Хімічний склад та якість мінеральної води в пляшках (стр. 3 из 3)
AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + KNO3
кальцій – та магній – іони титриметричним або потенціометричним методом та атомно-абсорбційним методами;
натрій – іони гравіметричним або полуменево - фотометричним методами;
калій – іони гравіметричним або полуменево - фотометричним методами.
Таким чином, загальна тенденція під час дослідження лікувальних властивостей мінеральної води – це вивчення насамперед її хімічного складу. Інші властивості (рН, Еп, електропровідність, структурні особливості) мінеральних вод тільки-но почали привертати увагу дослідників, їх вивчення дало перші результати. В зв’язку з цим в роботі ми приділили увагу показнику “електропровідність”, що тісно пов’язаний з хімічними показниками, і зосередились на методах аналізу, в основі яких використовується питома електропровідність.
2. Визначення іонного складу води за електропровідністю (експериментальна частина)
2.1 Встановлення катіонного та аніонного складу методом іонної хроматографії
Останнім часом впроваджуються нові експресні методи аналізу, наприклад, іонна хроматографія та кондуктометрія. Іонна хроматографія дозволяє одночасно визначати декілька катіонів: Li+, Na+, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+ або аніонів F–, NO3–, NO2–, Cl–, SO42-.
Рис. 1 Одночасне визначення катіонів 1 мг/дм3
Іонна хроматографія має переваги над іншими методами завдяки експресності, екологічній чистоті та чутливості.
Для проведення дослідів застосовували іонний хроматограф Metrohm IC 792 (додаток Б) з кондуктометричним детектором та аналітичними колонками для визначення катіонів та аніонів. Принцип методу полягає у розділенні катіонів на аналітичній колонці. При визначенні аніонів відбувається обмін відповідно катіонів або аніонів:
Смола–К+ +І+↔ Смола– І++ К+
Смола–А– +В– ↔ Смола–В– + А–
Зразок проби насосом подається на детектор, який реєструє збільшення електропровідності, що відбувається за рахунок певних іонів, які розподіляються на аналітичній колонці і виходять по черзі за ступенем спорідненості до активних центрів смоли. Першими виходять однозарядні іони, пізніше двозарядні. Загальний час аналізу становить 20 хвилин.
Можна послідовно контролювати катіонний склад а потім аніонний або вибірково, бо цього досить для попередніх висновків щодо якості зразку. Такого вибіркового контролю ми ї дотримувалися. Результати аналізу наведені в табл.3.
Таблиця 3 Катіони в зразках фасованої мінеральної води
| Зразок | Натрій, г/дм3 | Калій, г/дм3 | Кальцій, г/дм3 | Магній, г/дм3 |
| Роса Святогір’я | 27 | <1 | 1 | <1 |
| Водолей | <1 | 1 | 5 | <1 |
| Льдинка | 26 | 1 | 41 | <1 |
| Лазурная ледниковая | 9 | 1 | 95 | <1 |
| Астахівська | 190 | <1 | 265 | 120 |
Програмне забезпечення приладу дозволяє отримати результат аналізу у вигляді хроматограми (рис. 2).
Рис.2 Аналіз мінеральної води “Астахівська”
З наведених даних видно, що мінеральною з 5 зразків можна вважати тільки воду “Астахівську”.
За результатами аналізу зразок відповідає катіонному складу, що наведено на етикетці:
“Астахівська” мінерально-столова газована вода
Свердловина К-3331Г гідрокарбонатно-сульфатна складного катіонного складу.
Термін зберігання 6 міс.
ДСТУ 878-93
Хімічний склад, мг/дм3
сульфати 700-15000
гідрокарбонати 300-600
магній 50-150
кальцій 150-250
мінералізація 1,6-3,8 г/дм3
Таким чином, дотримання виробником Державного стандарту – надійна запорука отримання якісного товару.
Аналогічний підхід застосовували для контролю аніонного складу зразків фасованої мінеральної води (табл.4).
