36

А.М.Сыркин, н.Е.Максимова, л.Г.Сергеева химия воды

Уфа 2007

УДК 796.016

ББК 75.565

С 95

Утверждено Редакционно-издательским советом угнту

в качестве учебного пособия

Рецензенты:

Заведующий кафедрой "Общая химия" Башкирского государственного медицинского университета, доктор хим. наук, профессор Е.В.Пастушенко

Заведующий кафедрой "Химия" Уфимской государственной академии экономики и сервиса, канд. хим. наук, доцент И.П.Журкина

Сыркин А.М., Максимова Н.Е., Сергеева Л.Г.

С 95 Химия воды: Учебное пособие.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007.- 95

ISBN 5-7831-0760-3

В данном учебном пособии изложена химия воды:физические и химические свойства природных вод, химический состав природных и пластовых вод, показатели качества и химический анализ воды, методы её очистки. Большое внимание уделено водам нефтяных и газовых месторождений и роли воды в нефтяной промышленности.

Учебное пособие предназначено для студентов нефтяных вузов по специальностям направления "Нефтегазовое дело".

УДК 976.016

ББК 75.565

ISBN 5-7831-0760-3 ©Уфимский государственный

нефтяной технический университет, 2007

© Сыркин А.М., Максимова Н.Е., Сергеева Л.Г, 2007

ВОДА В ПРИРОДЕ

Вода – самое распространенное вещество на Земле. Ею покрыто 71% земной поверхности, её общая масса в гидросфере составляет 10¹⁸тонн. Общее количество её на Земле составляет примерно 1500 млн км³.

Вода в природе встречается в трех состояниях: парообразном, жидком и твёрдом. В атмосфере вода содержится в виде пара, капельно-жидком (в виде облаков и тумана) и твердом состоянии (ледяные кристаллы, град, снег). Всего в атмосфере содержится 13-15 тыс. км³ воды.

На поверхности земли вода в жидком состоянии скапливается в океанах, морях, озерах, реках, водоемах, а также находится в виде ледников и снега, образуя гидросферу. Основную массу воды гидросферы составляет Мировой океан – около 1370 млн км³. В его водах в растворенном состоянии в огромных количествах находятся почти все элементы периодической таблицы Д.И. Менделеева (например, золота около 10 млрд т, молибдена около 300 млрд т, тяжелой воды – источника ядерной энергии – 2,10 т).

В земной коре – литосфере – вода содержится в парообразном, жидком, твердом, в физически и химически связанном состоянии. В связанном состоянии она входит в состав многих минералов и горных пород (гипс, гидросиликаты, глины и др.). Общее содержание воды в литосфере, по разным оценкам, составляет от I до 1,3 млн км³.

Вода, находящаяся во всех живых организмах и растениях, образует воду биосферы.

В природе вода находится в постоянном круговороте. За год только на сушу выпадает 1,25∙10¹⁴тонн осадков в виде дождей и снега. Три четверти этой воды (9∙10¹³тонн) испаряется, одна четверть (3∙10¹³тонн) воды в год образует речной сток в моря и океаны. Потоки воды переносят огромные массы неорганических и органических веществ. Атмосферные осадки, особенно обильные сезонные осадки и паводки, уносят продукты эрозии почвы, удобрения, органические вещества почвы. Грунтовые и подземные воды переносят большие количества растворимых солей и при благоприятных условиях образуют большие скопления в виде осадков карбонатов, соленых озер и т.п. С атмосферными осадками на сушу выпадают минеральные соли и пыль, перенесенные ветрами с огромных расстояний.

Вода – один из главных факторов изменения минеральных и почвенных покровов земли. Вода, которая содержит катионы ⁺Н₃О, образующиеся при диссоциации угольной и других кислот, участвует в превращении первичных изверженных пород во вторичные, в частности в глинистые, почвообразующие.

В ходе круговорота создается исключительное многообразие вод, их различие.

Воде принадлежит важнейшая роль в геологической истории Земли и возникновении жизни. Без воды невозможно существование живых организмов. Невозможно указать другое вещество, которое бы находило столь разнообразное и широкое применение, как вода. Ежедневно человечество расходует до 7 млрд м³ воды. В нашей стране ежегодно расходуется более 260 млрд м³ воды. Основными потребителями воды являются химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, металлургия, энергетика, где вода используется как сырьё, в качестве химического реагента, растворителя, тепло- и хладоносителя. Значительное количество воды идет на орошение в сельском хозяйстве и для питьевых нужд. Замечательное свойство воды – растворять самые различные соединения – широко используется в геолого-разведочном деле при поиске полезных ископаемых, как рудных (сульфидных руд, полиметаллов), так и нерудных (нефти, газа, солей и т.д.). В районах месторождений подземная вода имеет специфический химический состав.