Nitratai šachtinių šulinių vandenyje ir jų šalinimas

Požeminių vandenų svarbiausia problema yra pernelyg didelės geležies junginių, kartais mangano, amonio ar sieros vandenilio koncentracijos, o šulinių ir šaltinių vandenyje ji neegzistuoja; čia pagrindinė ir didžiausia problema yra nitratai (čia nebus kalbama apie mikrobiologinę šulinių vandens taršą). Nitratai turi dar kitą pavadinimą (sinonimą), kuris plačiai vartojamas žemdirbių ar kaimo žmonių – salietra. Kalio nitratas vadinamas kalio salietra, amonio nitratas – amonio salietra ir t. t.

Kas yra nitratai, kodėl apie juos tiek daug kalbama ir rašoma, ar jie iš tikrųjų yra tokie baisūs ir pavojingi? Nitratai yra viena iš daugelio azoto junginių formų, o azotas kartu su fosforu ir kaliu yra svarbiausi biogeniniai elementai. Biogeniniai elementai yra tiesiog būtini normaliam gyvų organizmų egzistavimui. Be salietros, taip pat kalio ir fosforo trąšų neįmanoma užauginti gero derliaus. Tačiau nitratai (salietros) turi dar vieną labai svarbią savybę – visų metalų nitratai yra gerai tirpūs vandenyje ir ta jų dalis, kurios nespėja pasisavinti gyvi organizmai (mikroorganizmai ir augalai) baltymų sintezei, lengvai migruoja ir patenka į gruntinius vandenis. Taip nitratai atsiranda šulinių, šaltinių ir negilių gręžinių vandenyje.

Gydytojai higienistai nustatė, kad, patekę į žmogaus organizmą ir veikiami įvairių fermentų, nitratai pirmiausiai virsta daug pavojingesniais nitritais, o šie nitrozo junginiais. Atliekant bandymus su įvairiais gyvūnais nustatyta, kad nitrozo junginiai jau yra kancerogenai ir skatina piktybinių auglių atsiradimą. Nitritai veikia panašiai kaip ir smalkės (sinonimas  – anglies monoksidas, CO), t. y. trukdo hemoglobinui aprūpinti organizmą deguonimi. Continue reading

Beržo ir klevo sulos cheminė sudėtis (Birch and Maple saps chemical composition)

DSCN0083

Artėja pavasaris ir bunda gamta. Netrukus pradės tekėti beržų ir klevų sula. Vieni teigia, kad nieko vertingo suloje nėra ir kad tai tik šiek tiek salstelėjęs vanduo. Kiti, priešingai, teigia, kad suloje yra daug įvairiausių žmogaus organizmui reikalingų ir naudingų medžiagų. O kaip yra iš tikrųjų?

Panaršiau internete ir radau šiek tiek faktinės medžiagos. Su įdomumu perskaičiau Latvijos Žemės ūkio universiteto Maisto technologijos fakulteto specialistų straipsnį (nuoroda pateikta žemiau). Lietuvių kalba šios publikacijos pavadinimas skamba maždaug taip: „ Biologiškai aktyvių ir mineralinių medžiagų nustatymas Latvijos beržo ir klevo suloje“.

 

Determination of Bioactive Compounds and Mineral Substances in Latvian Birch and Maple Saps

Māra Kūka1 / Ilze Čakste1 / Endija Geršebeka1

1Faculty of Food Technology, Latvia University of Agriculture, Lielā iela 2, Jelgava, LV-3001, LATVIA

Citation Information: Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. Natural, Exact, and Applied Sciences. Volume 67, Issue 4-5, Pages 437–441, ISSN (Print) 1407-009X, DOI: 10.2478/prolas-2013-0069, December 2013

 

Kadangi Lietuva ir Latvija yra artimos kaimynės (panašus klimatas), tai tikėtina, kad ir Lietuvos beržų ir klevų sulos cheminė sudėtis bus panaši. Pirmiausiai siūlau susipažinti su publikacijoje pateiktais cheminės analizės rezultatais, vėliau juos trumpai pakomentuosiu. Continue reading

Nitratų šalinimas iš vandens šalčio pagalba

 

Šį nedidelį tyrimą atlikti paskatino vienas mano internetinio puslapio lankytojas. Jis klausė, ar negalima būtų sumažinti nitratų koncentraciją vandenyje, dalį vandens paverčiant ledu. Aš jam pažadėjau tai išsiaiškinti, o pažadus reikia vykdyti.

