Специфика спектрального анализа воды

Что это и для чего необходим?

Спектральный анализ объединяет физические методы исследования, основанные на свойстве атомов поглощать и испускать электромагнитное излучение с частотой, свойственной только одному химическому элементу.

Анализ позволяет с высокой точностью определить состав воды. Это необходимо, чтобы узнать, соответствует ли она нормативным требованиям.

Спектральный анализ применяется:

  • Специфика спектрального анализа водына промышленных предприятиях в обязательном порядке: при контроле качества продуктов (например, бутилированной воды), планировании технологических процессов, проверке соответствия экологическим нормам;
  • частными лицами для определения экологических и химических загрязнений воды, применяемой в быту.

Можно ли провести в домашних условиях самостоятельно?

Спектральный анализ осуществляется лишь в лабораториях. Это сложный комплекс мероприятий, который невозможно провести в домашних условиях.

Применять приборы для спектрального анализа может лишь человек с определёнными навыками и знаниями.

Для точной проверки используется специализированное оборудование, которое из-за сложности конструкции и механизма нельзя воссоздать своими руками и применять дома.

Для каких видов вод используют?

Процедура исследования химического состава воды зависит от предъявляемых критериев оценки качества. Это определяется областью её применения.

Виды воды для спектрального теста:

  • Специфика спектрального анализа водыБутилированная (питьевая). Производитель обязан следить за качеством продукта. Вода должна быть пригодна для употребления в пищу, соответствовать государственным стандартам и санитарным нормам.

    Покупатель проверяет химический состав воды, чтобы обезопасить себя от недобросовестных поставщиков.

  • Из скважин и родников не подлежит обязательному контролю, проверяется по желанию потребителя, чтобы убедиться в безопасности для использования в пищу или гигиенических целях.
  • Водопроводная проверяется перед подачей по 130 показателям, чтобы обеспечить безопасность потребителей. Тем не менее, на пути может быть повторно загрязнена. Потребитель может самостоятельно сдать воду, идущую из крана на анализ, и имеет право предъявить претензию коммунальным службам, если выявлено несоответствие нормам.
  • Из плавательных бассейнов должна соответствовать санитарным нормам. Потребитель имеет право требовать документы о проведении проверки качества и самостоятельно отправить пробу на анализ.
  • Из стоков, попадающая в природные водоёмы, проверяются для выявления негативного воздействия на экологию.

Какие вещества и примеси помогает обнаружить такой вид теста?

Спектральный анализ позволяет исследовать воду на наличие веществ, соединений, в том числе тех, которые наносят вред здоровью человека:

  • металлы: железо, уран, свинец, литий, натрий, калий, кальций, марганец, цинк, рубидий, серебро и другие;
  • соли: нитриты, нитраты, сульфаты, хлориды, гидрокарбонаты, фосфаты;
  • нефтепродукты;
  • микроорганизмы, например: фитопланктон;
  • растворённые газы, в том числе опасный сероводород.

Проверка выявляет большую часть значимых химических соединений, содержащихся в образце воды.

Оборудование для исследования

Специфика спектрального анализа водыДля проведения исследования используются:

  • спектрометр — оптический прибор;
  • термореактор — нагревательный блок;
  • фотометр — прибор для изменения световых величин;
  • амплификатор — терморегулирующий прибор.

Принцип действия спектрометра основан на явлении дифракции световых волн — их способности огибать препятствия.

Белый свет, проходя через дифракционную решётку, раскладывается в спектр. Атомы излучают и поглощают электромагнитные волны определённой частоты. Поэтому каждому химическому элементу свойственен уникальный спектр. Исследуя его, специалист может точно указать состав и концентрацию примесей в веществе.

Для обнаружения определённых веществ используются различные виды спектрометров:

  • атомно-эмиссионный;
  • атомно-абсорбционный;
  • рентгено-флуоресцентный;
  • ИК-спектрометр;
  • масс-спектрометр.

Процедура

Сбор проб проходит в соответствии с утверждёнными государственными стандартами. Вода собирается для спектрального анализа в стерильную стеклянную или пластиковую тару объёмом 1,5 литра. Она должна быть заполнена полностью и плотно закрыта пробкой.

При невозможности незамедлительно отправить пробу в лабораторию, она хранится в холодильнике до 6 часов.

Для проведения анализа на предприятия специалисты лабораторий самостоятельно отбирают пробы для анализа.

