- •А.М.Сыркин, н.Е.Максимова, л.Г.Сергеева химия воды
- •Утверждено Редакционно-издательским советом угнту
- •2. Строение молекул воды
- •3. Структура воды
- •4. Физические свойства воды
- •5. Изотопный состав воды
- •6. Химические свойства воды
- •7. Строение водных растворов
- •8. Структура воды на твердых поверхностях
- •9. Характеристика природных вод
- •10. Химический состав природных вод
- •Изменение содержания отдельных ионов от солесодержания в воде [1, 2]
- •11. Воды нефтяных и газовых месторождений
- •Классификация природных вод в.А. Сулина [1] по типам
- •12. Сточные воды
- •13. Значение воды в нефтяной промышленности
- •14. Показатели качества и химический анализ воды
- •15. Отложение солей при добыче нефти
- •16. Основные методы очистки воды
- •17. Очистка сточных вод
- •18. Лабораторные работы
- •18.1. Лабораторная работа «Методы определения жесткости»
- •18.2. Лабораторная работа «Методы умягчения воды»
- •18.3. Лабораторная работа «Качественный анализ химического состава воды»
- •Описание качественных реакций на ионы
- •18.4. Лабораторная работа «Химиический анализ состава пластовой воды»
- •19. Задачи и упражнения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Варианты заданий самостоятельной работы
- •Редактор л.А.Маркешина
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.