Tyrimo metodika labai paprasta: į vieno litro talpos stačiakampį skaidraus plastiko indą įpyliau apie 800 mL čiaupo vandens su žinoma nitratų koncentracija (119 mg/L). Šį indą pastačiau į šaldiklio kamerą  ir ten laikiau tol, kol maždaug trečdalis vandens virto ledu. Tuomet indą išėmiau iš šaldiklio ir ledą atskyriau nuo nesušalusio vandens. Palaukus tol, kol kambario temperatūroje ledas virto skysčiu, jame vėl pakankamai tiksliu spektrometriniu metodu buvo nustatyta nitratų koncentracija. Be nitratų koncentracijos buvo išmatuotas abiejų vandens mėginių savitasis elektros laidis (SEL). Priminsiu, kad SEL yra proporcingas druskų koncentracijai vandenyje. Šio nedidelio tyrimo rezultatai pateikti lentelėje.

 

Vandens kokybės rodiklis, jo vienetai

Pradinis (nešaldytas) vanduo

Vanduo, gautas ištirpinus ledą

Sumažėjimas, %

Savitasis elektros laidis (SEL), μS/cm

570

112

80,3

Nitratų koncentracija, mg/L

119

22,5

81,1

Druskų koncentracija, mg/L*

285

56

80,3

*Čia pateikta apytikrė druskų koncentracija. Jinai gauta, SEL padauginus iš 0,5.

 

Ką parodė šis nedidelis tyrimas? Jis parodė, kad tokiu būdu bet kokiame vandenyje galima ženkliai sumažinti įvairių druskų (tame tarpe ir nitratų) koncentracijas. Nemažiau svarbus ir kitas klausimas: kiek ekonomiškas yra šis būdas? Atsakymo į šį klausimą, deja,  neturiu.

Tiems, kas domisi tirpsmo vandeniu, siūlau perskaityti mano puslapyje pateiktą straipsnį „Stebuklingi vandenys (sidabrinis, gyvasis ir negyvasis, tirpsmo ir kt.)“.

 

Greiti ir pakankamai tikslūs geležies koncentracijos nustatymo būdai

 

Spektrometrinis ir vizualus kolorimetrinis geležies koncentracijos nustatymas 

Atestuotos ir akredituotos vandens tyrimo laboratorijos geležies koncentraciją vandenyje nustato spektrometriniu metodu su 1,10-fenantrolinu (ISO 6332). Gana ilgai šį metodą naudojau ir aš. Tai yra gana patikimas ir tikslus metodas. Tačiau šis metodas reikalauja daug laiko ir iš esmės gali būti taikomas tiktai laboratorijoje.

Prieš 17 metų  susipažinau su kitu spektrometriniu geležies nustatymo metodu, kuris man pasirodė gerokai patrauklesnis už anksčiau minėtą. Šio metodo esmė yra tokia: Fe2+ jonai rūgščioje terpėje reaguoja su 3-(2-piridil)-5,6-bis(4-fenilsulfo rūgšties)-1,2,4-triazino dinatrio druska, sudarydami violetinės spalvos kompleksinį junginį, kuris fotometruojamas esant 565 nm šviesos bangos ilgiui. Metodas yra labai selektyvus ir jautrus; molinis ekstinkcijos koeficientas ε = 27 570. Palyginimui priminsiu, kad geležies spalvoto junginio su 1,10-fenantrolinu molinis ekstinkcijos koeficientas ε = 8000 (kuo didesnė ε reikšmė, tuo jautresnė reakcija ir tuo mažesnes geležies koncentracijas galima nustatyti be papildomo koncentravimo). Šiuo metodu nustatoma bendroji geležies koncentracija. Visi reikalingi reagentai (organinis dažas, koloidinių ir stambiadispersių geležies formų tirpiklis, reduktorius, buferinė sistema ir kt.) yra sukomponuoti viename buteliuke. Susidaręs spalvotas kompleksinis junginys išlieka patvarus pakankamai ilgai (apie 20 val.), reakciją galima atlikti gana plačiame temperatūrų intervale (5–40 °C). Belieka priminti, kad visi analizei atlikti reikalingi reagentai yra sukomponuoti viename buteliuke ir kad šio reagento gamintojas yra Vokietijos firma „Merck“ (katalogo Nr. 14761). Šio reagento naudojimo instrukcija pateikiama testo pakuotėje įvairiomis kalbomis. Continue reading

Lietuvos natūralūs mineraliniai vandenys “Tichė”, “Birutė”, “Vaiva” ir “Vytautas”

Tarp garsių lietuviško mineralinio vandens pavadinimų atsirado naujas – „Vaiva“. Taip pavadintas mineralinis vanduo, kurį iš maždaug 400 m gylio gręžinio Rokiškyje išgauna sostinės UAB „Lamikara“.

