नगरपालिका सरकारी शैक्षणिक संस्थान "शहरी जिले का माध्यमिक विद्यालय नंबर 11, मिखाइलोवका शहर, वोल्गोग्राड क्षेत्र"
मंडल "युवा पारिस्थितिकीविद्"
विषय: "मानव शरीर पर कठोर जल का प्रभाव और इसके शुद्धिकरण के तरीके"
कक्षा 10 का छात्र।
सिर: पोपोवा तातियाना वासिलिवना
एमसीओयू "माध्यमिक विद्यालय नंबर 11", एक रसायन शास्त्र शिक्षक।
2015 वर्ष
मैं। परिचय
1. अध्ययन की प्रासंगिकता 3
2. वस्तु और अनुसंधान का स्थान _______________________________________ 3
3. उद्देश्य, उद्देश्य और अनुसंधान के तरीके _________________________________ 4
3. चयनित विषय पर साहित्य की समीक्षा ____________________________________ _ _4-5
3.1. कठोर जल, कठोरता के प्रकार और इसकी उत्पत्ति _____________________ _ 5
3.2. मिखाइलोव्का क्षेत्र की जल कठोरता और भूवैज्ञानिक संरचना के बीच संबंध _______ 5
3.3. कठोर जल और मानव शरीर पर कठोर लवणों का प्रभाव ___________ 6-7
3.4. पीने के पानी के शुद्धिकरण के तरीके _________________________________ 7-8
द्वितीय . अनुसंधान क्रियाविधि
1. पानी की कठोरता का प्रमाण .________________________________________________ 9
2. घरेलू फिल्टर का तुलनात्मक विश्लेषण ___________________________ 9-12
3. परिवारों में उपयोग किए जाने वाले जल शोधन विधियों और फिल्टर के प्रकारों का विश्लेषण
हमारे स्कूल में ग्रेड 5 से 11 तक के छात्र ._____________________________________ 12-14
4. स्वच्छ जल की समस्या के समाधान हेतु वित्तीय लागत का निर्धारण
प्राथमिक विद्यालय में________________________________________________________ 14-15
तृतीय ... निष्कर्ष__________________________________________________ ____ ______ 16
चतुर्थ ग्रंथ सूची ______________________________________________________17
I. प्रस्तावना
"यंग इकोलॉजिस्ट" सर्कल के पाठ में, हम अपने माइक्रोडिस्ट्रिक्ट की पर्यावरणीय समस्याओं का अध्ययन कर रहे हैं: सेब्रोवो गाँव और नोवोस्त्रोयका गाँव। मैं साथ रहता हूँ। सेब्रोवो, मुझे स्कूल और घर पर पानी की कठोरता की समस्या में दिलचस्पी थी (मेरा घर स्कूल के बगल में स्थित है)। मेरे शोध कार्य का विषय "कठोर जल और मानव शरीर पर इसका प्रभाव" है।
परिकल्पना,मेरे द्वारा आगे रखा गया: पानी अपनी रासायनिक संरचना के मामले में कठिन है। कठोर जल का मानव शरीर पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
1. अनुसंधान की प्रासंगिकता
जल मानव जीवन, उत्पादन और कृषि आवश्यकताओं के लिए आवश्यक है। हम में से प्रत्येक को स्वच्छ जल की आवश्यकता होती है। वह स्वस्थ जीवन का आधार है। दुर्भाग्य से, हम सीधे नल से पानी की शुद्धता पर भरोसा नहीं कर सकते। भले ही यह दिखने में पारदर्शी हो और कोई अप्रिय गंध न हो, पानी में अशुद्धियाँ होती हैं जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य होती हैं, जो हमारे स्वास्थ्य के लिए खतरा हैं। जल आपूर्ति प्रणाली के माध्यम से हमारे घर में प्रवेश करने वाले पानी से वर्तमान में दो हजार से अधिक विभिन्न प्रदूषक पृथक हैं। सूची में कीटनाशक, शाकनाशी, सीसा, डिटर्जेंट आदि शामिल हैं। आंतों के संक्रमण (टाइफाइड बुखार, पेचिश, हैजा, आदि) के रोगजनक पानी के माध्यम से फैलते हैं। पृथ्वी पर 30% तक बीमारियाँ खराब पेयजल और खराब सीवेज सिस्टम से उत्पन्न होती हैं।
2. वस्तु और अनुसंधान का स्थान।
वस्तु के साथ भूमिगत जल है। सेब्रोवो।
इस शोध कार्य का विषय पानी की कठोरता को कम करने के लिए विभिन्न फिल्टरों के उपयोग की प्रभावशीलता का अध्ययन करना है।
अनुसंधान का स्थान - साथ। सेब्रोवो। सिबिर्स्काया सेंट, नंबर 42 (यह मेरे घर का पता है),
अनुसूचित जनजाति। बैकाल्स्काया # 26 (यह मेरे स्कूल का पता है)।
तिथियां: सितंबर-अक्टूबर 2015।
3. उद्देश्य, उद्देश्य और अनुसंधान के तरीके।
उद्देश्यमानव शरीर पर पानी की कठोरता के प्रभाव की पहचान करना और जल शोधन के मौजूदा तरीकों का मूल्यांकन करना।
अपना शोध कार्य करने की प्रक्रिया में, मैंने स्वयं को निम्नलिखित निर्धारित किया कार्य:
मानव शरीर पर पानी की कठोरता के प्रभाव का अध्ययन करना।
हमारे विद्यालय में कक्षा 5 से 11 तक के छात्रों के परिवारों में उपयोग होने वाले जल शोधन के तरीकों और फिल्टर के प्रकारों का विश्लेषण देना।
देखें कि विद्यालय में कठोर जल की समस्या का समाधान किस प्रकार किया जा रहा है।
तलाश पद्दतियाँ:
1. अवलोकन।
3. सामान्यीकरण।
4. सांख्यिकीय विधि।
3. चयनित विषय पर साहित्य की समीक्षा:
3.1. कठोर जल, कठोरता के प्रकार और इसकी उत्पत्ति।
काम के दौरान, पानी की कठोरता, कठोर जल के गुणों, साथ ही कठोर जल के प्रभाव की समस्याओं पर घरेलू और विदेशी लेखकों के प्रकाशनों का अध्ययन किया गया।
कठोर जल क्या है।
पानी में घुलनशील कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण की उपस्थिति के कारण कठोरता पानी का एक गुण है। कठोरता की डिग्री पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण (कठोरता लवण) की उपस्थिति पर निर्भर करती है और इसे मिलीग्राम में मापा जाता है - प्रति लीटर (meq / l) के बराबर। GOST मानकों के अनुसार, पानी 7 mg - eq से अधिक है। एल - कठिन माना जाता है। कठोरता समस्याएं पैदा कर सकती है। नहाते समय, बर्तन धोते समय, कपड़े धोते समय, या भोजन बनाते समय, कठोर जल शीतल जल की तुलना में बहुत कम प्रभावी होता है। Ca और Mg धनायन आयनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे अवक्षेपण करने में सक्षम यौगिक (कठोरता लवण) बनते हैं ( सीए 2+ HCO3 के साथ परस्पर क्रिया करता है -, मिलीग्राम 2+ + SO4 के साथ 2-) पानी की कठोरता काफी हद तक औद्योगिक और घरेलू उपयोग दोनों के लिए पानी की उपयुक्तता को निर्धारित करती है।
कठोरता प्रकार:
