Лабораторный анализ воды на железо и экспресс-тесты в домашних условиях

Пробы

Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС.

Для потребителя важно знать, как правильно провести забор образцов для анализа на железо в воде из скважины: ПОДРОБНО ТУТ

Норма

После анализа выдается протокол испытаний.

Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.

Последствия недостатка или превышения показателей.

Превышение, как и недостаток химического элемента в организме, отрицательно влияет на состояние здоровья, самочувствие человека.

Повышенный уровень металла вызывает:

  • Отложения элемента в тканях и внутренних органах.
  • Головную боль, утомляемость, головокружение.
  • Изменение цвета кожи.
  • Проблемы с желудочно-кишечным трактом – тошноту, рвоту, язву кишечника.
  • Печеночную и почечную недостаточность.
  • Заболевания сердца и сосудов.
  • Риск возникновения злокачественных опухолей.
  • Анемию.

Пониженное содержание химического элемента провоцирует:

  • Уменьшение концентрации гемоглобина, участвующего в транспортировке кислорода к органам, тканям, мозгу.
  • Снижение тонуса мышц.
  • Нарушение психического состояния.
  • Снижение иммунитета.
  • Увеличение массы тела.

Анализ воды из скважин

Вода, получаемая из скважин чище и мягче, чем обычная водопроводная. Но на её состав влияют объекты, расположенные поблизости: заводы, стройки, мусорные полигоны и пр. Проверять скважины нужно 1 раз в год или по необходимости, когда появляются сомнения по поводу чистоты воды – если появился неприятный запах или изменился вкус.

Где можно проверить качество воды

Образцы воды принимают лаборатории разных организаций, таких как Водоканал, СЭС, частные лаборатории и Роспотребнадзор.

Собирая образцы, нужно соблюдать определённые правила:

  • Кран протрите 96% спиртом или обработайте открытым огнём;
  • используйте тару объёмом до 1,5 л – её нужно предварительно сполоснуть кипятком;
  • тара от газировки не подойдёт: краситель подобных напитков очень трудно отмывается, на стенках, скорее всего, будут его остатки;
  • перед тем, как набрать пробу, сливайте воду в течение 10-15 минут;
  • не используйте во время сбора образца сильный напор – под воздействием кислорода происходит множество разных реакций;
  • заполните тару, закройте крышкой;
  • подпишите время и место сбора образца, причину анализа.

Отвезти собранный материал в лабораторию нужно сразу после сбора.

Органолептические свойства воды

К органолептическим свойствам воды относятся:

  • вкус;
  • запах;
  • цветность;
  • мутность.
  • запах хлорки свидетельствует о повышенном содержании хлора, избыток которого способен вызывать болезни сердца и пищеварительной системы;
  • запах гнили говорит о попадании в воду различных органических загрязнений – отходов животных, растений;
  • запах тухлых яиц – спутник сероводорода. Опасность данного газа заключается в том, что человек привыкает к «аромату» и больше его не чувствует. Сероводород же, медленно, но верно ухудшает самочувствие: появляется головокружение и тошнота, возрастает риск заболеваний кожи;
  • запах нефтепродуктов, как правило, свидетельствует о загрязнении воды отходами с промышленных предприятий.

Согласно ГОСТу 3351-74 запах оценивают в баллах. 0 – отсутствует, 1 – не ощущается, но можно обнаружить в лаборатории, 2 – ощущается, если специально искать, 3 – легко, ощущается и неприятен, так до 5 баллов. Максимально допустимый показатель – 3 балла.

Коротко о воде вообще

Добыча ресурса осуществляется из разных слоев почвы

  1. Верховодка
  2. Вода из песчаной почвы (скважину бурят на небольшую глубину)
  3. Артезианская вода

Поверхностные воды

  • Верховодка имеет в своем составе органическое железо.
  • Лигнины и танины
  • Соединения с гуминовыми солями
  • Бактериальное вещество (бактерии из двухвалентных частиц делают трехвалентные)

Количество железных примесей в верховодке не слишком превышает норму, но выше ПДК (предельно допустимая концентрация). Из такой жидкости вывести гуминовые соединения железа.

Скважина на песчаной почве

В слоях почвы источника данного типа содержится кислород, при помощи которого, бактерии меняют валентность железа. Добываемый ресурс из песчаных почвенных слоев, близок по составу к верховодке, что допускает содержание в нем гуматов.

Скважины известняковых пород (артезианские)

Ресурс из артезианского бассейна экологичностью превосходит воду, добытую из песчаного грунта и верховодки. Воздействие окружающей среды на него минимально. Глубина залегания от 50м до 200м. Тем не менее в воде содержатся соли железа и минералы, в избыточном количестве. Происходит это по причине взаимодействия воды с некоторыми породами почвы. Учитывая величину глубины, а она не малая, доступ кислорода ограничен, соответственно источник наполняется двухвалентным железом.

