Состав минеральных вод

Состав минеральных вод

Физиологическое и лечебное действие минеральных вод, особенно при назначении их внутрь, во многом определяется активной реакцией (рН), в соответствии с которой выделяют:

1. сильнокислые (рН меньше 3,5),
2. кислые (рН 3,5-7,2),
3. слабощелочные (рН 7,2-8,5)
4. щелочные (рН выше 8,5).

Определенное значение для лечебного действия минеральных вод имеет температурный фактор. Различают:

1. до 20°С – холодные
2. 21-35°С – теплые (слаботермальные)
3. 36-42°С – горячие (термальные)
4. выше 42°С – очень горячие (высокотермальные)

Ионный состав вод указывает на соотношение в ней ионов, имеющих наибольшее значение для биологического и терапевтического ее действия. В минеральных водах обнаружено до 50 различных химических элементов. Однако преимущественно встречаются ионы натрия, кальция, магния, хлора, гидрокарбоната и сульфата. Название минеральной воде дают по основным компонентам ионного состава при условии, что концентрация их превышает 20экв%.

Характеристика ионного состава воды выражается в эквивалент-процентах – экв% – процент, эквивалентной масса данного иона от суммы эквивалентных масс всех ионов минеральной воды, а также его эквивалентной массой, содержащейся в 1л воды. Выделяют:

Между ионным и газовым составом минеральных вод существует определенная зависимость. Например, многие холодные гидрокарбонатно-кальциевые или сульфатно-кальциевые воды содержат кислород, более глубоко залегающие хлоридно-натриевые иди хлоридно-кальциево-натриевые воды — метан.

Газовый состав вод

Зависит от условий их формирования. Наибольшее значение для лечебного применения имеет содержание углекислого газа, сероводорода, азота и др.

В процессе формирования подземных вод газы попадают в них разным путем. Азот и кислород — газы воздушного происхождения — поступают в горные породы вместе с атмосферными водами. Углекислота, сероводород, водород и другие газы магматического происхождения выделяются из магмы и горных пород под действием высоких температур. В то же время азот, метан, углекислота и сероводород образуются также и в результате биохимических процессов, непрерывно происходящих в процессе разложения микроорганизмами органических веществ и минеральных солей. Наконец, в результате непрерывного распада радиоактивных пород в недрах земной коры образуются гелий, радон, торон и другие радиоактивные газы. Они также насыщают минеральные воды и придают им специфические свойства и большую биологическую активность.

Наибольшей газонасыщенностью обладают обычно углекислые воды, наименьшей – азотные, что объясняется различной растворимостью в водах угольного ангидрида (CO²) и азота (N²).

Сокращенно химический состав и физические свойства минеральной воды выражаются формулой Курлова – Карстенса. Она имеет вид дроби, в числителе которой дано содержание анионов, а в знаменателе – содержание катионов в миллиграмм-эквивалент-процентах (мг-экв%). Перед дробью указывают газовый состав (в мг/л) и общую минерализацию (г/л), обозначаемую буквой «М». Отмечают (раньше – до дроби, теперь чаще после нее) содержание специфических элементов (радий, железо, бор. медь, фтор и др.), если содержание их выше нормы, установленной для лечебных вод. После дроби указывают температуру воды (Т в °С) и рН.

В формуле:

S - нерастворимые примеси типа железа и т.д.

G - газы (например, CO2).

M - минерализация - грамм/литр.

A - содержащиеся в воде анионы, расположенные в убывающем порядке по значению процент-эквивалента (%-экв). В общей сумме должно быть 100%-экв анионов.

C - содержащиеся в воде катионы, расположенные в убывающем порядке по значению процент-эквивалента (%-экв). В общей сумме должно быть 100%-экв анионов.

pH - кислотность воды (от 1 -HCl до 12 - KOH).

T - температура воды в градусах Цельсия.

D - дебит источника (м³/сутки).

При чтении формулы вначале указываются анионы (и катионы) с наименьшей величиной эквивалент-процента, а затем с наибольшей. В данном случае формула читается следующим образом: гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридная кальциево-натриево-магниевая вода. В формуле минеральной воды указываются ионы, содержание которых более 10%-экв.

Как пример написания формулы и текстовой её характеристики приводим сведения о нескольких известных водах.

1. Ессентуки № 17: – вода углекислая средней минерализации гидрокарбонатно-хлоридная натриевая, слабокислая, холодная.

2. Смирновская: – маломинерализованная углекислая гидрокарбонатно-сульфатная натриево-кальциевая, слабокислая, горячая.
3. Ждановичская: – вода средней минерализации хлоридносульфатная натриево-калиевая.

Формула химического состава воды позволяет определить, к какой бальнеологической группе и к какому классу относится та или иная вода.

Органический состав вод

Органические вещества обнаруживаются в ряде минеральных вод. Они способствуют развитию микроорганизмов, вырабатывающих антибактериальные и гормоноподобные вещества, биостимуляторы и др. Чаще всего они представлены гуминами и битумами, на долю которых приходится около 80 % всей органики. Если суммарное содержание в минеральной воде органических веществ больше 40 мг/л, проявляется их токсическое действие на организм.

Железистую воду источника назвали «марциальной» в честь бога войн и железа Марса.

Минеральные воды самого разнообразного состава применяют как наружно, так и внутрь. Среди наружных процедур наиболее распространенными являются ванны с минеральными водами. Наружно минеральные воды применяют также для купаний в бассейнах, душей, подводного вытяжения, обливаний. Минеральные воды широко применяют для питьевого лечения. Также минеральные воды можно использовать для полосканий рта и глотки, тюбажей, микроклизм, ингаляций и др. Искусственно приготовленные минеральные воды, не являясь полным аналогом природных, используют только для наружного применения.

Сравнение концентраций основных ионов в минеральных водах