कार्बोनेट कठोरता। पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम दोनों के हाइड्रोकार्बोनेट मौजूद होते हैं। यह पानी को उबालने से समाप्त हो जाता है और इसलिए इसे अस्थायी कठोरता कहा जाता है। गैर-कार्बोनेट कठोरता। कैल्शियम और मैग्नीशियम सल्फेट्स और क्लोराइड मौजूद हैं। इसे उबालने (निरंतर कठोरता) से समाप्त नहीं होता है। कुल कठोरता कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट कठोरता का योग है।
कठोरता की उत्पत्ति।
कैल्शियम आयन सीए 2+ और मैग्नीशियम मिलीग्राम 2+ , साथ ही अन्य क्षारीय पृथ्वी धातुएं, जो कठोरता को निर्धारित करती हैं, सभी खारे पानी में मौजूद हैं। इनका स्रोत चूना पत्थर, जिप्सम और डोलोमाइट के प्राकृतिक निक्षेप हैं। CaCO 3 एमजीसीओ 3 . कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन खनिजों के साथ भंग कार्बन डाइऑक्साइड की बातचीत के परिणामस्वरूप और चट्टानों के विघटन और रासायनिक अपक्षय की अन्य प्रक्रियाओं के दौरान पानी में प्रवेश करते हैं। CaCO 3 + सीओ 2 + एच 2 हे → सीए (एचसीओ 3 ) 2 . . जलग्रहण क्षेत्र में मिट्टी में होने वाली सूक्ष्मजीवविज्ञानी प्रक्रियाएं, तल तलछट में, साथ ही विभिन्न उद्यमों से अपशिष्ट जल भी इन आयनों के स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं। सामान्य तौर पर, सतही जल की कठोरता आमतौर पर भूजल की कठोरता से कम होती है। सतही जल की कठोरता महत्वपूर्ण मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन होती है, जो आमतौर पर सर्दियों के अंत में उच्चतम मूल्य तक पहुंचती है और बाढ़ की अवधि के दौरान सबसे कम होती है, जब यह प्रचुर मात्रा में नरम बारिश और पिघले पानी से पतला होता है।
3.2. मिखाइलोव्का क्षेत्र की जल कठोरता और भूवैज्ञानिक संरचना के बीच संबंध।
भू-खनन प्रणालियाँ विभिन्न युगों के जलभृतों से प्रभावित होती हैं। डॉन-मेदवेदित्स्की प्रफुल्लित के भीतर, चूना पत्थर खनन की स्थिति जलीय मध्य-ऊपरी कार्बोनिफेरस कॉम्प्लेक्स (C2-3) से प्रभावित होती है, चाक के निष्कर्षण के दौरान - जलीय एल्बसेनोमेनियन टेरिजेनस कॉम्प्लेक्स (K1 al-s) और स्थानीय रूप से जलीय ट्यूरोनियन-कोनियाशियन क्रेटेशियस कॉम्प्लेक्स (K2 tk) ... इस क्षेत्र में, भूजल घटना की सबसे बड़ी गहराई का पता लगाया जाता है - 20 मीटर से अधिक। वोल्गा अपलैंड के जीटीएस पेलोजेन (पी), नियोजीन एन 2 1er (एर्गेनिन) और नियोजीन-क्वाटरनेरी टेरिजेनस-जलोढ़ (एन) के क्षेत्र में स्थित हैं। + क्यू) जलभृत। यहां भूजल की गहराई 20 मीटर तक है।
3.3 कठोर जल और मानव शरीर पर कठोर लवणों का प्रभाव।
1. यह पता चला है कि पानी जितना सख्त होता है, शरीर पर उतना ही बुरा असर पड़ता है। पानी की कठोरता त्वचा पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है, जिससे समय से पहले बुढ़ापा आ जाता है। जब कठोरता लवण अपमार्जकों के साथ क्रिया करते हैं, तो झाग के रूप में निक्षेप बनते हैं, जो सूखने के बाद, मानव त्वचा और बालों पर सूक्ष्म पपड़ी के रूप में रहते हैं। मनुष्यों पर इन तलछटों का मुख्य नकारात्मक प्रभाव यह है कि वे प्राकृतिक वसायुक्त फिल्म को नष्ट कर देते हैं (जो त्वचा को उम्र बढ़ने और प्रतिकूल जलवायु प्रभावों से बचाती है), जो हमेशा सामान्य त्वचा से ढकी रहती है। इस वजह से रोमछिद्र बंद हो जाते हैं, सूखापन, झड़ना और रूसी दिखाई देती है। त्वचा न केवल जल्दी बूढ़ी हो जाती है, बल्कि एलर्जी और जलन के प्रति संवेदनशील हो जाती है।
2. उच्च कठोरता का पाचन तंत्र पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। हमारे भोजन में पाए जाने वाले पशु प्रोटीन के साथ कठोरता लवण, अन्नप्रणाली, पेट, आंतों की दीवारों पर बस जाते हैं, क्रमाकुंचन के साथ हस्तक्षेप करते हैं, डिस्बिओसिस का कारण बनते हैं, एंजाइमों के काम को बाधित करते हैं और शरीर को जहर देते हैं। बढ़ी हुई कठोरता के साथ पानी के लगातार सेवन से गैस्ट्रिक गतिशीलता में कमी आती है, जिससे शरीर में लवण का संचय होता है।
3. सबसे अधिक, कार्डियोवस्कुलर सिस्टम कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ पानी के अतिप्रवाह से ग्रस्त है। (Ca हृदय गति को नियंत्रित करता है, हृदय की मांसपेशियों सहित संकुचन और विश्राम के लिए आवश्यक है)
4. अधिक कठोरता के साथ पानी के लगातार सेवन से जोड़ों का रोग (गठिया, पॉलीआर्थराइटिस) हो जाता है। मानव शरीर में, सात मुख्य प्रकार के हड्डी कनेक्शन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जो उनकी गतिशीलता के विभिन्न डिग्री प्रदान करता है। जुड़े तत्वों के बीच एक पारदर्शी पीला तरल होता है, जिसे चिकित्सा में श्लेष कहा जाता है। यह एक स्नेहक के रूप में कार्य करता है, जिससे हड्डियों को जंक्शन पर एक दूसरे के सापेक्ष आसानी से घूमने की अनुमति मिलती है। यदि इस तरह के तरल के बजाय पीने के पानी और जहरीले क्रिस्टल के साथ आपूर्ति किए गए अकार्बनिक खनिज हैं, तो इस तरह के प्रत्येक आंदोलन को कठिनाई वाले व्यक्ति को दिया जाएगा, जिससे दर्द होता है।
5. ऐसा माना जाता है कि पानी की कठोरता से गुर्दे की पथरी और पित्त पथ का निर्माण होता है। एक दिलचस्प तथ्य यह है कि भोजन में कैल्शियम की कमी के कारण गुर्दे की पथरी बनती है। वैज्ञानिक प्रयोग साबित करते हैं कि भोजन से अवशोषित कैल्शियम से पथरी नहीं बनती है। भोजन में कैल्शियम पर रेडियोधर्मी लेबल का प्रयोग करके प्रयोग किए गए हैं। जब बाद में गुर्दे की पथरी और स्पर्स की जांच की गई, तो उनमें एक भी रेडियोधर्मी कैल्शियम नहीं था। इस प्रकार, यह साबित हो गया है कि शरीर के तरल पदार्थों की अम्लता को बेअसर करने के लिए हड्डियों से ली गई कैल्शियम से 100% गुर्दे की पथरी और हड्डी के स्पर्स का निर्माण होता है। दूसरी ओर, Mg चयापचय प्रक्रियाओं में Ca प्रतिपक्षी है। Mg की अधिकता के साथ, शरीर से Ca का उत्सर्जन बढ़ जाता है, अर्थात Mg ऊतकों और हड्डियों से Ca को विस्थापित करना शुरू कर देता है, जिससे सामान्य हड्डी निर्माण में व्यवधान होता है।
3.4. पेयजल शुद्धिकरण के तरीके
उबलना