В водяном слое есть такие виды химических соединений

  • Бикарбонат железа – Fe(HCO3)2
  • Карбонат – FeCO3
  • Сульфат – FeSO4
  • Сульфид – FeS
  • Трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3 и органическое железо – попадают в известняковый слой крайне редко.
  • Для определения наличия двухвалентного железа в ресурсе, достаточно дать ему свободное воздействие с воздухом и оставить на время. Кислород создаст окисление, что приведет к оседанию на дно железа.
  • В централизованном водоснабжении и частном, также наблюдается помутнение воды с желтоватым или бурым оттенком – это характерный признак наличия трехвалентного железа. Когда жидкость отстоится, образуется осадок.
  • Желтый оттенок признак и органического железа, только в этом варианте отсутствует образование оседания частиц.
  • Радужная пленка покрывающая воду, указывает на наличие органического железа.
  • Бывает, от жидкости слышится запах металла, что тоже считается признаком повышения ПДК железа.

Что делать при плохих анализах

В этом случае нужно сдать:

  • Общие анализы крови и мочи, чтобы определить кровяные показатели.
  • Биохимию крови на показатели работы печени и почек.
  • УЗИ брюшной полости для выявления болезней внутренних органов.

Остальные обследования назначаются в зависимости от причин выявленного нарушения.

Для лечения железодефицита больному выписывают железосодержащие препараты и минерально-витаминные комплексы, улучшающие усвоение этого микроэлемента. Поднять уровень этого вещества можно, употребляя богатые им продукты.

ПродуктСодержание железа, мг/100г
Печень говяжья9.0
Печень свиная19.7
Язык говяжий5.0
Язык свиной3.2
Яйца2.5
Курица1.5
Говядина3.6
Свинина1.8
Гречка6.7
Овсянка3.9
Чечевица11.8
Арахис4.6
Абрикосы (курага)3.2
Чернослив3.0

Гранат, вопреки распространенному мнению, содержит достаточно мало железа – всего 0.3 мг. Не блещут этим показателем и яблоки – микроэлемента там всего 0.1 мл -10 г. Кроме того, микроэлемент содержится во фруктах в трудноусвояемой форме.

Анализ природной воды

Знание химического состава природных вод имеет огромное практическое значение для оценки возможности их использования в различных отраслях экономики. Химический состав вод необходимо учитывать при их использовании для всех видов водоснабжения и водопользования – питьевого, хозяйственно-бытового, промышленного, сельскохозяйственного, транспортного, при поиске и добыче полезных ископаемых, при определении возможности медицинского применения, при строительстве гидротехнических сооружений, в частности для предупреждения водной коррозии бетонных и металлических конструкций.

Другим важным аспектом исследований природных вод является оценка их загрязненности в соответствии с гигиеническими и рыбохозяйственными требованиями в условиях постоянного роста масштабов влияния антропогенных факторов. Водная среда является конечным замыкающим звеном миграции и депонирования даже для многих загрязняющих веществ, не поступающих напрямую в водные объекты, а выбрасываемых в воздушную среду, сбрасываемых на ландшафты, вносимых в почву при сельскохозяйственной деятельности и строительстве.

Таким образом, в водной среде происходит накопление наиболее опасных персистентных загрязняющих веществ, химическая трансформация которых затруднена из-за их высокой устойчивости к воздействию физико-химических факторов. Для решения задач по защите природных вод от загрязнения необходимо всестороннее комплексное изучение состояния конкретных водных объектов.

Наша лаборатория аккредитована на проведение анализа различных типов природных вод (анализ морской воды, анализ поверхностных и грунтовых вод, анализ талых вод) с выдачей протокола количественного химического анализа. В ходе химико-аналитических исследований мы определяем такие показатели как:

  • значения основных общих макропоказателей: рН, щелочность, электропроводность, мутность, содержание взвешенных веществ, минерализацию, БПК, ХПК;
  • концентрации основных элементов ионного состава и биогенных элементов: хлоридов, сульфатов, фторидов, всех форм азота и фосфора, кремния, натрия, калия, кальция, магния;
  • содержание цветных металлов и токсичных элементов: железа, марганца, ртути, кадмия, свинца, цинка, олова, меди, висмута, никеля, кобальта, хрома, ванадия, алюминия, бериллия, стронция, молибдена, серебра, мышьяка, сурьмы, селена и др.;
  • содержание основных устойчивых органических загрязняющих веществ: хлорорганических пестицидов, нефтепродуктов, фенолов, полициклических ароматических углеводородов, детергентов (СПАВ), полихлорированных бифенилов, летучие ароматических углеводородов (бензол, толуол, ксилолы и др.), летучие хлорированные углеводороды (хлороформ, тетрахлорид углерода, дихлорэтан и др.)