Таблиця 4. Аніони в зразках фасованої мінеральної води
| Зразок | Фторид, г/дм3 | Хлорид, г/дм3 | Сульфат, г/дм3 |
| Юр’ївська | <0,5 | 12 | 5 |
| Боржоми | 1,0 | 438 | 8 |
| Альпика | <0,5 | 1 | 1 |
| Азау | <0,5 | <0,5 | 1 |
З хроматограми (рис.3) видно, що з 4 зразків тільки один зразок “Боржоми” можна вважати мінеральною водою. Аніонний склад задовольняє заявленому на етикетці (Додаток А).
Рис.3 Аналіз мінеральної води “Боржоми”
2.2 Експрес – аналіз фасованої води кондуктометричним методом
Питома електропровідність розчинуχ характеризує загальну мінералізацію так само, як і «сухий залишок». Проте цей метод має великі переваги порівняно з гравіметричним методом визначення маси сухого залишку, бо при застосуванні сучасного приладу – кондуктометру аналіз триває не більше 5 хвилин і не потребує спеціального лабораторного обладнання (аналітичних терезів для зважування сухого залишку, сушильної шафи тощо).
Електропровідність зразків мінеральної води вимірювали кондуктометром HI-3877 фірми Hanna Instruments (додаток С). Для цього при температурі 20±2ºС занурюють вимірювальний електрод у розчин, що аналізується (зразок), вибираємо діапазон вимірювань, та отримуємо результат. Вимірювання повторюється тричі, обчислюється середнє значення електропровідності (табл.5).
Таблиця 5 Інтегральний показник електропровідності
| Зразок | Електропровідність χ, μЅ/см, | Висновок |
| Альпика | 0,3 | Вода оброблена за технологією зворотного осмосу |
| Азау | 2,1 | |
| Юрське джерело | 5,6 | |
| Водолей | 12 | |
| Льдинка | 45 | Вода пом’якшена за допомогою іонообмінної смоли та змішана з осмотичною водою |
| Юр’ївська | 88 | |
| Роса Святогір’я | 130 | |
| Лазурная ледниковая | 468 | |
| Астахівська | 2570 | Мінеральна вода |
| Боржоми | 5980 |
ВИСНОВКИ
В роботі досліджуються сучасні вимоги до якості мінеральної води та проблеми впровадження міжнародних стандартів в Україні. В цілому якість мінеральної води в пляшках гарантується дотриманням виробниками Державних стандартів.
Розглянуто класифікації мінеральних вод, їх переваги та недоліки. За іонним складом розрізняють 15 класів – за аніонами і 15 підкласів – за катіонами. Групи мінеральних вод, виділяють за мінералізацією, вмістом специфічного компоненту.
З’ясовано, що загальна тенденція дослідження лікувальних властивостей мінеральних вод – вивчення їх хімічного зокрема іонного складу.
Перспективним інтегральним показником якості мінеральної води є електропровідність. Цей показник вивчали експериментально методами іонної хроматографії та кондуктометричного аналізу.
Застосовані методи рекомендовані для експрес – аналізу мінеральної води для визначення її походження, способу її обробляння, виявлення фальсифікації мінеральної води.
Література
1 Н.В. Фоменко Рекреаційні ресурси та курортологія. – К.: Центр навчальної літератури, 2007. – 312 с.
2 А.Ю. Боярин. Закони раціонального використання водних ресурсів України. – К.: 2001 – 152 с.
3 ДСТУ 878-1993 Води мінеральні питні. Технічні умови. – 90 с.
4 ДСТУ 878:2006 Води мінеральні природні фасовані. – 16 с.
5 Нові ДСТУ 878:2006 «Води мінеральні природні фасовані». Проблеми їх впровадження // Харчовик. – 2007. – №7.
6 В.И. Федоренко. И. Кирякин Бутилирование питьевой воды // Пиво и напитки. – 2002. – №6. – С.38-39.
7 Г.Ф. Фомин Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности воды по международным стандартам. – М.: Протектор 2000 – 848 с.
8 ГОСТ 23268.0-23268-18 Воды минеральные питьевые, лечебные, лечебно - столовые и природные столовые. Правила приемки и методы анализа. 1978. – 97 с.
9 ГОСТ 23268.1-91 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения органолептических показателей и объема воды в бутылках. 1991. – 4 с.
ДОДАТКИ
Додаток А
Етикетка мінеральної води , що розлита в скляні пляшки
Додаток Б
Принципова схема іонного хроматографу
Додаток В
Портативний кондуктометр
