Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Что собой представляет

По сути, это растворенный в H2O хлор. В растворе, помимо молекул Cl, содержатся также хлорноватистая и хлороводородная кислоты.

Почти во всех водопроводных системах жидкость, предназначенная для питья, подлежит хлорированию. Объясняется это присутствием большого количества вредоносных микроорганизмов, способных спровоцировать возникновение тяжелейших заболеваний. Уничтожить опасные для человека примеси можно еще тремя способами: облучением, окислением или кипячением. Однако кипятить и облучать довольно нерационально, а окислять — опасно.

Существует и четвертая методика очистки — озонирование, но и в этом случае возникающие проблемы не позволяют эффективно применять ее на практике. Озон почти мгновенно улетучивается. Поэтому в момент, когда чистое питье достигнет водопроводных кранов в квартирах и домах, результат обработки окажется ничтожным.

Вред хлоридосодержащей воды для бытового оборудования

Хлориды в воде – это соли, полученные при взаимодействии соляной кислоты и катионов металла, имеющие высокую растворимость в воде. Самые распространенные хлориды – кальциевые, магниевые и натриевые. Происхождение хлоридов в воде обусловлено природными источниками. Данные соединения есть практически в каждом природном источнике воды – реках, озерах, скважинах, ручьях, колодцах.

Содержание хлоридов в озерах и реках колеблется от доли грамма до нескольких граммов на литр, в морях количество хлорид-ионов составляют 87% от массы всех анионов, поэтому уровень их концентрации в морях и подземных водах позволяет отнести их к перенасыщенным растворам и рассолам.

Появлению их в воде они обязаны грунтовым и артезианским водам, которые вымывают соединения их пластов земли, которые в свою очередь образовались в результате извержения вулканов. В состав магматических пород входят следующие минералы:

  • содалит;
  • хлорапатит;
  • галит и другие.

Большое количество хлоридов в виде солей хлорида натрия (NaCl) содержится в морях и океанах. Средняя концентрация хлорид-иона в мировом океане – 19 г/л.

Избыток в воде солей хлоридов геологического происхождения в поверхностях водах явление достаточно редкое, поэтому присутствие хлоридов на уровне выше нормального является показателем бытового и промышленного загрязнения воды. Значительное количество хлоридов в воде, обусловленное природными явлениями, бывает в случаях:

  • засоления почвы в результате подъема высокоминерализованных подземных вод;
  • постоянного притока вод с последующим испарением жидкости.

Еще одна значительная причина повышенного содержание хлорид ионов в воде – деятельность человека. Удобрения, соль для растворения льда на дорогах, выбросы предприятий химической промышленности, свалки, сточные воды и отходы человеческой деятельности – все это способствует появлению и круговороту хлоридов в природе. В промышленных сточных водах могут содержаться различные соли, характер и оказываемое влияние которых зависит от производственного предприятия.

Из всех известных анионов хлориды обладают самой высокой способностью к миграции, которая объясняется высокой растворимостью, слабо выраженной способностью к сорбции и потреблению живыми организмами.

Повышенное содержание хлоридов в питьевой воде придает ей солоноватый привкус и оказывает негативное влияние на здоровье человека, также она не пригодна для хозяйственных и технических нужд.

Содержание хлоридов в воде зависит от сезонности и уровня минерализации воды. Например, в водоемах северной части России норма хлоридов в воде не выше 10 мг/л, а для южных регионов характерно значение от 10 до 100 мг/л.Речные и озерные водоемы считаются пресными водами, поэтому значение хлоридов в воде находится на уровне 10 мг/л. Если при анализе обнаружено их повышенное количество, значит, водоем загрязняется сточными водами.

Знание ПДК хлоридов в воде и уровня содержания анионов хлора определяют пригодность воды для питья, использования в сельском хозяйстве и на промышленных предприятиях.

Нормы воды по хлоридам для централизованных систем определены государственным стандартом СанПиН 2.1.4.1074-01. Так уровень хлоридов в централизованном водоснабжении не должен превышать 350 мг/л, однако, рекомендованная концентрация хлоридов в питьевой воде составляет 200 мг/л. Разница значений концентрации для поступающей в дома воды и пригодной к употреблению диктует пользователям необходимость установки специальных фильтров очистки воды.