घर पर पीने के पानी को प्रभावी ढंग से शुद्ध करने का सबसे सस्ता तरीका उबालना है। पानी को लगभग 15 मिनट तक उबालना चाहिए, जो अपने आप को और अपने प्रियजनों को गंभीर बीमारियों के रोगजनकों से बचाने में मदद करेगा। उबालने से आप पानी को नरम बना सकते हैं और बर्तन की दीवारों और तल पर जमा होने वाले लवणों को साफ कर सकते हैं। उबालने के बाद, पानी को तल पर निकालने की सिफारिश की जाती है।
उपयोग करने से पहले, उबला हुआ पानी थोड़ा जम जाना चाहिए, धूल और रोगजनकों के प्रवेश से बचने के लिए आप इसे एक बंद बर्तन में रख सकते हैं। चूंकि उबले हुए पानी में सूक्ष्मजीव बहुत जल्दी विकसित हो जाते हैं, इसलिए इसे लंबे समय तक संग्रहीत नहीं किया जाना चाहिए। पीने के पानी को शुद्ध करने की इस पद्धति का नुकसान यह है कि क्लोरीन और उच्च तापमान के प्रभाव में हानिकारक कार्बनिक अशुद्धियों की सामग्री बढ़ जाती है, जो हमारे शरीर में स्वास्थ्य नहीं जोड़ती है।
कायम रखने . निपटान विधि घर पर पीने के पानी को सुरक्षित करने में मदद करेगी।कुएं (या पानी की आपूर्ति प्रणाली से पानी) से छना हुआ पानी 5-6 घंटे के लिए जमने दें। व्यंजन का निचला हिस्सा उच्च विशिष्ट गुरुत्व (कैल्शियम कार्बोनेट, कुछ भारी धातु, आदि) वाले पदार्थों से समृद्ध पानी एकत्र करेगा। तरल के इस हिस्से (लगभग 1/3 भाग) को सूखा जाना चाहिए (ध्यान से, ताकि तरल को हलचल न करें, हम वहां एक पतली रबर की नली डालते हैं, हवा में खींचते हैं, जैसा कि मोटर चालक या एक्वाइरिस्ट करते हैं और नाली करते हैं)।
जमना . इसकी आंशिक ठंड की मदद से घर पर पीने के पानी को शुद्ध किया जा सकता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पहले, शुद्ध और ताजा पानी जम जाता है, फिर पानी क्रिस्टलीकृत हो जाता है, जिसमें विभिन्न अशुद्धियाँ और लवण होते हैं। इस तरह के ऑपरेशन को करने के लिए, बसे हुए पानी को लिया जाता है, जिसे एक कंटेनर में डाला जाता है और फ्रीजर में रखा जाता है। समय की गणना करना बहुत महत्वपूर्ण है ताकि पानी लगभग आधा जम जाए, यह जमे हुए हिस्सा है जिसे बाद में पीने और खाना पकाने के लिए उपयोग किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पिघला हुआ पानी कुछ संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरता है जो एक निश्चित उपचार प्रभाव पैदा करते हैं। सर्दियों के मौसम में, स्वच्छ खुली हवा में जमने से प्राकृतिक शक्तियों का उपयोग करके पीने के पानी को शुद्ध किया जा सकता है। ऐसा पानी पिघलने के बाद कुछ समय के लिए अपने उपचार गुणों को बरकरार रखता है।
द्वितीय . अनुसंधान क्रियाविधि
1. पानी की कठोरता का प्रमाण।
लक्ष्य:साबित करें कि गांव के क्षेत्र में पानी। सेब्रोवो कठिन है।
प्रगति:
2 महीने तक मैंने एक बर्तन में बिना बेकिंग सोडा डाले पानी उबाला। दृश्य निरीक्षण पर, बड़ी मात्रा में पैमाना देखा जाता है, जो कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट की उच्च सामग्री को इंगित करता है।
निष्कर्ष: के साथ भूमिगत जल। सेब्रोवो कठिन है।
2. घरेलू फिल्टर का तुलनात्मक विश्लेषण।
उद्देश्य: जल शोधन की डिग्री के संदर्भ में घरेलू फिल्टर की तुलना करना और उनके उपयोग की प्रभावशीलता के लिए सिफारिशें देना।
नाम और दिखावट
संचालन का सिद्धांत
स्थापना की जटिलता
लाभ
कमियां
डबल फ्लास्क प्रवाह फिल्टर
यह विकल्प दो कारतूसों का उपयोग करता है। यह या तो यांत्रिकी और कोयला, या यांत्रिकी और आयन एक्सचेंज राल हो सकता है। एक कार्ट्रिज का चुनाव इस बात पर निर्भर करता है कि आपको पानी को नरम करने की जरूरत है (आयन-एक्सचेंज रेजिन का उपयोग करके) या क्लोरीन (कार्बन) को हटाने की जरूरत है। साथ ही लवण जो पानी की कठोरता का कारण बनते हैं। आयन एक्सचेंज कार्ट्रिज अपने संसाधन के अंत में घर पर स्वयं को पुन: उत्पन्न कर सकता है।
आवश्यक
SPECIALIST
बदसूरत प्रदूषण;
तीन फ्लास्क प्रवाह फिल्टर
सक्रिय कार्बन सूक्ष्मजीवों से क्लोरीन, ऑर्गेनोक्लोरिन यौगिकों, एक फिल्टर और पहले से ही शुद्ध पानी को हटा देता है; संपीड़ित सक्रिय नारियल कार्बन की एक परत फिल्टर तत्वों के कणों सहित हानिकारक पदार्थों के सभी अवशेषों से अंतिम चरण में पानी को साफ करती है। आयन एक्सचेंज राल पानी की कठोरता और खनिजकरण को कम करता है, अलौह और भारी धातुओं, लोहे के यौगिकों और रेडियोन्यूक्लाइड को हटाता है; झरझरा पॉलीप्रोपाइलीन फाइबर पानी से यांत्रिक अशुद्धियों को हटाता है, फिल्टर तत्वों के कणों को बरकरार रखता है; बहुलक सोखना सामग्री कार्बनिक यौगिकों को हटा देती है जो पानी को एक पीला रंग देते हैं, यह अवशिष्ट लौह और एल्यूमीनियम को भी हटा देता है; चांदी युक्त घटक के साथ सक्रिय कार्बन का मिश्रण क्लोरीन, कार्बनिक यौगिकों और लोहे के अवशेषों को हटा देता है। शुद्ध पानी के स्वाद और गंध में सुधार करता है और शुद्ध तरल की सूक्ष्मजीवविज्ञानी स्थिरता की गारंटी देता है;
आवश्यक
यदि आप तीन फ्लास्क के साथ सही कारतूस चुनते हैं, तो पानी से 99% क्लोरीन, गंध और ऑर्गेनोक्लोरिन, डाइऑक्सिन, 80% पानी की कठोरता, 75% लोहा और 60% कार्बनिक पदार्थ निकालना संभव होगा।
सीधे पानी की आपूर्ति से जुड़ा; प्राप्त किए जा सकने वाले स्वच्छ जल की मात्रा की कोई सीमा नहीं है; एक अलग सुविधाजनक नल जो हमेशा आंतरिक सौंदर्य उपस्थिति में फिट होगा। फ़िल्टर सिंक के नीचे स्थापित है और बस दिखाई नहीं दे रहा है; एक प्रवाह के माध्यम से फिल्टर जल शोधन की एक उच्च डिग्री देता है। बड़े कारतूस संसाधन।
कारतूस के कठिन प्रतिस्थापन, स्थापना के दौरान अतिरिक्त स्थापना की आवश्यकता होती है, वायरस, बैक्टीरिया आदि की अनुमति देता है। बदसूरत प्रदूषण;
ऊंची कीमत।
बेंचटॉप फ्लो फिल्टर
ओ अशुद्धियों, क्लोरीन, अघुलनशील अशुद्धियों से पानी को साफ करता है, पानी को नरम करता है, लोहे और भारी धातुओं की सामग्री को ठीक करता है, और खनिज की मात्रा को कम करता है। कारतूस को 1000-2000 लीटर . की सफाई के लिए डिज़ाइन किया गया है
की जरूरत नहीं है
अतिरिक्त स्थापना की आवश्यकता नहीं है। इसे सिर्फ पीने के पानी के नल से जोड़ने की जरूरत है।
आयाम।
गुड़ को छान लें
"गुड़" की निस्पंदन दर 0.05 से 0.25 लीटर प्रति मिनट है .