Mineralinio vandens gavybos ištakos siekia 1991 m. Atkūrus nepriklausomybę rajono verslininkų grupė nutarė imtis šio verslo: jie įkūrė UAB „Sartai“, išsinuomojo valstybės žemę Miškininkų gatvėje, šalia buvusios Lietuvos kooperatyvo sąjungos pastatų, ir čia įrengė vandens gręžinį. Buvo atliktos visos privalomos procedūros: suderinti planai, apsauginės zonos, atlikti vandens tyrimai, supirkta didelė dalis šiam verslui reikalingos įrangos. Rokiškyje išgaunamas mineralinis vanduo turėjo vadintis „Sartai“: tokį būsimo gaminio pavadinimą patentavo UAB „Sartai“. Tačiau ketverius metus trukę parengiamieji verslo darbai ir derybos žlugo.

Tad malonu žinoti, kad „Vaivos“ reikalai taisosi. Dabar išsiaiškinkime, ką gero savyje turi „Vaiva‘ ir kuo šis mineralinis vanduo skiriasi nuo kitų mums labiau pažįstamų lietuviškų natūralių mineralinių vandenų „Tichė“, „Birutė“  ir „Vytautas“(žr. 1 lentelę). Continue reading

Natūralus mineralinis vanduo “Borjomi”

Gerai pamenu tuos laikus, kai „Borjomi“ gerti galėjo tiktai aukštus postus užimantys partiniai darbuotojai ir vyriausybės nariai. Kartais šio vandens buvo galima gauti ir kavinėse ir restoranuose. Ir tais laikais „Borjomi“ buvo labai vertinamas. Tais laikais daugelis maisto ir nemaisto prekių buvo „deficitas“. Deficitų laikai, dėkui dievui, baigėsi. Atsirado kitos bėdos, kurių anksčiau nebuvo. Tačiau šis straipsnelis ne apie tai. Grįžkime prie „Borjomi“ ir pažiūrėkime ar jis iš tikrųjų yra toks vertingas ir stebuklingas, juolab, kad “Borjomi” nusipirkti gali be problemų. Continue reading

Natūralūs mineraliniai vandenys”Birutė” ir “Vytautas”

 

Birštono mineralinių vandenų produktai “Vytautas” ir “Birutė” Lietuvoje yra, ko gero, populiariausi. Tai lėmė daug  dešimtmečių  trunkantis jų vartojimas, nebloga šių vandenų mineralinė sudėtis ir aktyvi reklaminė kampanija. Šių vandenų gamintojai teigia, kad “Vytautas” – daugiausia mineralinių medžiagų Baltijos šalyse turintis,  pirmasis ir seniausias lietuviškas mineralinis vanduo, gaminamas nuo 1924 m. Labiausiai mediciniškai ištirtas vanduo Lietuvoje dėl pripažinto poveikio tinka tiek kurortiniam, tiek kasdieniam vartojimui. Apie mineralinį vandenį “Birutė” rašoma štai kas: “Gaunamas iš žemės gelmių, todėl turi žmogui gyvybiškai svarbių mineralinių medžiagų – kalcio, magnio, kalio. Gaivus ir lengvo skonio, todėl veiksmingai malšina troškulį ir organizmui suteikia būtinųjų mineralinių medžiagų bei mikroelementų”. Įmonė savo veiklos pradžią sieja su 1924 metais, kai pirmą kartą Lietuvoje pramoniniu būdu į butelius buvo pradėtas pilstyti mineralinis vanduo, vandenys buvo prisotinami angliarūgšte ir ruošiami platesniam naudojimui. Kadangi šio regiono vandenys buvo plačiai žinomi dėl pripažintų savo naudingų savybių, buvo nuspręsta Birštono mieste pastatyti gamyklą, kad unikalių savybių turintį vandenį žmonės galėtų vartoti ne tik kurorto sąlygomis, bet ir plačiau. Continue reading

Natūralus mineralinis vanduo “Tichė”

Tiek šį, tiek ir kitus mineralinius vandenis vertinsiu pagal juose esančių ir žmogaus organizmui reikalingų mineralinių medžiagų kiekius (koncentracijas). Ir čia svarbu išsiaiškinti kokie jonai yra svarbesni žmogaus organizmui ir kokie yra mažiau svarbūs. Pastudijavus specialią literatūra susidarė įspūdis, kad kalcio magnio ir kalio jonai yra svarbesni  žmogaus organizmui negu kiti jonai. Jeigu laikysime, kad tai yra teisybė, tai nustatyti įvairių mineralinių vandenų vertę nebus sunku. Lygiai taip pat nebus sunku nustatyti, kuris mineralinis vanduo yra vertingesnis ir kuris mažiau vertingas.  Continue reading

Mineraliniai vandenys (tęsinys)

Skaitytojų dėmesiui.