В бассейнах нормы содержания хлоридов в воде (ПДК) не должны быть больше 700 мг/л.

Влияние на организм хлоридов в воде заметили еще в древности. Вода, содержащая хлориды, превышающие допустимые значения, негативно сказывается на здоровье. При использовании такой жидкости страдают слизистые оболочки, глаза, кожа и дыхательные пути.

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Хлориды в воде вредны для здоровья. Употребляя воду с хлоридами, человек испытывает нарушение водно-солевого баланса и пищеварительного тракта, возникают отечности. Переизбыток солей хлора:

  • вызывает нарушение функционирования мочеполовой системы;
  • приводит к изменениям кровеносной системы;
  • оказывает повышенную нагрузку на почки и сердце;
  • повышает кровеносное давление;
  • усугубляет течение сердечно-сосудистых заболеваний.

Хлориды в воде наносят вред домашним и сельскохозяйственным животным, влияют на рост и развитие растений.

Агрессивное воздействие солей разрушает бытовые и промышленные приборы, в разы увеличивая интенсивность коррозии. Такая вода имеет повышенную жесткость, соли оседает на нагревательных приборах, образуя накипь, снижая теплопроводность устройств и утвари, и приводят к поломкам оборудования.

На промышленные и бытовые коммуникации влияние хлоридов в воде оказывается в виде:

  • коррозии и появлении темных пятен на поверхностях труб и нержавеющих стальных раковинах и агрегатах;
  • из-за образующегося осадка снижается теплоотдача батарей и увеличивается расход энергии на подогрев воды;
  • точечной коррозии труб и котлов отопления, приводя к разрушению стенок;
  • уменьшения межремонтных периодов, вызванных аварийными ситуациями.

Самый верный способ определения концентрации хлоридов в воде – сдача пробы в лабораторию. Для этого нужно вызвать на дом специалиста, либо отобрать пробу самостоятельно и привести в специализированную организацию для проведения анализа на хлориды в воде. При самостоятельной доставке воды важно не подвергать ее воздействию температур и солнечных лучей, достаточно пропустить воду в кране в течение 5-10 минут и тонкой струей набрать воду по стенкам в 1,5-2 л бутылку, предварительно очищенную и вымытую в этой же воде.

Были разработаны ГОСТы, регламентирующие, какие методы, оборудование и расчеты использовать для определения содержания хлоридов в воде.

Методики определения содержания хлоридов в питьевой воде описаны в ГОСТ 4245-72, и основываются они на процессе титрования, при котором к имеющемуся раствору (анализируемой воде) подмешивают определенное вещество до тех пор, пока не прекратится протекать химическая реакция. Титриметрическое определение хлоридов в воде позволяет вычислить количественное или массовое содержание ионов хлора.

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Иные современные нормативные документы, которые регламентируют качество воды и способы ее контроля, допускают применение химических, физико-химических и физических методов анализа. Помимо титрования используются такие методы как:

  • определение хлоридов в воде с дифенилкарбазоном.
  • меркуриметрический метод определения хлоридов в воде.
  • определение хлоридов в воде фотометрическим методом и т.д.

Исследование воды на хлориды можно провести самостоятельно. В быту сигналом для проведения анализа могут стать:

  • солоноватый вкус воды, скорее всего, превышена концентрация хлоридов натрия;
  • горьковатый вкус свидетельствует о повышенном содержании хлоридов кальция.

Вода, с повышенным содержанием хлоридов, оказывает негативное воздействие на здоровье человека, на качество работы бытовых устройств и систем коммуникации. Очень важно вовремя определить концентрации анионов хлоридов и установить подходящие устройства очистки.

Чаще всего для очистки воды от хлоридов используют методы, основанные на сорбции, ионном обмене и обратном осмосе. Все эти способы используются в системах очистки, как на крупных промышленных предприятиях, так и в быту в фильтрующих устройствах для централизованной водопроводов и воды, поступающей из скважин. Подробнее об очистке воды от хлорид-ионов вы можете прочитать в статье “Как очистить воду от хлоридов”.