कैसेट बैरियर -6 (हार्डनेस) में उच्च गुणवत्ता वाला आयन एक्सचेंज रेजिन होता है, जो पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों की सामग्री को प्रभावी ढंग से कम करता है, इसकी कठोरता को कम करता है और इस प्रकार पानी को प्रभावी ढंग से नरम करता है।
की जरूरत नहीं है
कम कीमत: एक स्टाइलिश फिल्टर जग की कीमत लगभग 400 रूबल और एक कारतूस - 100 से 300 रूबल तक है।
एक कारतूस साफ करता है - 100-400 लीटर
निष्कर्ष:विभिन्न घरेलू फिल्टर की तुलनात्मक विशेषता के साथ - सबसे बड़ी संख्या में फायदे में एक फिल्टर है - "बैरियर" कैसेट के साथ एक जग, जो अधिकांश आबादी के लिए सस्ती है और स्थापना की आवश्यकता नहीं है।
3. हमारे स्कूल में ग्रेड 5 से 11 तक के छात्रों के परिवारों में उपयोग किए जाने वाले जल शोधन विधियों और फिल्टर के प्रकारों का विश्लेषण।
एक उद्देश्य:निम्नलिखित मुद्दों पर कक्षा 5 से 11 तक के छात्रों के बीच सांख्यिकीय विश्लेषण करें:
1) मानव शरीर पर कठोर जल के प्रभावों के बारे में छात्रों की जागरूकता;
2) घर पर सफाई के विभिन्न तरीकों का उपयोग;
प्रगति:
कक्षा 5 से 11 तक के छात्रों के बीच, प्रश्नावली का आयोजन किया गया, जिसके प्रसंस्करण के परिणाम नीचे दिए गए हैं:
कक्षा में कुल
मानव स्वास्थ्य पर कठोर जल के प्रभाव के बारे में जानकारी प्राप्त करें
मानव स्वास्थ्य पर कठोर जल के प्रभाव के बारे में कोई जानकारी नहीं है
पानी की कठोरता को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है:
उबलना
बुटिलिरो-
बाथरूम का पानी
अन्य तरीके
(शहर के पंपों से आयातित पानी)
निष्कर्ष:मानव शरीर पर कठोर जल के प्रभाव के बारे में छात्रों की जागरूकता उम्र के साथ बढ़ती है, यह पारिस्थितिकी और रसायन विज्ञान के पाठों में प्राप्त जानकारी पर निर्भर करता है। जल शोधन के पसंदीदा तरीके विभिन्न फिल्टर हैं।
बी उद्देश्य:कक्षा 8 से 11 तक के छात्रों के परिवारों द्वारा उपयोग किए जाने वाले पसंदीदा प्रकार के फिल्टर की पहचान करें।
कुल फ़िल्टर
दो और तीन फ्लास्क प्रवाह फिल्टर
बेंचटॉप फ्लो फिल्टर
फिल्टर - "बैरियर" कैसेट के साथ जग;
निष्कर्ष:दो- और तीन-फ्लास्क फ्लो-थ्रू फिल्टर के उपयोग की सबसे छोटी संख्या और जग फिल्टर की सबसे बड़ी संख्या स्थापना की जटिलता और उत्पाद की कीमत से जुड़ी है।
4. प्राथमिक विद्यालयों में स्वच्छ जल की समस्या के समाधान हेतु वित्तीय लागत का निर्धारण।
लक्ष्य:प्राथमिक विद्यालयों में बोतलबंद पानी का उपयोग करते समय प्रति छात्र प्रति वर्ष लागत निर्धारित करें।
प्रगति:
प्राथमिक विद्यालय के सभी ग्रेड स्प्रिंग इन द सैंड्स बोतलबंद पानी खरीदते हैं। मैंने गणना के लिए 3 कक्षाएं लीं:
छात्रों की संख्या
इसका उपयोग कब तक किया जाता है
1 बोतल की कीमत
प्रति छात्र प्रति माह राशि
राशि प्रति छात्र प्रति शैक्षणिक वर्ष
(रूबल तक गोल)
रगड़ 19 20 कोप्पेक
रगड़ 17 14 कोप्पेक
155 रूबल
18 . रगड़ें 46 कोप्पेक
167 रूबल
निष्कर्ष: गणना से पता चला कि की लागतवर्ष के दौरान बोतलबंद पानी "रेत में वसंत" महत्वहीन हैं और स्वास्थ्य और स्वच्छ पानी पर खर्च की गई राशि की तुलना करना संभव नहीं है।
कुमिलज़ेन्स्काया मिनरल वाटर्स प्रोडक्शन प्लांट से प्राकृतिक पीने का पानी वोल्गोग्राड क्षेत्र के कुमिलज़ेन्स्काया गाँव के क्षेत्र में 140 मीटर गहरे एक कुएँ से निकाला जाता है। अर्थात्, डॉन, खोपरा और मेदवेदित्सा की तीन नदियों में प्राकृतिक पार्क "निज़नेखोपर्स्की" के क्षेत्र में स्थित पारिस्थितिक रूप से स्वच्छ क्षेत्र में। प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी। वोल्गोग्राड क्षेत्र के कुमिलज़ेन्स्काया गाँव में जल उत्पादन की सुविधा है। उत्पादन 18.9 लीटर बोतलबंद करने के लिए अलग दुकानों के साथ एक संयंत्र है। और 5 लीटर। कंटेनर, गर्म गोदाम। कुल उत्पादन क्षेत्र 300,000 वर्ग मीटर है। सारा उत्पादन यंत्रीकृत है। स्थानीय रेतीली चट्टानें एक उत्कृष्ट प्राकृतिक फिल्टर हैं, इसलिए कुमिलज़ेन्स्की मिनरल वाटर्स प्रोडक्शन प्लांट का पानी इतना शुद्ध है कि इसका उपचार केवल यांत्रिक उपचार में होता है। इसकी रासायनिक संरचना में मामूली परिवर्तन नहीं होता है। उच्च प्रदर्शन वाले अमेरिकी उपकरण कैप स्नैप पर फिलिंग की जाती है, उत्पादों के पैलेट लोडिंग का उपयोग किया जाता है। कंपनी अपने उत्पादों की गुणवत्ता बनाए रखते हुए 2002 से काम कर रही है। विशेषज्ञों के अनुसार, पानी की रासायनिक संरचना बैकाल झील के सबसे शुद्ध पानी के समान है ...
III. निष्कर्ष
किए गए शोध के आधार पर, मैंने निम्नलिखित निष्कर्ष निकाले:
अध्ययन के परिणामों के अनुसार, नोवोस्त्रोइका माइक्रोडिस्ट्रिक्ट में पानी कठिन है।
कठोर जल का मानव स्वास्थ्य पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है (अध्ययन किए गए साहित्य के आधार पर)।
कठोरता मानव शरीर में खनिज संतुलन पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकती है, पाचन तंत्र पर नकारात्मक प्रभाव डालती है। यह पाचन तंत्र, जोड़ों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
कठोर जल को उबालकर निकाल दिया जाता है।
पीने के पानी की कठोरता को खत्म करने के लिए घरेलू फिल्टर का इस्तेमाल करना चाहिए।
मनुष्य के लिए सबसे कीमती चीज स्वास्थ्य है। इसलिए, हमारे माता-पिता और हमें इसे संरक्षित करने के लिए हर संभव प्रयास करना चाहिए। साफ पानी की समस्या बहुत महत्वपूर्ण है। लगभग हर परिवार जल शोधन की वह विधि चुन सकता है जो सस्ती हो। उसने "यंग इकोलॉजिस्ट" सर्कल की एक बैठक में अपने काम के परिणामों के बारे में बात की। मैंने इस विषय पर एक पुस्तिका तैयार की: "स्वच्छ पानी मानव स्वास्थ्य की गारंटी है" (परिशिष्ट 1) और अपने काम के विषय पर ग्रेड 7-9 में छात्रों के बीच काम किया।
भविष्य में, मैं माता-पिता-शिक्षक बैठकों में वयस्क आबादी के बीच स्वच्छ पानी के उपयोग को बढ़ावा देना जारी रखने की योजना बना रहा हूं।
ग्रन्थसूची
1. 2009 में वोल्गोग्राड क्षेत्र के पर्यावरण की स्थिति पर रिपोर्ट। - एम .: ग्लोबस, 2010 .-- 304 पी। 4.
2. ज़ूरिन ए.ए. "प्रयोगशाला प्रयोग और रसायन विज्ञान में व्यावहारिक कार्य" (पाठ्यपुस्तक) - एम।, "एक्वेरियम", 1997
3. लुरी यू। यू।, औद्योगिक अपशिष्ट जल का विश्लेषणात्मक रसायन। एम।, 1984.वी.ए. ग्लैडकोव।
4. भूमि की सतह के पानी के रासायनिक विश्लेषण के लिए गाइड, एड। ए.डी.सेमेनोवा। एल।, 1977 5. पानी की गुणवत्ता के अध्ययन के लिए एकीकृत तरीके। भाग 1. जल के रासायनिक विश्लेषण के तरीके। किताब 1, 2, 3 संस्करण .. एम।, 1977
6. शेवचेनकोवा टी.एफ. "ब्रांस्क क्षेत्र का भूविज्ञान" ब्रांस्क, 1992 7. इंटरनेट http: //
http://nsportal.ru/sites/default/files/2014/05/20/zagryaznenie_vody.docx
7. पारिस्थितिकी का विश्वकोश। - एम।, अवंता प्लस, 2003।
- कठोरबुलाया उच्च नमक सामग्री वाला पानी,
- मुलायमकम सामग्री
- अस्थायी (कार्बोनेट) कठोरता, - कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट Ca (HCO 3) 2 के कारण; मिलीग्राम (एचसीओ 3) 2,
- स्थिर (गैर-कार्बोनेट) कठोरता - अन्य लवणों की उपस्थिति के कारण जो पानी उबालते समय विकसित नहीं होते हैं: मुख्य रूप से सल्फेट्सतथा क्लोराइडसीए और एमजी (CaSO 4, CaCl 2, MgSO 4, MgCl 2)।
पानी की कठोरता के मानक - 99.99% मामलों में हम VST के अनुसार अस्थायी कठोरता के बारे में बात कर रहे हैं:
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पानी की कठोरता, रूसी संघ में अपनाया गया |
अमेरिकी मानकों के अनुसार पानी की कठोरता |
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डिग्री डब्ल्यू = |
पीपीएम = मिलीग्राम / एल |
जीपीजी |
डिग्री डब्ल्यू = |
पीपीएम = मिलीग्राम / एल |
जीपीजी |
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1. शीतल जल |
< 5,608 °dGH |
शीतल जल = शीतल जल |
< 3,361 °dGH |
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2. मध्यम कठोरता का पानी |
5.608 - 28.04 डिग्री डीजीएच |
मध्यम कठोरता पानी |
3.361 - 6.724 डिग्री डीजीएच |
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3. कठोर जल |