1. Šiuo metu rengiamas straipsnelis apie smarkiau mineralizuotus vandenis: Tichę, Birutę, Vytautą, Vaivą ir Boržomi.

2. Tiems skaitytojams, kurie rimčiau (rimtai) domisi vandens ruošimo technologijomis noriu pranešti, kad VGTU leidykla “Technika” išleido vadovėlį:

J. Jankauskas. Vandens ruošimo chemija. Vilnius, “Technika”, 2012, 345 p.

“Neptūnas” ir “Žalia giria Premium”


Natūralus mineralinis vanduo „Neptūnas“

Duomenys nuo 0,5 litrų talpos negazuoto natūralaus mineralinio vandens „Neptūnas“ butelio (nupirktas 2013-03-23 Hyperrimi prekybos centre Žirmūnų gatvėje): 

Galioja iki 2014-03-01 (B048 11:21). Jeigu galiojimo laikas yra vieneri metai, tai šis vanduo  išpilstytas 2013-03-01 11:21 val. 

Analitinė kompozicija (mg/L):

Kalcis (Ca2+) ……….41

Magnis (Mg2+)………..7

Natris (Na+) ………. 2,4

Kalis (K+) …………..0,9

Hidrokarbonatai (HCO3) ….154

Chloridai (Cl) ………< 5

Sulfatai (SO42–) ……..6,2

SiO2 ………….. 29

Sausoji liekana (180 0C) ….136

pH ……………7,6 (pH vienetai)

 

Trumpas komentaras: labai nedidelės mineralizacijos kalcio-magnio hidrokarbonatinis vanduo. Vandenyje daugiausiai yra teigiamų kalcio ir magnio bei neigiamų hidrokarbonatų jonų, tačiau ir jų koncentracijos yra labai nedidelės.  Pagal  kalcio ir magnio jonų koncentracijas apskaičiuotas bendrasis šio vandens kietumas lygus 2,6 mekv/L. Tai yra pakankamai minkštas vanduo.  Nedidelę šio vandens mineralizaciją lemia tai, kad požemyje yra mažai kalcio bei magnio mineralų (kalkakmenio, dolomito, gipso)  ir vanduo kontaktuoja su menkai tirpiu smėliu (SiO2).

Šiek tiek stebina  gana didelė silikatų koncentracija. Ar nebus taip, kad užmirštas panaudoti kablelis ir vietoje 2,9 mg/L SiO2 atsirado 29 mg/L SiO2. Reikės patikrinti. Jeigu  SiOkoncentracija iš tikrųjų lygi 29 mg/L, tuomet šio vandens vertė gali keistis. 

P.S. 2013-05-08 buvo nustatyta  SiOkoncentracija “Neptūno” vandenyje, o taip pat Vilniaus Antavilių vandenvietės vandenyje.  Rastos koncentracijos buvo tokios:

“Neptūnas”    –  25,2 mg/L

Antaviliai    –   15,6 mg/L.

Ta proga noriu “Neptūno” atsiprašyti už anksčiau pareikštas abejones, o taip pat  nuoširdžiai padėkoti UAB “Vandens tyrimai” vadovui Valdui Šimčikui už atliktą cheminę analizę.


 

 

Negazuotas šaltinio vanduo „Žalia giria Premium“

Duomenys nuo 5 L talpos butelio:

 

Dalis geležies pašalinta. Šis vanduo paruoštas pagal patvirtintą oksidavimo ozonu sodrintu oru technologiją. Iš 200 m gylio gręžinio Nr. 31099, Liepkalnio 148, Vilnius. Geriausia iki 2013-08-18. 

Cheminė sudėtis (mg/L):

Kalcis (Ca2+) ……….59,61

Magnis (Mg2+)………..15,55

Natris (Na+) ………. 4,57

Kalis (K+) …………..4,18

Geležis ………. 0,014

Hidrokarbonatai (HCO3) ….242

Chloridai (Cl) ………2,41

Sulfatai (SO42–) ……..14,35

Fluoridai (F) …….. 0,38

Sausoji liekana (180 0C) ….237

Trumpas komentaras: vidutinės mineralizacijos kalcio-magnio hidrokarbonatinis vanduo. Nustebino rezultatų pateikimas su dešimtosiomis ir šimtosiomis miligramų dalimis. Pagal kalcio ir magnio jonų koncentracijas apskaičiuotas bendrasis šio vandens kietumas lygus 4,3 mekv/L. Tai yra vidutinio kietumo vanduo. Continue reading