Хлор считается одним из лучших дезинфицирующих средств,
поскольку активен как против бактерий, так и против спор, вирусов. Однако, как
и многие полезные вещества, хлор также имеет противопоказания, если
используется в избытке.

По сути, соединяясь, хлор и вода сами по себе не наносят
вреда здоровью, в том числе и потому, что хлор быстро полностью испаряется.
Более важной проблемой для здоровья являются его побочные продукты, в частности
тригалометаны и другие органические производные. Их повышенная концентрация
может стать причиной:

  • раздражения слизистой оболочки или кожи;
  • разрушения зубной эмали;
  • экземы;
  • нарушение функции печени и почек;
  • хронических простуд и усталости.

Эпидемиологические исследования показывают, что может
существовать связь между воздействием на кожу хлорированных органических
веществ и раком кожи. У многих, кто посещает бассейн, может наблюдаться
аллергия на сильно хлорированную воду. Дети, страдающие астмой или поллинозом в
семье, не должны начинать плавать слишком рано.

Особенно не рекомендуется хлорированная вода беременным,
кормящим и детям до 3 лет. Вопреки мнению, что запах хлора связан с избытком,
все наоборот запах указывает на его недостаток. Резкий запах хлора обусловлен
тем, что хлорамины не полностью разлагаются. Остаточный хлор ухудшает вкус
воды, негативно влияет на здоровье, поэтому очень важно проводить
дехлорирование воды перед употреблением.

Гиперхлорированая вода может стать причиной коррозии бытовых
приборов. Излишняя жесткость вызывает образования осадка на нагревательных
элементах, и увеличивает вероятность поломки стиральных и посудомоечных машин,
бойлеров.

Мы уже разобрались, что это соединение используют для обеззараживания. В отношении человеческого организма это, конечно, не самая полезная добавка. Здесь важно осознавать степень его вреда и полезности.

В виде газа он без труда растворяется, в том числе и в дыхательных органах человека, а также на слизистых его носа и глаз. В процессе растворения элемента происходит образование соляной кислоты. Именно оказывает столь пагубное воздействие на телесную оболочку. Хлорные пары поражают сердце и легкие, заставляют задыхаться. Нарушается функционирование абсолютно всех тканей в организме.

Растворимость хлора (хлорки) в воде позволяет ему беспрепятственно проникать в тело живых существ. Организм ощущает его присутствие как сильный болевой синдром. Дополнительную опасность представляет атомарный кислород. Высокая активность дает ему возможность оказывать разрушительное воздействие не только на слизистые, но и на БЖУ систему.

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

Диспенсер настенный AquaPro 3207CH (охлаждение/нагрев)

Колонна аэрации AS-0844 VO-90

Основные характеристики хлоридосодержащих вод

В природной среде элемент находится в связанной форме (хлорид). Его присутствие зафиксировано в ряде минералов, к ним относятся: галит, карналлит и сильвит. Соединение вода плюс хлор возникает там, где подземные потоки проходят через пласты хлорсодержащих отложений. Также образование возможно в морях и некоторых озерах.

Большая часть веществ без проблем растворяется при контакте с H2O. Так образуются свободные подвижные ионы, благодаря которым солевые растворы обладают гораздо большей электропроводностью по сравнению с продуктом дистилляции.

Проводя анализ качественного состава в каком-либо водоеме, в первую очередь учитывают концентрацию хлоридных объединений. Так, в регионах с холодными климатическими условиями количество хлоридов в наземных и подземных потоках может равняться 10 мг/л. В южных зонах показатель способен достигать 100 мг/л.

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Использование хлора для очистки воды сейчас повсеместное явление. Его избыток не лучшим образом сказывается на вкусовых качествах питья. Но использовать для бытовых и хозяйственных нужд такую жидкость можно. А вот задействовать ее в сельском хозяйстве — неверное решение.