कठोर जल = कठोर कठोरता वाला जल |
6.724-10.085 डिग्री डीजीएच |
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बहुत कठोर कठोरता पानी |
> 10.085 डिग्री डीजीएच |
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रूसी संघ और यूरोप (जर्मनी) में पानी की कठोरता के स्वीकृत मानकों की तुलना, इकोलाइन के डेटा:
दुनिया के कुछ शहरों में पानी की कठोरता- एमवीके डेटा - अज्ञात विश्वसनीयता का :)
| कठोरता, ° F | कैल्शियम, मिलीग्राम / एल | मैग्नीशियम, मिलीग्राम / एल | |
|---|---|---|---|
| मास्को | 2,0-5,5 | 46 | 11 |
| पेरिस | 5,0-6,0 | 90 | 6 |
| बर्लिन | 5,0-8,8 | 121 | 12 |
| न्यूयॉर्क | 0,3-0,4 | 6 | 1 |
| सिडनी | 0,2-1,3 | 15 | 4 |
- पीने के पानी के लिए विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के दिशानिर्देश:
- कैल्शियम - 20-80 मिलीग्राम / एल; मैग्नीशियम - 10-30 मिलीग्राम / एल। कठोरता के लिए कोई अनुशंसित मूल्य नहीं सुझाया गया है। इन संकेतकों के अनुसार मास्को पीने का पानी डब्ल्यूएचओ की सिफारिशों का अनुपालन करता है।
- पीने के पानी को विनियमित करने के लिए रूसी नियामक दस्तावेज (SanPiN 2.1.4.1074-01 और GN 2.1.5.1315-03):
- कैल्शियम - मानक स्थापित नहीं किया गया है; मैग्नीशियम - 50 मिलीग्राम / एल से अधिक नहीं; कठोरता - 7 ° J से अधिक नहीं।
- बोतलबंद पानी की शारीरिक उपयोगिता का मानक (SanPiN 2.1.4.1116-02):
- कैल्शियम - 25-130 मिलीग्राम / एल; मैग्नीशियम - 5-65 मिलीग्राम / एल; कठोरता - 1.5-7 डिग्री जे।
- कैल्शियम और मैग्नीशियम सामग्री के मामले में, उच्चतम श्रेणी का बोतलबंद पानी आधिकारिक तौर पर नल के पानी से बेहतर नहीं है
इकाइयों का रूपांतरण और पानी की कठोरता की डिग्री - 99.99% मामलों में हम अस्थायी कठोरता के बारे में बात कर रहे हैं:
| डिग्री फा = 1 एमईक्यू / एल |
एमएमओएल / एल | पीपीएम, मिलीग्राम / एल | डीजीएच, डिग्री डीएच | जीपीजी | ° ई, ° क्लार्क | ° एफएच | |
| 1 रूसी ° W = 1 mg-eq / l है: | 1 | 0,5 | 50,05 | 2,804 | 2,924 | 3,511 | 5,005 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 एमएमओएल / एल = एमएमओएल / एल है: | 2 | 1 | 100.1 | 5.608 | 5.847 | 7.022 | 10.01 |
| 1 अमेरिकी ° पीपीएम डब्ल्यू = मिलीग्राम / एल = अमेरिकी डिग्री: | 0,01998 | 0.009991 | 1 | 0.05603 | 0.05842 | 0.07016 | 0.1 |
| 1 जर्मन ° dGH, ° dH है: | 0,3566 | 0.1783 | 17.85 | 1 | 1.043 | 1.252 | 1.785 |
| 1 अमेरिकी लोकप्रिय भोजन जीपीजी है: |
0,342 | 0.171 | 17.12 | 0.9591 | 1 | 1.201 | 1.712 |
| 1 अंग्रेजी ° ई, ° क्लार्क है: | 0,2848 | 0.1424 | 14.25 | 0.7986 | 0.8327 | 1 | 1.425 |
| 1 फ्रेंच ° fH है: | 0,1998 | 0.09991 | 10 | 0.5603 | 0.5842 | 0.7016 | 1 |
| उदाहरण: 1 ° W = 50.05 पीपीएम | |||||||
- पानी की कठोरता की अमेरिकी डिग्री, यहाँ ध्यान दो बिंदु हैं:
- gpg = अनाज प्रति गैलन: 1 (0.0648 ग्राम) CaCO 3 1 (3.785 L) पानी में। ग्राम को लीटर से विभाजित करने पर, हमें मिलता है: 17.12 mg / l CaCO 3 एक "अमेरिकी डिग्री" नहीं है, बल्कि राज्यों में पानी की कठोरता का एक बहुत ही सामान्य मूल्य है।
- अमेरिकी डिग्री = डब्ल्यू = मिलीग्राम / एल = अमेरिकी डिग्री: 1 भाग CaCO 3 1,000,000 भागों में पानी 1mg / l CaCO 3
- पानी की कठोरता की अंग्रेजी डिग्री = ° e = ° क्लार्क: 1 (0.0648 ग्राम) में 1 (4.546) लीटर पानी = 14.254 मिलीग्राम / एल CaCO 3
- पानी की कठोरता की फ्रेंच डिग्री (° fH या ° f)(एफएच): 1 भाग CaCO 3 में 100,000 भाग पानी, या 10 mg/l CaCO 3
- पानी की कठोरता की जर्मन डिग्री = ° dH (deutsche Härte = "जर्मन कठोरता" ° dGH (कुल कठोरता) या ° dKH (कार्बोनेट कठोरता के लिए) हो सकती है): 1 भाग कैल्शियम ऑक्साइड - CaO 100,000 भागों में पानी, या 0.719 भाग मैग्नीशियम ऑक्साइड - पानी के 100,000 भागों में MgO, जो 10 mg/L CaO या 7.194 mg/L MgO . देता है
- रूसी (RF) पानी की कठोरता की डिग्री ° W = 1 mg-eq / l:एक क्षारीय पृथ्वी तत्व की सांद्रता से मेल खाती है, संख्यात्मक रूप से इसके मिलीमोल प्रति लीटर के 1/2 के बराबर, जो 50.05 mg / l CaCO 3 या 20.04 mg / l Ca2 + देता है।
- एमएमओएल / एल = एमएमओएल / एल: संख्यात्मक रूप से 100.09 mg / l CaCO 3 या 40.08 mg / l Ca2 + के बराबर एक क्षारीय पृथ्वी तत्व सांद्रता से मेल खाती है।
जल की कठोरता को दूर करने के उपाय
- थर्मल नरमी... उबलते पानी के आधार पर, थर्मली अस्थिर कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट पैमाने के गठन के साथ विघटित होते हैं:
- सीए (एचसीओ 3) 2 → सीएसीओ 3 ↓ + सीओ 2 + एच 2 ओ।
- उबालने से केवल अस्थायी (कार्बोनेट) कठोरता दूर होती है। इसका उपयोग रोजमर्रा की जिंदगी में किया जाता है।
- अभिकर्मक नरमी... यह विधि पानी में सोडा ऐश Na2CO3 या बुझा हुआ चूना Ca (OH) 2 मिलाने पर आधारित है। इस मामले में, कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण अघुलनशील यौगिकों में गुजरते हैं और परिणामस्वरूप, अवक्षेपित होते हैं। उदाहरण के लिए, बुझा हुआ चूना मिलाने से कैल्शियम लवण अघुलनशील कार्बोनेट में बदल जाता है:
- Ca (HCO 3) 2 + Ca (OH) 2 → 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
- पानी की कुल कठोरता को खत्म करने के लिए सबसे अच्छा अभिकर्मक सोडियम ऑर्थोफॉस्फेट Na3PO4 है, जो अधिकांश घरेलू और औद्योगिक तैयारियों का हिस्सा है:
- 3Ca (HCO 3) 2 + 2Na 3 PO4 → Ca 3 (PO4) 2 ↓ + 6NaHCO 3
- 3MgSO 4 + 2Na 3 PO 4 → Mg 3 (PO 4) 2 ↓ + 3Na 2 SO 4
- कैल्शियम और मैग्नीशियम ऑर्थोफॉस्फेट पानी में बहुत खराब घुलनशील होते हैं, इसलिए उन्हें यांत्रिक निस्पंदन द्वारा आसानी से अलग किया जाता है। यह विधि अपेक्षाकृत अधिक पानी की खपत पर उचित है, क्योंकि यह कई विशिष्ट समस्याओं के समाधान से जुड़ी है: तलछट का निस्पंदन, अभिकर्मक की सटीक खुराक।
- धनायनीकरण... विधि आयन-विनिमय दानेदार लोडिंग (अक्सर आयन-विनिमय रेजिन) के उपयोग पर आधारित है। यह भार, पानी के संपर्क में आने पर, कठोरता वाले नमक धनायनों (कैल्शियम और मैग्नीशियम, लोहा और मैंगनीज) को अवशोषित करता है। बदले में, आयनिक रूप के आधार पर, यह सोडियम या हाइड्रोजन आयनों को छोड़ देता है। इन विधियों को क्रमशः Na-cationization और H-cationation कहा जाता है।
- ठीक से चयनित आयन-एक्सचेंज लोडिंग के साथ, पानी की कठोरता एक-चरण सोडियम कटियन के साथ 0.05-0.1 डिग्री फ़ारेनहाइट तक कम हो जाती है, दो-चरण के साथ - 0.01 डिग्री फ़ारेनहाइट तक।
- उद्योग में, आयन-विनिमय फिल्टर का उपयोग करके, कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों को सोडियम और पोटेशियम आयनों से बदल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप शीतल जल होता है।
- विपरीत परासरण... विधि अर्धपारगम्य झिल्लियों (आमतौर पर पॉलियामाइड) के माध्यम से पानी के पारित होने पर आधारित है। अधिकांश अन्य लवण कठोरता वाले लवणों के साथ हटा दिए जाते हैं। सफाई दक्षता 99.9% तक पहुंच सकती है।
- नैनोफिल्ट्रेशन (झिल्ली छिद्रों का नाममात्र व्यास नैनोमीटर की इकाइयों के बराबर होता है) और पिकोफिल्ट्रेशन (झिल्ली छिद्रों का नाममात्र व्यास पिकोमीटर की इकाइयों के बराबर होता है) के बीच अंतर करें।
- इस पद्धति के नुकसान पर ध्यान दिया जाना चाहिए:
- - रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली को आपूर्ति किए गए पानी के प्रारंभिक उपचार की आवश्यकता;
- - उत्पादित पानी की 1 लीटर की अपेक्षाकृत उच्च लागत (महंगे उपकरण, महंगी झिल्ली);
- - परिणामी पानी की कम लवणता (विशेषकर पिकोफिल्ट्रेशन के साथ)। पानी व्यावहारिक रूप से आसुत हो जाता है।
- इलेक्ट्रोडायलिसिस... यह एक विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत पानी से लवण को हटाने पर आधारित है। विशेष झिल्लियों के कारण घुले हुए पदार्थों के आयनों का निष्कासन होता है। रिवर्स ऑस्मोसिस तकनीक की तरह, कठोरता आयनों के अलावा अन्य लवण भी हटा दिए जाते हैं।
- आसवन:आप कठोरता वाले लवणों से पानी को पूरी तरह से शुद्ध कर सकते हैं आसवन.
