3.2. Химические свойства воды

Вода — слабый электролит, диссоциирующий по уравнению

Н₂О=Н⁺ + ОН^- (1.1)

Уравнение (1.1) характеризует так называемое ионное равнове­сие воды. Состояние ионного равновесия природных вод отражает водородный показатель рН, который представляет собой логарифм концентрации водородных ионов (моль/л), взятый с обратным зна­ком: pН = -lg [H ⁺ ].

Величина рН характеризует кислотную или щелочную реакцию воды. При заданной температуре соблюдается условие постоянства ионного произведения воды: [ОН ^-] • [Н ⁺ ] =K_W= const. При тем­пературе от 0 до 50° С K_W~ 10^-14. При отсутствии примесей [Н ⁺ ] = [ОН ^- ], поэтому в этих условиях [Н ⁺ ] = [ОН^-] = 10^-7. Величи­на рН = 7 характеризует нейтральную, рН>7 — щелочную, рН <7 — кислую реакцию воды.

Благодаря особенностям своего молекулярного строения вода обладает свойством хорошо растворять различные химические сое­динения. Природная вода представляет собой слабый раствор. Сум­марное содержание в воде растворенных неорганических веществ (концентрация солей) выражают либо в виде минерализации М (мг/л, г/л), либо в относительных единицах (%,‰) Содержа­ние растворенных в воде веществ в г /кг или в промилле (‰), называется соленостью воды (S‰). Численные величины минера­лизации М и солености (S‰) воды для не очень насыщенных рас­творов обычно соотносятся как М мг/л ~ 0,001 S ‰.

По содержанию солей (минерализации или солености) природ­ные воды подразделяют на четыре группы: пресные — менее 1‰ , солоноватые — 1 — 25‰, соленые (морской солености) 25 — 5О‰, высокосоленые (рассолы) — свыше 5О‰.

Границы между группами выделены по следующим соображени­ям: 1‰ — это верхний предел солености питьевой воды, 25‰ (точнее 24,7‰) — соленость, при которой температура наибольшей плотности и температура замерзания воды совпадают. В морях соленость воды выше 5О‰, как правило, не наблюдается.

Минерализация природных вод разного типа может изменяться в довольно широких пределах: от 0,01 г/л в атмосферных осадках до 600 г/л в рассолах.