В природе хлор встречается почти исключительно в связанной
форме, например, в виде хлорида. Хлор естественным образом присутствует в
некоторых минералах, таких как галит, сильвит и карналлит. Хлоридсодержащие
воды, образуются в местах, где вода проходит, через пласты хлористых
соединений, а также в некоторых озерах и в морской воде. В таком случае в Н2О
наблюдается повышенное содержание хлорида натрия, и хлорида кальция.

Большинство хлоридов легко растворимы в воде и образуют свободноподвижные
ионы при растворении. По этой причине вода с растворенными солями очень хорошо
проводит электричество, в отличие от чистой дистиллированной воды.

При оценке качества воды в водоеме обязательно учитываются
содержащиеся хлориды в воде. В северных водах концентрация хлорида составляет
10 мг/л, а в южных может доходить до 100 мг/л. Также этот показатель может
изменяться в зависимости сезона, количества попадаемых в источник бытовых
стоков. Хлориды и другие соединения хлора могут выходить с недостаточно
защищенных свалок для опасных отходов и строительного мусора.

Чем выше показатель, тем хуже вкусовые качества, и тем менее
она пригодна для использования для хозяйственных, бытовых нужд. Воду, в которой
показатель хлорида высокий нельзя использовать в сельском хозяйстве.
Растворимость газообразного хлора в воде, зависит от температуры и парциального
давления.

Чем опасны хлориды в воде для организма человека

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Воды без хлора в системе водоснабжения практически не бывает. Набирая ванну, вы даже не замечаете, что она вместе с ним испаряется и попадает в легкие, на слизистые. Впоследствии вещество оседает на внутренних органах и выводит их из строя, также, как при употреблении такого питья.

Поэтому несмотря на выраженные обеззараживающие свойства, элемент имеет перечень противопоказаний для:

  • беременных и кормящих женщин;
  • маленьких детей в возрасте до 3 лет;
  • людей, страдающих астмой;
  • аллергиков.

Избыточное количество Cl способно спровоцировать:

  • раздражение слизистой и повреждение кожного покрова;
  • распад эмали зубов;
  • различные экземы и высыпания;
  • расстройство функционирования почек и печени;
  • переход простудных заболеваний в хроническую форму;
  • не проходящее чувство усталости.

Формулы

Являясь сильнейшим окислителем, она способна растворять даже золото. Представить ее наглядно можно по-разному.

Химическая

Вариант формулы требует указания всех составляющих.

Cl2 H2O = HCl HClO.

Структурная

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Графическая вариация упрощает понимание, каким образом происходит слияние. Связь атомов в теле молекулы становится более наглядной. Так как хлорная вода содержит несколько соединений, следует рассмотреть их все.

Cl — Cl

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

АМЕТИСТ – 02 М Жилой дом до 10 человек или до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

H — O — Cl

H — Cl

Ионная

Хлорная и хлороводородная кислоты представляют собой электролиты. Поэтому они способны распадаться на ионы в жидкостном растворе. Течение реакций можно проследить по формулам:

  • HCl ↔ H Cl—
  • HClO ↔ H ClO—.

Электронная

17Cl 1s22s22p63s23p5

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

Это подтверждает то, что Cl причисляется к р-семейству элементов и показывает количество валентных электронов.

Нормы примесей в воде

В хлорированной воде присутствуют ионы кальция и магния,
которые делают ее излишне жесткой. Ведь, как известно, хлориды ионов образуются
при растворении в воде вещества, формула которого MgCl2, сильного электролита.
И если в природных источниках они присутствуют из-за естественных причин
(например, выщелачивание породы), то в воде для хозяйственных нужд, бассейнов,
питьевой они появляются в результате хлорирования для дезинфекции.

Это не страшно, если содержание примесей находятся в
пределах нормы. Согласно ПДК содержание хлора в питьевой воде не должно
превышать 350 мг/л. Для воды в бассейнах этот показатель составляет 700 мг/л.
Одним из способов очистки воды от излишков хлора является отстаивание.

При растворении хлора в воде она обогащается ионами кальция и магния, что объясняет ее чрезмерную жесткость. Хлоридионы появляются в процессе образования раствора жидкость вещество, являющегося сильнейшим электролитом MgCl2. В природе на их возникновение влияют естественные факторы, такие как вымывание хлорсодержащих пород.