मॉस्को शहर के निवासियों द्वारा अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों में से एक पीने के पानी की कठोरता की मात्रा का सवाल है। यह रोजमर्रा की जिंदगी में डिशवॉशर और वाशिंग मशीन के व्यापक उपयोग के कारण है, जिसके लिए डिटर्जेंट की लोडिंग की गणना उपयोग किए गए पानी की कठोरता के वास्तविक मूल्य पर आधारित होती है।
आप हमारी इलेक्ट्रॉनिक सेवा का उपयोग करके अपने पते पर पानी की कठोरता के मूल्य का पता लगा सकते हैं
रूस में, कठोरता को "कठोरता की डिग्री" में मापा जाता है, और विश्व निर्माता अपने देशों में अपनाई गई माप की इकाइयों का उपयोग करते हैं। इसलिए, निवासियों की सुविधा के लिए, एक "कठोरता कैलकुलेटर" बनाया गया है, जिसकी मदद से उनके घरेलू उपकरणों को ठीक से स्थापित करने के लिए एक माप प्रणाली से दूसरे में कठोरता मूल्यों का अनुवाद करना संभव है।
| कठोरता सूचकांक | वर्तमान इकाई | आवश्यक इकाई | संकेतक की गणना का परिणाम | |
|---|---|---|---|---|
| = |
कठोरता पानी के गुणों का समुच्चय है जो इसमें घुले हुए लवणों की सामग्री से जुड़ा होता है, मुख्य रूप से कैल्शियम और मैग्नीशियम ("कठोरता लवण")। कुल कठोरता अस्थायी और स्थायी का योग है। अस्थायी कठोरता को उबलते पानी से समाप्त किया जा सकता है, जो कि कुछ लवणों की संपत्ति के कारण तथाकथित पैमाने का निर्माण होता है।
कठोरता के मूल्य को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक कैल्शियम और मैग्नीशियम (चूना पत्थर, डोलोमाइट) युक्त चट्टानों का विघटन है, जब प्राकृतिक पानी उनके माध्यम से गुजरता है। सतही जल आमतौर पर भूजल की तुलना में नरम होता है। सतही जल कठोरता महत्वपूर्ण मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन है, जो सर्दियों में अधिकतम तक पहुंच जाती है। कठोरता के न्यूनतम मूल्य बाढ़ या बाढ़ की अवधि के लिए विशिष्ट होते हैं, जब जल आपूर्ति स्रोतों में नरम पिघल या वर्षा जल का गहन प्रवाह होता है।
कठोरता इकाइयाँ
रूस में, कठोरता को "कठोरता की डिग्री" (1 ° W = 1 mg-eq / l = 1/2 mol / m3) में मापा जाता है। पानी की कठोरता को मापने के लिए अन्य इकाइयाँ विदेशों में अपनाई जाती हैं।
कठोरता इकाइयाँ
1 डिग्री डब्ल्यू = 20.04 मिलीग्राम सीए 2 + या 12.15 मिलीग्राम 2 + 1 डीएम 3 पानी में;
1 डिग्री डीएच = 10 मिलीग्राम सीएओ 1 डीएम 3 पानी में;
1 ° क्लार्क = 10 मिलीग्राम CaCO 3 0.7 डीएम 3 पानी में;
1 डिग्री फ़ारेनहाइट = 10 मिलीग्राम CaCO 3 पानी के 1 डीएम 3 में;
1 पीपीएम = 1 मिलीग्राम CaCO 3 1 डीएम 3 पानी में।
दुनिया के कुछ शहरों में पानी की कठोरता
पीने के पानी के लिए विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के दिशानिर्देश:
कैल्शियम - 20-80 मिलीग्राम / एल; मैग्नीशियम - 10-30 मिलीग्राम / एल। कठोरता के लिए कोई अनुशंसित मूल्य नहीं सुझाया गया है। इन संकेतकों के अनुसार मास्को पीने का पानी डब्ल्यूएचओ की सिफारिशों का अनुपालन करता है।
पीने के पानी को विनियमित करने के लिए रूसी नियामक दस्तावेज (SanPiN 2.1.4.1074-01 और GN 2.1.5.1315-03):
कैल्शियम - मानक स्थापित नहीं किया गया है; मैग्नीशियम - 50 मिलीग्राम / एल से अधिक नहीं; कठोरता - 7 ° J से अधिक नहीं।
यह वह जल है जिसमें क्षारीय मृदा धातुओं के घुले हुए लवणों की मात्रा अधिक होती है। मूल रूप से, पानी की कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम से प्रभावित होती है, जिसके यौगिक कठोरता के मुख्य लवण हैं।
कठोरता न केवल संभावना को निर्धारित करती है, बल्कि घरेलू या औद्योगिक जरूरतों में इसके उपयोग को भी निर्धारित करती है।
स्वादकठोर जल भेद करना बहुत आसान है - यह अत्यंत कड़वा होता है। कभी-कभी झरने के पानी का कड़वा स्वाद कठोरता लवण की उपस्थिति के कारण होता है।
देखने मेंउबालने के बाद पहचाना जा सकता है। ऐसे में लवण अवक्षेपित हो जाता है, जो किसी भी बर्तन के तल पर आसानी से दिखाई देता है।
कठोरता द्वारा जल का वर्गीकरण
रूस में, पानी की कठोरता को कठोरता की डिग्री में मापा जाता है, लेकिन इसे वॉल्यूम अंश या द्रव्यमान संख्या में भी व्यक्त किया जा सकता है।
एसआई प्रणाली में प्रयुक्त माप की आधिकारिक रूप से स्वीकृत इकाई ( इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली) - तिल प्रति घन मीटर। लेकिन व्यवहार में, माप की सूचीबद्ध इकाइयों का उपयोग नहीं किया जाता है, प्रति लीटर मिलीइक्विलेंस (meq / l) को प्राथमिकता देते हुए।
कठोरता के स्तर के अनुसार पानी को चार प्रकारों में बांटा गया है:
- शीतल जल (प्रति लीटर 2 मिली से कम);
- सामान्य पानी (प्रति लीटर 2 से 4 मिली समकक्ष);
- कठोर जल (प्रति लीटर 4 से 6 मिली समकक्ष);
- बहुत कठोर जल (6 मिली समकक्ष या अधिक प्रति लीटर)।
इस वर्गीकरण को अमेरिकी कहा जाता है और इसका उपयोग अक्सर पानी की कठोरता का आकलन करते समय किया जाता है।
एक समान वर्गीकरण है कठोरता की डिग्री में, लेकिन यह केवल 3 प्रकार के पानी का प्रतिनिधित्व करता है:
- शीतल जल (कठोरता के 2 डिग्री से कम);
- मध्यम कठोरता का पानी (कठोरता के 2 से 10 डिग्री से);
- अत्यंत कठोर जल (कठोरता के 10 डिग्री और अधिक से)।
जल कठोरता मानक
रूस और दुनिया में पानी की कठोरता के मानक एक दूसरे से बहुत अलग हैं। रूस में, पानी की अनुमति है, जिसकी कठोरता दहलीज से अधिक नहीं है 7 मिलीइक्विवेलेंट प्रति लीटर, अर्थात्, आबादी को बहुत कठोर पानी की आपूर्ति करने के लिए मना नहीं किया गया है.
