Минеральные воды, которые из растворимых газов содержат преимущественно углекислоту, называются углекислыми. Углекислые воды представляют собой сложные растворы различных минеральных солей и молекул газов, главным образом углекислоты.
Таблица 23. Химический состав некоторых углекислых минеральных вод.
Химический состав | «Нарзан» | «Смирновская» | «Джермук» | «Саирме» | «Дзау» |
Количество в г на 1 л | |||||
Катионы: |
|
|
|
|
|
Натрий Na+ | 0,1343 | 0,5449 | 0,6560 | 1,2007 | 2,4682 |
Магний Mg2+ | 0,0936 | 0,0393 | 0,0350 | 0,1621 | 0,2579 |
Калий К+ | 0,0159 | 0,0291 | - | 0,2006 | 0,0212 |
Кальций Ca2+ | 0,4187 | 0,2481 | 0,0940 | 0,2663 | 0,3739 |
Железо Fe2+ | 0,0021 | 0,0047 | 0,0075 | 0,0010 | 0,0019 |
Анионы: |
|
|
|
|
|
Гидрокарбонат HCO3- | 1,2450 | 1,749 | 1,2932 | 4,1302 | 3,6234 |
Сульфат SO42- | 0,5119 | 0,6996 | 0,4456 | 0,1008 | 0,0062 |
Хлор Cl- | 0,1366 | 0,2268 | 0,2070 | 0,5030 | 3,0689 |
Бром Br- | - | - | - | - | 0,0060 |
Йод J- | - | - | - | - | 0,0013 |
Кремниевая кислота H2SiО3 | 0,0160 | 0,0429 | - | 0,0962 | - |
Свободная углекислота | 2,0 | 1,2 | 2,4 | 1,5 | 1,6 |
Общая минерализация | 2,5 | 2,9 | 2,8 | 6,7 | 7,9 |
Чтобы понимать, как создается название тина сложных по составу минеральных вод, в табл. 23 приводим химический состав некоторых известных вод и ниже соответствующие им названия.
В соответствии с приведенным химическим составом «Нарзан» - это углекислая гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевая вода; «Смирновская» - углекислая гидрокарбонатно-сульфатно-натриевая вода; «Джермук» - углекислая гидрокарбонатно-сульфатно-натриевая вода; «Саирме» - углекислая гидрокарбонатно-натриево-кальциевая вода; «Дзау» - углекислая гидрокарбонатно-хлоридно-натриевая вода.
Весьма кратко и наглядно химический состав и основные особенности той или иной воды характеризует формула, предложенная М. Г. Курловым, которая представлена в несколько усовершенствованном виде:
где М - общая минерализация воды в г на 1л - сумма твердых составных веществ, т. е. сумма катионов, анионов и молекул без газов в 1 л раствора; в числителе стоят преобладающие анионы, а в знаменателе - катионы; они измеряются в процентах от суммы милиграмм-эквивалентов всех анионов или всех катионов;
Т - температура воды в °С.
Содержащееся в воде количество газов, а также количество активных микроэлементов (железо, бром, йод, эманация радия в г на 1 л) проставляются в начале формулы (после буквы М). Как анионы, так и катионы располагают в формуле в убывающем порядке, начиная с ионов, имеющихся в максимальном количестве.
Так, «Ессентуки № 17» по формуле М. Г. Курлова характеризуется так:
Это значит углекислая, холодная (14°С), гидрокарбонатно-хлоридно-натриевая вода с общей минерализацией 13 г в 1 л.
Химический состав воды «Джермук» может быть записан в таком виде:
Из приведенной формулы следует, что общая минерализация данной воды 4,6 г/л, СО2 перед дробью означает, что вода источника «Джермук» содержит свободную углекислоту. Числитель дроби показывает, что из общего количества анионов больше половины (57%) приходится на ион гидрокарбоната и около четверти на ион сульфата. Таким образом, по анионному составу вода «Джермук» относится к группе гидрокарбонатно-сульфатных.
Из знаменателя дроби видно, что среди катионов в воде преобладает натрий и в небольшом количестве содержится кальций.