Вода исследуется при помощи специализированного современного оборудования:

  1. Специфика спектрального анализа водыВ термореакторе вещество нагревается до такого состояния, при котором оно разлагается на атомы.
  2. В амплификаторе через вещество пропускают свет, который преобразуется, отражаясь и поглощаясь атомами.
  3. Затем он через узкую входную щель попадает в спектрометр и собирается в луч с помощью линзы или вогнутого зеркала.
  4. Пучок направляется на дифракционную решётку или кристалл. Волны отклоняются под различными углами в зависимости от частоты. Каждой частоте соответствует свой цвет. Таким образом, энергия, излучаемая атомами, превращается в спектр видимого диапазона на экране-детекторе. Там фотоны преобразуются в электроны.
  5. Фотометр исследует интенсивность и частоту излучения. По уникальному спектру определяют элементы, содержащиеся в веществе, и их концентрацию. Сигнал поступает на компьютер, который регистрирует результаты. После этого эксперт делает выводы о химическом составе.

Также существует четыре вида:

  • абсорбционный, основанный на поглощении электромагнитного излучения;
  • люминесцентный, основанный на преобразовании излучения под воздействием энергии;
  • эмиссионный, основанный на переходе вещества в состояние плазмы и испускании излучения;
  • комбинационный.

Разнообразие методов спектрального анализа позволяет точно исследовать состав вещества и концентрацию примесей.

Сколько стоит исследование и где можно заказать?

Стоимость спектрального анализа воды варьируется от 2000 до 8000 рублей и более. Цена зависит от вида проверяемой воды, полноты исследования.

Организации самостоятельно выставляют стоимость услуг, но заниженная цена может свидетельствовать о некачественном обслуживании.

Заказать спектральный анализ можно в специализированной лаборатории. Выбирают крупные, проверенные компании, обращают внимание на наличие у организации государственной аккредитации.

Расшифровка результата и дальнейшие шаги

Лаборатория предоставляет результат в виде списка содержащихся в воде веществ с указанием их количества.

Таблица некоторых значений нормальной концентрации примесей для питьевой воды:

Вещество Максимальная концентрация,мг/л
Железо 0,3
Марганец 0,1
Ртуть 0,0005
Алюминий 0,5
Бериллий 0,0002
Литий 0,03
Марганец 0,05
Молибден 0,07
Свинец 0,01
Стронций 7
Цинк 5
Хром 0,05
Сульфаты 500
Нитраты 45
Хлориды 250
Озон 0,1
Сероводород 0,003

Таблица некоторых значений нормальной концентрации примесей для водопроводной воды:

Вещество Максимальная концентрация, мг/л
Марганец 0,1
Железо 0,3
Бензол 0,5
Фенол 0,001
Хлор 0,5
Озон 0,3
Формальдегид 0,05
Этилен 0,5
Вольфрам 0,05
Натрий 200
Кремний 10

Ознакомиться с полным перечнем допустимых значений можно в нормативных документах.

В случае превышения установленных норм на производстве применяются фильтры для очистки воды.

Тип установки выбирают в зависимости от примеси, концентрацию которой необходимо понизить:

  • Специфика спектрального анализа водысетчатые фильтры очищают от взвешенных частиц;
  • осветлительные удаляют хлор, взвеси (например: песок, ржавчину, окалину);
  • фильтры обратного осмоса — мембранные установки, позволяющие опреснить и очистить от крупных частиц;
  • цеолитовые устраняют марганец, железо, соли, аммиак и сероводород;
  • ионообменные очищают от органических соединений, нитратов и других солей.

Очистка на производстве проходит в несколько этапов:

  1. От металлов в аэрационных установках. Вода насыщается кислородом, металлы вступают в реакцию и выпадают в виде осадка, который затем удаляется.
  2. От крупных частиц (от 10 мкм) в осадочных, или мультимедийных фильтрах на основе кварцевого песка и др.
  3. От органических соединений в угольных фильтрах.
  4. От мелких частиц в ионообменных фильтрах.

При необходимости поддерживается свежесть воды бактерицидной обработкой с помощью ультрафиолетового облучения.

В домашних условиях вода из крана очищается в бытовых фильтрах:

  • магистральные устанавливаются в водопроводные трубы;
  • фильтры-кувшины делают воду пригодной для питья;
  • насадки на кран подключаются к крану с водопроводной водой.

Если по результатам анализа водопроводная вода не соответствует нормам, обращаются в коммунальные службы.

Заключение

Употребление воды с высокой концентрацией примесей приводит к нарушениям здоровья. Загрязненная сторонними веществами вода нарушает процессы на производстве и может привести к выходу из строя оборудования.

Спектральный анализ позволяет определить точный химический состав и концентрацию примесей в воде. Это необходимо, чтобы определить, безопасна ли она для потребления в быту и на производстве.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Аватар
Кайдалова Евгения Александровна/ автор статьи

Врач 1-й категории.
Профессиональный стаж: 14 лет
Эксперт сайта: House-Fitness.ru

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский портал о заболеваниях и эффективных способах лечения