым явлением. Само слово «ботулизм» ведет свое начало от древнеримского «колбаса». Нитрит натрия надежно убивает бактерию, производящую смертельный токсин. А если говорить о количествах, то 1 кг шпината или брокколи вам даст столько же нитрита, сколько 50 кг докторской колбасы.
А вот история про икру, деликатесный продукт, который в силу ряда причин очень подвержен порче. Для консервации икры еще недавно использовали вещество уротропин (Е 239), который с 2010 года в нашей стране запретили.
Но это единственный консервант, который работал в икре. И теперь икра либо тухнет, либо в ней много других консервантов, больше, чем разрешено.
Либо она все же хорошая и безопасная, но с запрещенным уротропином. Запрещен уротропин был, потому что он при хранении разлагается с образованием формальдегида, а это яд. Но никто не задумался о количествах. Образуется его мизер. Да и икру мы ложками не едим. К тому же такое же количество формальдегида, которое можно получить с баночкой икры с уротропином, можно получить, съев один банан.
Очередной миф связан с вредностью подсластителей, которые люди, желающие снизить вес, используют вместо сахара.
Например, аспартам — это абсолютно понятная молекула, с понятным эффектом, и есть сотни исследований, подтверждающих его безопасность.
Очень распространенный миф состоит в том, что «натуральный продукт известно какой, а что вы там насинтезировали, сплошные примеси!». Это полная ерунда. Например, если сравнивать траву тархун и газировку на ароматизаторах, то в натуральном тархуне примесей больше. При этом в газировке они все известны, а в траве мы не знаем, какие могли образоваться. В натуральном кофе химических веществ гораздо больше (без малого тысяча), и свойства их изучены гораздо меньше, чем в искусственном ароматизаторе кофе. Всего на сегодняшний день в продуктах питания обнаружено более 8 тыс. душистых веществ. Из них около 4 тыс. разрешено к использованию в качестве ароматизаторов, их свойства изучены, они признаны безопасными. Около сотни таких веществ запрещено: они оказались вредными. И еще около 4 тыс. никакой проверки никогда не проходили. Таким образом, потребляя ароматизатор, вы гарантированно потребляете только вещества из проверенных 4 тыс.
Потребляя натуральное, вы едите все: и проверенные безопасные, и непроверенные, и обязательно проверенные вредные.
Наконец, любители всего натурального в магазине выберут колбасу или окорок натурального копчения, а не копченую с помощью жидкого дыма. И с точки зрения безопасности выберут гораздо более опасный продукт. Ни то ни другое не есть лучший выбор с точки зрения здоровья. Но натуральный дым содержит множество смол, канцерогенов, которые при производстве жидкого дыма отделяются. Фактически искусственное копчение намного безопаснее естественного. Пусть и не так вкусно.
«Мы хотим знать правду о еде!» — под такими лозунгами выступают защитники натуральной еды и противники химической. Это очень здорово, когда человек хочет знать правду. Только вот лучше искать эту правду не в телевизоре и не на женских форумах. А начать хотя бы с учебника по пищевой химии.
Правда о еде состоит в том, что любая еда состоит из химии. Правда в том, что если человек сам делает еду, то он знает, из чего он ее делает, и проверяет это на безопасность.
Правда в том, что пищевая химия — это тоже наука, которая делает наш мир лучше. И еще одна правда в том, что, потребляя только натуральную еду, полагаясь на природу, вы совершаете ошибку. Природа совершенно не обязана заботиться о нашей безопасности.
Спеши поделиться ценными советами с друзьями, не лишай их возможности узнать это!
Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым покупателям при первом заказе дарим 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15
* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО
Получи самые интересные публикации
Вы можете отписаться в любой момент
Спасибо за подписку на нашу рассылку
Источник