При этом очень важно, чтобы концентрация элемента не превышала установленную норму. Так, для употребления подходит H2O, в которой содержится не более 350 мг/л хлора. Для технического использования показатель может быть и 700 мг/л. Избавиться от лишней хлорки в воде чаще всего удается с помощью простого метода — отстаивания.

Обеззараживание

Как мы уже выяснили — очень важно соблюдать нужную дозировку. Если вещества в определенном объеме жидкости будет мало, она в короткие сроки обзаведется множеством опасных для здоровья микроорганизмов, при его переизбытке может превратиться в яд для человека. Кроме того, большая концентрация Cl наделяет питье неприятным вкусом и придает жесткость.

Оптимальное количество окислителя приблизительно 0,5 мг/л. Смешивание с реагентом производится с особой тщательностью. Употреблять питьевой раствор после реакции можно не ранее, чем через 30 минут.

Гипохлорид натрия выступает самым надежным средством для дезинфекции. Благодаря своим свойствам он эффективно устраняет вредоносные бактерии, а также является вполне безопасным по части взрывоопасности. Этот элемент более активный и не отличается токсичностью.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Способы получения хлорной воды

Известь с Cl

Довольно распространенный метод обеззараживания систем водоснабжения. Это вещество перевозят и хранят в емкостях из дерева или железобетона. Изнутри их в обязательном порядке отделывают кислотоупорным материалом (специальной плиткой) или цементом. Хлорирование известью производится с задействованием 2% раствора из расчета 5 кг/100 л. Существенным минусом такого способа выступают производственные затраты на изготовление очищающего средства и его большой расход.

Диоксид хлора

Он отличается рядом серьезных преимуществ:

  • обладает выраженными бактерицидными и дезодорирующими свойствами;
  • позволяет добиться высокого качества пить
  • необходимость перевозить Cl в жидком виде отпадает;
  • в очищенной составе отсутствуют продукты распада;

При этом хлорная вода, ее цвет, вкус и запах соответствуют всем нормам. Однако, есть у представленного способа и свои недостатки. Он отличается дороговизной и довольно взрывоопасен, что немаловажно.

При растворении хлора в воде появляется хлорноватистая кислота, которая не отличается высокой устойчивостью. В растворе ее обычно не больше 30%. Медленное течение реакции обеспечивает, как правило, кислая среда и температурный режим, приближенный к комнатному. Наличие соляной кислоты позволяет установиться равновесию. А при повышенных температурах в слабокислой основе процесс значительно ускоряется.

Хлорная вода: что это и как влияет на человека и технику

В XIX веке по результатам многочисленных исследований подтвердили дезинфицирующие свойства хлорки. В то время уже стало ясно, что аналогов, способных сравниться с данным веществом по части устранения различного рода загрязнений, не существует. Очередное же полезное качество сделало хлор еще более популярным.

Впервые с целью дезинфекции его стали задействовать в венской больнице в 1846 году. Доктора омывали им ладони перед контактом с пациентами и после. Проходивший в то время в Вене конгресс подтвердил, что подавляющее большинство болезней, характеризующихся как эпидемии, активно распространяются в водоемах.

Пожалуй, ни у кого теперь не осталось вопросов: растворим ли хлор в воде, чем опасен его избыток и как избежать связанных с ним проблем. Надеемся, что наша статья оказалась для вас действительно полезной.

Воздействие на коммуникации

Коррозии вследствие избытка хлора, к сожалению, подвержены многие металлы. В системах водоснабжении хлорка выступает одной из ведущих причин возникновения разрывов и трещин в трубах, что зачастую приводит к масштабным протечкам.

Растворы хлора вызывают коррозию и реагируют почти на все
металлы. В водопроводных трубах под воздействием хлоридсодержащей воды
образуются известковые отложения, что приводит к потерям тепла. К тому же
большое содержание хлора в воде становится причиной образования трещин, что
может вызвать протечки, разрыв трубопровода.