Ионы металлов

Ионы металлов

Чем опасны ионы металлов, содержащиеся в окружающей среде? И как очистить от них воду, используемую для бытовых нужд?

Что это и какие бывают ионы металлов

Тяжелыми металлами называют ряд химических элементов, имеющих молекулярную массу больше 50 и металлические свойства. Их больше четырех десятков. Наиболее токсичными для природы и наших организмов являются многие — отравиться можно ртутными, кадмиевыми, свинцовыми и другими соединениями. В промышленных стоках они пребывают как соли либо ионы, что только повышает их токсичность и опасность для природы и людей.

Где присутствуют ионы металлов

Наибольшую опасность представляют ионы, попадающие в промышленные стоки, способные загрязнять и воду, и грунт, и воздух. Как правило, основными источниками загрязненных сточных вод являются производства в следующих отраслях:

• машиностроительной и гальванической;
• горно-металлургической;
• топливно-энергетической;
• химической.

В сточных водах с предприятий этих отраслей обычно содержится по несколько разных видов катионов. Технологические процессы на этих предприятиях определяют, какие именно загрязнители попадают в стоки. Например, машиностроительные и гальванические цеха загрязняют стоки цианистыми, кислотно-щелочными и хромосодержащими ядовитыми соединениями, а металлургические (особенно обрабатывающие цветмет) — ионами меди, цинка, никеля и хрома.

Чем вредны ионы металлов

Попадая в грунт и протекающие в нем потоки грунтовых вод, металлические ионы становятся элементом пищевых цепочек и далее преобразуются. Попав в водоемы, они опускаются на дно и загрязняют отложения на нем, и те отравляют воду и живущие в них организмы. Также они способны попадать в ткани любых живых существ, скапливаться в них — и негативно влиять на их жизнедеятельность.

Ионы металлов встраиваются в обменные процессы и нарушают деятельность ЖКТ и центральной нервной системы, способствуют патологиям важнейших органов (почек, печени, репродуктивной системы). Многие канцерогенны (провоцируют развитие злокачественных новообразований).

Чтобы очищать стоки, используются различные системы их фильтрации.

Цеолит как загрузочный материал для фильтров

Обычно для фильтрации загрязненных вод применяется кварцевый песок. Но специалисты считают, что природный цеолит — более эффективное сырье для этой цели. Он менее плотный, чем песок, благодаря отрицательному заряду кристаллической решетки способен задерживать в порах ионы с плюсовым зарядом.

Если при фильтрующей загрузке избавиться от кварцевого песка и применят цеолит, вы заметите, что:

• увеличивается длительность фильтроциклов;
• объем вод для промывки сокращается на 30%;
• экономится электроэнергия — на прокачку при промывках ее тратится меньше;
• цеолит положительно влияет на работу входящих в систему устройств, так как выполняет функции не только механического фильтра, но ионообменника и сорбента.

Природный цеолит как загрузочный материал рекомендуется для применения на любых станциях водоподготовки, оснащенных фильтровальными сооружениями любых типов и конструкций.

Что такое молекулярное сито.

Тяжелые металлы в воде

Тяжелые металлы – это группа веществ, различающихся по атомной массе, плотности, токсичности и уровню распространения в природной среде. Тяжелыми считаются металлы, плотность которых достигает более высоких значений, чем у железа. К такой категории относится сразу несколько химических элементов, в числе которых: свинец, медь, никель, ртуть, кобальт и сурьма. В отдельных случаях в нее включают мышьяк.

Стоит отметить, что в определенном количестве, которое предусмотрено природой, металлы требуются человеческому организму для нормальной работы, но превышенные концентрации могут привести к пагубным последствиям.

Тяжелые металлы встречаются человеку повсеместно – в воздухе, воде, пище и даже косметике. Их источниками могут стать как промышленные выбросы, так и эрозия осадочных и горных пород. И пусть известно, что попадания их в организм следует избегать, это не всегда представляется возможным – по этой причине столь важно время от времени осуществлять анализ продукта на повышенное содержание таких элементов.

Виды тяжелых металлов и их опасность для человека

В зависимости от типа элемента, различается тип его воздействия на организм, а также причины, по которым он попадает в воду.

• Свинецоказывается в воде при возникновении коррозийных процессов в водопроводных трубах. Также загрязнение данным металлом может быть вызвано эрозией почвы. Опасность свинца состоит в том, что в отличие от большинства других веществ, он не удаляется при кипячении. Более того, его концентрация в таком случае увеличивается из-за испарения части воды.
• Кобальтоказывается в воде чаще всего из-за расположенных рядом с источниками производственных мощностей. Отравление кобальтом может вызвать сердечную недостаточность, заболеваний щитовидной железы, а также потерю аппетита и нарушение обоняния. В некоторых случаях возможно даже развитие бронхиальной астмы.
• Цинкопасен тем, что при избыточной концентрации может заметно снизить иммунитет, а также привести к появлению симптомов астмы.
• Кадмийпопадает в воду из-за деятельности мусороперерабатывающих заводов, предприятий металлургической промышленности. Микроэлемент является высокотоксичным и способен нанести вред многим системам в организме – вещество атакует органы дыхания и ЖКТ, нарушает работу центральной и периферической нервных систем. Постоянное воздействие на организм вещества рискует привести к анемии.
• Ртутьявляется жидким металлом и попадает в воду из естественных источников или сточных вод промышленных предприятий. Будучи чрезвычайно токсичным для человека веществом, оно разделяется по происхождению, которое может быть природным и антропогенным. Как и марганец, ртуть вызывает отравление организма, а также действует на нервную систему, мешая ее нормальной работе.

