Минеральная вода

ГБОУ Гимназия №1505

«Московская городская педагогическая гимназия-лаборатория»

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

Минеральная вода

 

 

 

 

автор: ученица 9 класса «Б»

Сазонова Виктория

Руководитель: Шипарёва Г.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Москва

2011 - 2012

 

 

Содержание 

Введение ………………………………………………………………………………………………….2

§1.  Химический состав и классификация минеральных  вод ………………………………….....3

§2. Происхождение минеральных  вод. Природные источники ………………………………..…5

§3. Воздействие минеральных  вод на организм человека……………...………………………… 7

Заключение ...…………………………………………………………………………………………..10

Список литературы……………………………………………………………………………………11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

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

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

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§1.  Химический состав и классификация минеральных вод

 

1.1. Химический состав  минеральных вод

 Минеральные воды – это такие подземные, реже поверхностные воды, которые  насыщены различными минеральными компонентами, благодаря которым вода приобретает определённые физические и химические свойства. Одни вещества в них содержатся в виде ионов, другие в виде недиссоциированных молекул, а третьи представляют собой коллоидные частицы ¹. Разные минеральные воды отличаются друг от друга и набором компонентов, и их количеством. Поэтому одни воды пригодны для питья, а другие — для лечебных    ванн. [4]

Главными компонентами минеральной воды являются семь главных  ионов: катионы натрия (Na⁺ ), кальция (Са²⁺), магния (Mg²⁺) и калия (К⁺) и анионы хлора (Сl^-), сульфат анионы (SO₄^2-) и гидрокарбонат анионы (НСО₃^-). Ионы хлора придают воде солёный вкус, сульфат-анионы, ионы кальция и магния – горький.  Также ионы кальция и магния выполняют немаловажную функцию – этими ионами определяется коэффициент жесткости воды. Но кроме этих ионов в воде в разных количествах есть практически все элементы таблицы Менделеева. Наиболее часто в минеральных водах встречаются такие компоненты, как железо, йод, фтор, кобальт, медь, молибден, бром, марганец, литий, мышьяк и стронций. [4, 5]

 Также помимо минеральных  веществ в воде содержатся  газы и органические вещества (остатки). Кислорода в них содержится  меньше, чем в обычных водах,  но больше углекислого газа. Кроме  атмосферных газов, минеральная  подземная вода содержит газы  подземного происхождения (например, радон (Rn)). Состав и концентрация газов и органических веществ в воде зависит от различных физических воздействий на воды и места её происхождения. ² Некоторые воды содержат в себе сероводород (H₂S) – продукт жизнедеятельности бактерий.

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

 

  1.2. Классификация минеральных вод

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

 

 

Классификация минеральных вод
По анионному составу				По катионному составу
Гидро-кар-бонат-ные	Сульфат-ные	Хлорид-ные	Смешанные (сложного анионного состава)	Кальциев-ые	Магниевые	Натриевые	Смешанные (сложного катионного состава)

 

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

Некоторые воды получили отдельные  названия:

1. Сероводородные или сульфидные воды;
2. железистые воды;
3. воды с повышенным содержанием органических веществ;
4. бромные;
5. йодные;
6. йодобромные;
7. радоновые;
8. кремнистые горячие воды – азотные, метановые и углекислые. [4, 6]

 

 

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

• с точки зрения особой науки бальнеологии, которая изучает состав, свойства, воздействие вод на организм человека и происхождение минеральных вод;
• по количеству грамм растворённых солей на литр воды

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

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

превышает 10 г/л. Если же минерализация  воды достигает 50 г/л, то такие воды справедливее всего называть рассолами.³

 

§2. Происхождение минеральных  вод. Природные источники

 

2.1 Происхождение минеральных  вод. 

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

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

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

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

Так как подземные воды являются холодными, в них хорошо растворяются природные газы. В воду попадают газы, как атмосферного происхождения, так и подземного. В результате жизнедеятельности бактерий, которые могут обходиться без кислорода воздуха, в некоторых минеральных водах образуется сероводород (H₂S). Бактерии питаются различными органическими веществами, а дышат кислородом сульфатов, превращая их в сероводород. В горных и вулканических областях в минеральные воды поступает газ мышьяк, а магматические и вулканические породы несут в себе благородный газ радон. Появление этого газа связано с радиоактивным элементом радием. ⁴  Кроме того, этим газом определяется значение радиоактивности минеральной воды. Радиоактивность минеральных вод – это показатель концентрации содержания в воде радиоактивных элементов.  
[5, 6]

2.2 Природные источники

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

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

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

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

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

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

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

 

§3. Воздействие минеральных  вод на организм человека.

 

 

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

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