यूरोप में समान आंकड़े अधिक नहीं हो सकते हैं 1,2 मिली-बराबर प्रति लीटर। इसका मतलब है कि यूरोपीय लोग शीतल जल पीते हैं, जिसकी कठोरता रूस में स्थापित की तुलना में लगभग छह गुना कम है।
गर्मी उपचार के लिए संवेदनशीलता द्वारा पानी की कठोरता के प्रकार।
पहला प्रकार है अस्थायी कठोरता, जब कैल्शियम और मैग्नीशियम के अलावा, पानी में होता है हाइड्रोकार्बन आयनों... इसे कार्बोनेट भी कहते हैं। यह पानी को उबालने से आसानी से निकल जाता है और किसी भी तरह से मानव शरीर को प्रभावित नहीं करता है।
दूसरा प्रकार है निरंतर कठोरता, यह भी कहा जाता है गैर कार्बोनेटकठोरता। यह सल्फ्यूरिक या नाइट्रिक जैसे मजबूत एसिड के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप बनने वाले कैल्शियम और मैग्नीशियम यौगिकों की उपस्थिति के कारण होता है। उबलते पानी से यह कठोरता दूर नहीं होती है, क्योंकि इस प्रकार के गैर-लवण तापमान के प्रभाव में विघटित नहीं होते हैं।
पूरी सख्ती के साथपानी की गणना कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट कठोरता के मूल्यों को जोड़कर की जाती है।
भंग लवणों की प्रचुरता के कारण उच्चतम कठोरता मान समुद्र और समुद्र के पानी में निर्धारित होते हैं। सतही जल की कठोरता आमतौर पर भूजल और भूमिगत स्रोतों से नमी से कई गुना कम होती है।
कठोर जल क्षति
आइए मानव शरीर, घरेलू उपकरणों और संचार पर अत्यधिक कठोर पानी के नकारात्मक प्रभाव पर विचार करें। कठोरता पैरामीटर जितना अधिक होगा, प्रत्येक प्रकार के हानिकारक प्रभाव का मूल्य उतना ही मजबूत होगा।
मानव स्वास्थ्य और पालतू जानवरों को नुकसान
- उच्च कठोरता में योगदान देता है मूत्र पथरी का बढ़नाऔर यूरोलिथियासिस का विकास। यह लवण के संचय के कारण होता है, जिसके पास शरीर से बाहर निकलने का समय नहीं होता है।
- कठोर पानी से धोते समय त्वचा को सुखा देता है... यह साबुन से बने "साबुन के स्लैग" की उपस्थिति के कारण है, जो कठोर पानी में झाग और घुलने में सक्षम नहीं है। ये साबुन के छींटे छिद्रों को बंद कर देते हैं, उन्हें स्वतंत्र रूप से सांस लेने से रोकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप त्वचा की सूजन विकसित हो सकती है, त्वचा की खुजली और जलन आराम नहीं कर सकती है।
- बालों पर एक पतली परत बनने से प्राकृतिक वसायुक्त फिल्म नष्ट हो जाती है। यह ठीक वैसे ही होता है जैसे हाथों की त्वचा पर होता है - "साबुन के टुकड़े"बाहर न धोएं और धीरे-धीरे जमा करें। यह कारण हो सकता है खुजली वाली खोपड़ीडैंड्रफ और यहां तक कि बालों का झड़ना भी।
- पशु स्वास्थ्य पर गंभीर रूप से कठोर पानी का प्रभाव मानव शरीर पर प्रभाव से भिन्न नहीं होता है। यूरोलिथियासिस विकसित होने का एक उच्च जोखिम है। सूखा खाना खाने वाले पालतू जानवरों में यह खतरा कई गुना बढ़ जाता है। नियमित रूप से नहाने से कुत्तों और बिल्लियों दोनों में बालों और त्वचा की समस्याएं हो सकती हैं।
- खाना पकाने की प्रक्रिया धीमी हो जाती हैकई लवणों के कारण, मांस अच्छी तरह से उबाल नहीं पाता है। यह खराब प्रोटीन अवशोषण की ओर जाता है और जठरांत्र संबंधी रोगों का कारण बन सकता है।
कठोर पानी से उपकरण और घरेलू सामान को होने वाली क्षति
- पानी में लवण की अधिक मात्रा होने के कारण साबुन के उत्पाद अत्यंत हानिकारक होते हैं फोम खराब तरीके से और गंदगी को धो लें... इसलिए, बर्तन धोने के लिए पाउडर, डिटर्जेंट और अन्य घरेलू रसायनों की मात्रा में नाटकीय रूप से वृद्धि करनी होगी।
- साबुन उत्पादों के खराब झाग के अलावा, उनके साथ कठोर पानी के संपर्क के कारण स्ट्रीक्स और हार्ड डिपॉजिट फॉर्मनलसाजी जुड़नार और व्यंजन की सतह पर, क्योंकि नमक का अवक्षेप गिर जाता है। इस तरह की पट्टिका को व्यंजनों से भारी रूप से धोया जाता है, और नलसाजी को भी नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, धीरे-धीरे इसकी सतहों को नष्ट कर देता है।
- बिजली के उपकरणों में पानी गर्म करने की प्रक्रिया में, लवण न केवल अवक्षेपित होते हैं, बल्कि क्रिस्टलीकृत होते हैं और पैमाने के रूप में गिरना... यह पैमाना है जो वॉटर हीटर के तेजी से टूटने का मुख्य कारण है।
- कठोर जल पत्ते दाग, धारियाँ और गंदा जमावताज़ी धुली वस्तुओं पर, रंग फीका पड़ जाता है, प्रिंट और चित्र धूसर हो जाते हैं। इनसे छुटकारा पाना बहुत मुश्किल है और इसके लिए फिर से डिटर्जेंट की बढ़ी हुई लागत की आवश्यकता होती है। कठोर जल में धुला हुआ कपड़ा खुरदुरा और बेलोचदार हो जाता है क्योंकि लवण उसमें मौजूद खाली जगह को बंद कर देते हैं। कपड़े और लिनन की ताकत कम हो जाती है।
संचार पर बढ़ी हुई कठोरता के साथ पानी के हानिकारक प्रभाव
- कठोरता लवण घरेलू उपकरणों की तरह ही होते हैं, अवक्षेपण या क्रिस्टलीकृत करनासंचार मार्गों और बड़े उपकरणों और प्रतिष्ठानों की सतह पर गठन स्केल... स्केल संचार की दीवारों को पतला करता है, बाद में उन्हें पूरी तरह से नष्ट कर देता है।
- कठोरता लवणों की प्रचुरता अवक्षेपण या स्केल, बार-बार होती है असफलताबॉयलर जैसे बड़े जल तापन प्रतिष्ठान।
- पुनर्चक्रण जल आपूर्ति प्रणालियों में, स्केल जमा, पानी के पत्थर और लवण से कीचड़ बनते हैं क्रॉस-कंट्री क्षमता को कम करेंपाइप, जबकि गर्मी हस्तांतरण कम हो जाता है। पानी का दबाव कम हो जाता है, रेडिएटर्स में पानी की मात्रा कम हो जाती है, घरों से पानी के इनलेट और आउटलेट बंद हो जाते हैं, जिससे संचार नेटवर्क पूरी तरह से बंद हो सकता है। यह सब ऊर्जा की खपत को बढ़ाता है।.