В высокой концентрации данная группа веществ может оказывать серьезное воздействие на человеческий организм. Несмотря на то, что каждый элемент уникален по своим свойствам, в то же время все вещества объединяет более агрессивная атака на детский организм. Тяжелые металлы вызывают задержку физического и умственного развития у детей. Подобное происходит при продолжительном приеме воды, загрязненной данными веществами.

Главной опасностью тяжелых металлов является умение накапливаться в организме и в последствии не выводиться. В этой связи и проявляются регулярные проблемы со здоровьем, так как ионы тяжелых металлов осаждаются в органах человеческого тела, а в случаях с высокой концентрацией даже приводят к мутации. Металлы опасны прежде всего для жизненно-важных органов, например, печени и почек, так как снижают их фильтрационную способность.

В зависимости от типа вещества, предельно допустимая концентрация может отличаться. Так, у меди и цинка она составляет 1 мг/л, в то время как у кадмия и ртути она значительно ниже – 0,001 мг/л и 0,0005 мг/л соответственно.

Подробная информация об услуге Химический Анализ Воды

Важность своевременной проверки воды на содержание тяжелых металлов

Очистка воды от загрязнения тяжелыми металлами – это необходимость. Своевременное вмешательство и определение точного уровня концентрации веществ позволит избежать каких-либо осложнений и заболеваний. Испытательный центр «НОРТЕСТ» предоставляет услуги по анализу воды на тяжелые металлы, используя собственную лабораторию и современное оборудование.

Тяжелые металлы в воде определяются при помощи нескольких методик, в зависимости от их типа, а также причины появления. Самыми популярными являются три вида исследований, о каждом из которых нужно рассказать подробнее.

1. Атомно-эмиссионная спектрометрия. АЭС представляет собой объединение методик элементного анализа, которые основываются на исследовании спектров испускания свободных атомов и ионов. Чаще всего спектры регистрируются в диапазоне длин волн 200-1000 Нм.
2. Фотометрический анализ. Данный вид исследований представляет собой избирательное поглощение электромагнитного излучения. При ФА задействуется сразу несколько способов анализа, в числе которых визуальная фотометрия, спектрофотометрия и фотоколориметрия.
3. Флуориметрический анализ, который еще называют люминесцентным, основывается на исследовании интенсивности излучения, возникающего при выделении избыточной энергии молекулами тестируемого вещества. Молекулы при этом находятся в возбужденном состоянии.

В лабораторных условиях чаще всего используется фотометрический метод, которые позволяет получить информацию о составе воды заметно быстрее. Однако, оптимальный вариант зависит от конкретного случая, вида поставленной задачи и возможностей лаборатории. Испытательный центр «НОРТЕСТ» предлагает заказать анализ воды на тяжелые металлы для обнаружения одного или нескольких элементов сразу с высокой точностью.

Правильность отбора проб – важная составляющая

Чтобы обеспечить точность результатов исследований и минимизировать погрешность, важно правильно подойти к процессу отбора проб. Отметим, что он зависит от источника воды.

1. В случае с забором воды из систем городского водоснабжения используется чистая тара объемом от 1,5 л. Перед помещением воды в емкость необходимо сливать ее из крана в течение 10 минут, сполоснуть тару и после этого залить воду в бутылку, предварительно побеспокоившись об отсутствии пузырьков воздуха. Проба должна быть сдана в тот же день.
2. При заборе из скважины нельзя брать воду из гидроаккумулятора. Предварительно также требуется прокачать скважину в течение 30 минут, после чего повторить вышеописанные процедуры.
3. Если необходимо отобрать пробу из колодца, потребуется подготовить большую емкость и набрать в нее от 5 до 10 ведер воды, чтобы получить среднее значение по всем показателям. Далее повторяется процедура из первого пункта.

Как видите, самостоятельный отбор проб – это вполне реально, однако в таком случае всегда есть вероятность допустить ошибку, которая непосредственным образом повлияет на точность результатов. Чтобы избежать подобного, рекомендуется обратиться в квалифицированную лабораторию, специалисты которой осуществят отбор проб в соответствии со всеми стандартами и правилами.

Заказ анализа воды на тяжелые металлы в лаборатории «НОРТЕСТ»

Помимо самих исследований, сотрудники испытательного центра «НОРТЕСТ» помогут разработать комплекс решений, направленных на улучшение качества воды – это также касается выбора оптимального способа очистки. В зависимости от ситуации, это может быть:

• Сорбция– поглощение сорбентами имеющихся в воде примесей.
• Ионный обмен – процесс обмена ионами с примесями и получение соединений, которые не несут вреда.
• Электролиз– процесс распада химических соединений под влиянием электрического тока.
• Обратный осмос – пропускание влаги через полупроницаемую мембрану.

Компания «НОРТЕСТ» – это квалифицированный испытательный центр, оснащенный по последнему слову техники. Обладая многолетним опытом в области исследований воды, мы используем наиболее эффективные способы анализа воды на наличие тяжелых металлов, гарантируя высокую точность результата с минимальной погрешностью.

Начиная отбором проб и заканчивая подготовкой результатов, наши специалисты неукоснительно следуют предусмотренным инструкциям и стандартам, установленным государством. Обратившись к нам, можно рассчитывать на индивидуальный подход к конкретной проблеме, а также быстрое выполнение задачи по определению концентрации тяжелых металлов без каких-либо нарушений.

Полезные статьи

Сульфитредуцирующие клостридии в воде

Источник https://zeolitespb.ru/articles/iony-metallov

Источник https://nortest.pro/stati/tyazhelye-metally-v-vode.html