Анализ воды с помощью тестеров, индикаторов и лакмусовых тест-полосок

Чтобы получить точные данные о качестве воды в домашних условиях, можно приобрести специальные тестеры или наборы для экспресс-анализа. Но перед покупкой нужно решить, по каким параметрам будете проводить контроль. Потому что для каждого показателя понадобится свой прибор или индикатор. А стоимость их, как правило, начинается от 3,5 тысяч рублей.

Какие показатели можно проверить в домашних условиях?

Уровень кислотности рН

Для проверки этого параметра выпускаются специальные приборы, рН-метры, или водородные ионометры. Это очень важный показатель. Как известно, реакция плазмы крови здорового человека слабощелочная, около 7,4. Врачи рекомендуют пить воду именно с такой реакцией. Потому что сдвиг в кислотную сторону жидкостей в организме приводит к серьезным проблемам со здоровьем. А снижение рН до показателя в 5,5 приводит к летальному исходу.

Проверку можно провести специальным прибором, например РН-009. Это недорогое и удобное устройство может применяться, как в производственных, так и домашних условиях. Для оценки водопроводной воды, жидкости в бассейнах, аквариумах. Определяет показатель с точностью до 0,1, что вполне достаточно для бытовых нужд.

Уровень жесткости

Проверить уровень жесткости в домашних условиях можно с помощью прибора TDS -метра. Жесткость воды определяет содержание минеральных веществ и химических элементов. Таких как железо, марганец, соли кальция и магния, сульфиды и фториды, различные органические соединения. Из-за жесткости воды ухудшается её вкус, кожа после мытья ею становится стянутой, волосы тускнеют. Кроме того жесткая вода может привести к ухудшению работы и даже поломке бытовой техники: чайников, стиральных и посудомоечных машин.

Жесткость измеряется в миллиграммах на литр (мг/л). Мягкая, слабоминерализованная вода, содержит от 50 до 100 мг/л. Эта вода, конечно, хороша для работы бытовой техники, но не очень полезна для организма человека. Потому что в организм с водой должны поступать соли кальция, магния и проч.

Для питьевой бутилированной и водопроводной воды нормой считаются показатели от 100 до 300 мг/л.

Примеси железа в воде

Следует контролировать содержание солей железа в воде. Потому что для человеческого организма неблагоприятно не только повышенное, но и пониженное содержание железа. При недостатке поступления железа в организм человек чаще устает, чувствует слабость, у него снижается работоспособность. Но и излишек вреден: может привести к нарушению работы внутренних органов, развитию заболеваний.

Анализ воды на содержание железа можно провести с помощью теста Нилпа Fe.

Стандарты и нормативы

Для аналитических, химических, клинических лабораторий разработаны отраслевые стандарты, в которых указаны требования к параметрам воды. Эти нормативы прописаны в соответствующих документах по системам ISO, ASTM и ГОСТ.

Для аналитических, химических лабораторий действует международный стандарт — ISO 3696:1987. Согласно этому документу выделяют 3 степени очистки воды. Эти категории различаются по электропроводности, количеству химических элементов, рН, массовой доле оксида кремния и количеству сухих веществ после выпаривания.

Американский стандарт воды для аналитических, химических лабораторных учреждений ASTM D1193-06 (2011) является более жестким. Согласно этому нормативу выделяют 4 типа воды. Также в зависимости от количества микроорганизмов в воде выделяются подтипы A, B и C. Кроме показателей, которые нормируются по стандарту ISO, в американском стандарте учитывается содержание хлоридов, органического углерода, натрия, бактериальных эндотоксинов, гетеротрофной микрофлоры.

В РФ действуют ГОСТ 52501-2005 и ГОСТ 6709-97. Они актуальны для лабораторий любого профиля. В этом документе нормируются те же показатели, что и в стандарте ISO.

Вода для лабораторий, проводящих клинические исследования, должна соответствовать стандарту CLSI, который предусматривает 6 типов воды:

  • реагентного качества;
  • специальная реагентного качества;
  • для питания лабораторного оборудования;
  • для применения в качестве растворителя;
  • для мойки посуды и автоклавов;
  • очищенная бутилированная.

Для этой системы стандартизации также важно определение размера твердых частиц

Как очистить своими руками

Способы очистки сводятся к процедуре перевода двухвалентной формы металла, не подлежащей фильтрации из-за малых размеров, в трехвалентную. После этого концентрацию металла можно уменьшить путем механического фильтрования.