घर पर, पानी की कठोरता को कम करने का सबसे तर्कसंगत तरीका पीने के लिए पानी को साफ करना और अतिरिक्त नमक से खाना बनाना है। आदर्श रूप से, घर में किसी भी उपयोग के लिए पानी को फिल्टर किया जाना चाहिए।
लेकिन साथ ही, किसी को यह नहीं भूलना चाहिए कि कठोरता संकेतक एक निश्चित औसत मूल्य के बराबर होना चाहिए। ज्यादा नर्म पानी भी फायदेमंद नहीं होता। यह मनुष्यों में हृदय रोगों के विकास के जोखिम को बढ़ाता है, शरीर से लवणों को बाहर निकालता है, जिससे रिकेट्स का तेजी से विकास होता है और हड्डियों का पतलापन होता है। उपयोगिता प्रणालियों में, शीतल जल धातु के पाइपों को खराब करता है।
पानी में घुलनशील कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण की उपस्थिति के कारण कठोरता पानी का एक गुण है।
पानी की कठोरता- यह पानी की गुणवत्ता के मुख्य मानदंडों में से एक है।
कठोरता रसायन
संकल्पना पानी की कठोरतायह कैल्शियम केशन (Ca 2+) और, कुछ हद तक, मैग्नीशियम (Mg 2+) के साथ संबद्ध करने के लिए प्रथागत है। वास्तव में, सभी द्विसंयोजक धनायन कठोरता को एक डिग्री या किसी अन्य तक प्रभावित करते हैं। वे यौगिकों (कठोरता लवण) बनाने के लिए आयनों के साथ बातचीत करते हैं जो अवक्षेपित हो सकते हैं। मोनोवैलेंट केशन (उदाहरण के लिए, सोडियम Na +) में यह गुण नहीं होता है।
यह तालिका उन प्रमुख धातु पिंजरों को सूचीबद्ध करती है जो कठोरता का कारण बनते हैं और जिन प्रमुख आयनों से वे जुड़े होते हैं।
व्यवहार में, स्ट्रोंटियम, लोहा और मैंगनीज का कठोरता पर इतना कम प्रभाव पड़ता है कि आमतौर पर उनकी उपेक्षा की जाती है। एल्युमिनियम (Al 3+) और फेरिक आयरन (Fe 3+) भी कठोरता को प्रभावित करते हैं, लेकिन प्राकृतिक जल में पाए जाने वाले pH स्तरों पर, उनकी घुलनशीलता और, तदनुसार, कठोरता में "योगदान" नगण्य होता है। इसी तरह, बेरियम (बीए 2+) के महत्वहीन प्रभाव को ध्यान में नहीं रखा जाता है।
कठोरता के प्रकार।
निम्नलिखित प्रकार के कठोरता हैं।
कुल कठोरता।यह कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों की कुल एकाग्रता से निर्धारित होता है। यह कार्बोनेट (अस्थायी) और गैर-कार्बोनेट (स्थायी) कठोरता का योग है।
तालिका स्पष्ट रूप से "उनकी" कठोरता की समस्या के लिए बहुत अधिक "कठोर" दृष्टिकोण दिखाती है। इसके कारण हैं, जिनकी चर्चा नीचे की गई है।
आमतौर पर, कम खनिजयुक्त पानी में, कैल्शियम आयनों के कारण कठोरता प्रबल होती है (70% -80% तक) (हालांकि कुछ दुर्लभ मामलों में, मैग्नीशियम कठोरता 50-60% तक पहुंच सकती है)। जल खनिजकरण की डिग्री में वृद्धि के साथ, कैल्शियम आयनों (सीए 2+) की सामग्री तेजी से घट जाती है और शायद ही कभी 1 ग्राम / एल से अधिक हो जाती है। अत्यधिक खनिजयुक्त पानी में मैग्नीशियम आयनों (Mg 2+) की सामग्री कई ग्राम तक पहुँच सकती है, और नमक की झीलों में - दसियों ग्राम प्रति लीटर पानी।
सामान्य तौर पर, सतही जल की कठोरता आमतौर पर भूजल की कठोरता से कम होती है। सतही जल की कठोरता महत्वपूर्ण मौसमी उतार-चढ़ाव के अधीन होती है, जो आमतौर पर सर्दियों के अंत में उच्चतम मूल्य तक पहुंचती है और बाढ़ की अवधि के दौरान सबसे कम होती है, जब यह प्रचुर मात्रा में नरम बारिश और पिघले पानी से पतला होता है। समुद्र और समुद्र के पानी में बहुत अधिक कठोरता होती है (दसियों और सैकड़ों meq / dm 3)।
पानी की गुणवत्ता पर कठोरता का प्रभाव।
पीने की जरूरतों के लिए पानी के उपयोग के दृष्टिकोण से, कठोरता की डिग्री के संदर्भ में इसकी स्वीकार्यता स्थानीय परिस्थितियों के आधार पर काफी भिन्न हो सकती है। कैल्शियम आयन के लिए स्वाद सीमा (मिलीग्राम समतुल्य के संदर्भ में) 2-6 meq / L की सीमा में है, जो संबंधित आयनों पर निर्भर करता है, और मैग्नीशियम के लिए स्वाद सीमा और भी कम है। कुछ मामलों में, उपभोक्ताओं के लिए 10 मिलीग्राम-ईक्यू / एल से अधिक कठोरता वाला पानी स्वीकार्य है। उच्च कठोरता पानी के ऑर्गेनोलेप्टिक गुणों को कम करती है, इसे कड़वा स्वाद प्रदान करती है और पाचन अंगों पर नकारात्मक प्रभाव डालती है।
विश्व स्वास्थ्य संगठन स्वास्थ्य संकेतों के लिए किसी भी अनुशंसित गंभीरता मूल्य की पेशकश नहीं करता है। डब्ल्यूएचओ सामग्री का कहना है कि हालांकि कई अध्ययनों ने पीने के पानी की कठोरता और हृदय रोग के बीच एक सांख्यिकीय रूप से विपरीत संबंध प्रकट किया है, उपलब्ध आंकड़े इस संबंध की कारण प्रकृति के बारे में निष्कर्ष निकालने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। इसी तरह, यह स्पष्ट रूप से सिद्ध नहीं हुआ है कि शीतल जल का मानव शरीर में खनिज संतुलन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
इसी समय, पीएच और क्षारीयता के आधार पर, 4 mEq / l से अधिक कठोरता वाला पानी वितरण प्रणाली में स्लैग और स्केल (कैल्शियम कार्बोनेट) के जमाव का कारण बन सकता है, खासकर गर्म होने पर। यही कारण है कि Kotlonadzor के मानदंड बिजली बॉयलरों (0.05-0.1 mg-eq / l) के लिए उपयोग की जाने वाली पानी की कठोरता के मूल्य के लिए बहुत कठोर आवश्यकताओं को पेश करते हैं।
इसके अलावा, जब कठोरता लवण डिटर्जेंट (साबुन, वाशिंग पाउडर, शैंपू) के साथ बातचीत करते हैं, तो फोम के रूप में "साबुन स्लैग" बनते हैं। यह न केवल डिटर्जेंट की एक महत्वपूर्ण बर्बादी की ओर जाता है। सुखाने के बाद, इस तरह के फोम बालों पर प्लंबिंग जुड़नार, लिनन, मानव त्वचा पर एक पट्टिका के रूप में रहता है ("मोटे" बालों की अप्रिय भावना कई लोगों को अच्छी तरह से पता है)। मनुष्यों पर इन विषाक्त पदार्थों का मुख्य नकारात्मक प्रभाव यह है कि वे प्राकृतिक वसायुक्त फिल्म को नष्ट कर देते हैं जो हमेशा सामान्य त्वचा से ढकी रहती है और इसके छिद्रों को बंद कर देती है। इस तरह के नकारात्मक प्रभाव का संकेत साफ धुली हुई त्वचा या बालों की विशेषता "चीख" है। यह पता चला है कि नरम पानी का उपयोग करने के बाद "साबुन" की जलन, जो कुछ जलन पैदा करती है, एक संकेत है कि त्वचा पर सुरक्षात्मक फैटी फिल्म बरकरार और बरकरार है। यह वह है जो स्लाइड करती है। अन्यथा, आपको त्वचा की सुरक्षा को बहाल करने के लिए लोशन, सॉफ्टनिंग और मॉइस्चराइजिंग क्रीम और अन्य तरकीबों पर पैसा खर्च करना होगा जो कि मदर नेचर ने हमें पहले ही प्रदान किया है।
साथ ही सिक्के के दूसरे पहलू का भी जिक्र करना जरूरी है। मृदु जल 2 meq / l से कम की कठोरता के साथ कम बफर क्षमता (क्षारीयता) होती है और पीएच स्तर और कई अन्य कारकों के आधार पर, पानी के पाइप पर संक्षारक प्रभाव बढ़ सकता है। इसलिए, कई अनुप्रयोगों (विशेष रूप से गर्मी इंजीनियरिंग में) में, पानी की कठोरता और इसकी संक्षारकता के बीच एक इष्टतम संतुलन प्राप्त करने के लिए कभी-कभी पानी का एक विशेष उपचार करना आवश्यक होता है।
औद्योगिक तरीके