Обезжелезить воду можно безреагентными и реагентными способами проведения химической реакции.

Самый простой и бюджетный метод водоочистки заключается в том, что вода из скважины набирается в бак-отстойник. Взаимодействие с кислородом приводит к переводу железа в трехвалентную форму, выпадающую в осадок. Воду сливают из слоя, находящегося выше осадка. При отсутствии кислорода она полностью отстаивается в течение 24 часов в открытой системе при дополнительной аэрации за 4-6 часов.

Наиболее востребованные наборы

Лидеры рейтинга — комплекты, выполняющие распространенные задачи, обладающие необходимой точностью и приемлемой ценой:

  1. Комплект, состоящий из pH-метра и солемера, предлагает фирма Lizi (Китай). Набор предназначен для бытового применения. Оба прибора компактные, автономные. Цена комплекта около 3 500 руб.
  2. Фирма Watertest продает набор, состоящий из электролизера, измерителей pH, TDS, ОВП. Продавцы считают, что комплект полностью покрывает потребности по исследованию качества воды в быту и на предприятиях общественного питания. Цена набора около 5 000руб.
  3. Набор PHCOM от фирмы HM Digital (Корея). Позволяет измерить кислотность, минерализацию, электропроводность, температуру исследуемого раствора. В набор входит 2 прибора: pH-метр и солемер. Изготовители характеризуют их как устройства профессионального уровня. Цена набора несколько превышает 10 000 руб.

Для чего проводится анализ воды?

Подача воды в квартиры и частные дома через центральную систему водоснабжения осуществляется через специальные магистрали, которые в подавляющем большинстве уже давно отработали свой срок и находятся в плачевном состоянии. Металлические трубы ржавеют, что способствует появлению различных примесей, протечек и благоприятствует размножению болезнетворных грибков.

Вода из колодцев и скважин так же нуждается в лабораторном анализе или тестировании на специальных приборах, поскольку в связи с ухудшением экологической обстановки, грунтовые воды часто принимают на себя большую часть загрязнений из поверхности.

Анализ воды проводится так же для выявления количества железа и кальция в жидкости, поскольку любой современный бытовой прибор, такой как бойлер или стиральная машинка, очень быстро приходит в негодность от накипи и жесткости воды. Особо тщательно стоит подходить к анализу при наличии детей в семье, поскольку их организм ещё не обладает достаточно крепким иммунитетом для распознавания и борьбы с многими болезнетворными бактериями или аллергическими веществами, которые могут содержаться в воде.

Наборы приборов

Набор приборов — это мини-лаборатория, на 100% отвечающая задачам пользователя.

Сфера применения диктует рациональный состав набора:

  • в быту, пищевой промышленности, при разведении рыб в первую очередь нужна информация о кислотности и минерализации воды;
  • при выяснении оздоровительных возможностей воды кроме измерителей pH и TDS в набор включают ОВП-метр;
  • моментальную качественную оценку водного раствора дают электролизеры. Их добавляют в набор, чтобы сделать его универсальным.

Приборы, приобретенные в комплекте, обходятся дешевле, чем те же устройства, купленные поодиночке.

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.

Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.

Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.

Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки

Аэрационный метод

Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.

Существует две разновидности подобного решения:

  • Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
  • Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.

Пример напорной аэрационной установки

Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.

Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.

Процесс озонирования

Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.

Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки

Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.

Ионообменный способ

Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.

Ионнообменный метод

Метод обратного осмоса

Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.

Принцип работы установки обратного осмоса

Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.

Пример минерализатора

Применение реагентов

Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.

Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов

Анализ питьевой воды

Мы делаем анализ питьевой водопроводной воды. Исследование качества водопроводной воды отличается от анализа воды из колодца или скважины. Кроме обычных показателей (железо, жесткость, нитраты и т.д.) в ней необходимо определять концентрации веществ, поступающих в воду в процессе хлорирования или образующихся в воде под действием хлора. В процессе технологической подготовки питьевой воды из поверхностных водоемов при применении различных реагентов могут образовываться продукты хлорирования органических химических соединений, зачастую более токсичные, чем первичные загрязнители. Использование современных аналитических методов позволило идентифицировать в питьевой воде более чем 1400 органических соединений.

В водопроводной воде содержаться такие легколетучие галогенорганические вещества как хлороформ, бромоформ, четыреххлористый углерод, трихлорэтилен и др., остаточный активный хлор. При длительном поступлении в организм с водой они могут привести к ухудшению состояния Вашего здоровья, т.к. являются канцерогенными и мутагенными соединениями.

Сокращенный комплекс показателей подходит для оценки общей загрязненности воды на соответствие требованиям СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий