Что такое цинк в воде

Голубовато-серебристый диамагнитный металл в чистом самородном виде практически не встречается в природе. При обычной температуре он гибкий, ломкий, хрупкий, может вести себя как неметалл. Обладает всеми свойствами, присущими металлам: твердостью, тепло- и электропроводностью, пластичностью. Плотность 7,13 г/см3, чуть меньше, чем у железа. При 100-150°С становится пластичным, плавится при 420°С, кипит при 906°С. Быстро теряет блеск на воздухе, покрывается плёнкой оксида. Цинк Zn в воде обычно присутствует в растворенном состоянии.

Что такое цинк в воде, откуда в воде цинк

Этот металл содержится в 66 минеральных породах, в процентах составляет примерно 8,3•10^-3 от массы земной коры. Основным ископаемым, из которого извлекают цинк, служит цинковая обманка: сфалерит ZnS. В промышленности его добывают из цинкита и каламита.

Получение цинка

Как цинк попадает в воду? Zn легко взаимодействует с газами, кислотами, щелочами, используется в разных сферах народного хозяйства. В природные водоисточники соединения цинка проникают из промышленных стоков. Выбросы рудообогатительных комбинатов, автостроительных и химических предприятий попадают в атмосферу, откуда оседают в водоемы. Под действием ветра, ливней, талых вод минералы вымываются, образуется вода с содержанием цинка, которая наполняет наземные водные источники и подземные водоносные слои. В питьевую воду Zn попадает из гидрооборудования, где применяется для защиты от коррозии.

Если в воде цинк, насколько это опасно? Все дело в его концентрации, в каком виде он присутствует. Есть безопасные соединения, полезные для организма. Есть опасные формы цинка в воде - сульфаты, хлориды - которые относятся к солям тяжелых металлов и считаются вредными. Очистка от таких соединений является важной составляющей частью системы водоочистки и комплексной водоподготовки в быту, производстве, промышленности. Присутствующие в избытке соли цинка в воде могут вызвать тяжелые отравления, проблемы со здоровьем.

Нормы цинка в воде

Роль цинка в организме значительна: он отвечает за формирование половых признаков, участвует в обменных процессах, поддерживает гомеостаз. Суточная физиологическая потребность в Zn составляет 12-25 мг/сутки. Исходя из потребности, рассчитывают предельную концентрацию.

ПДК для цинка в воде, мг/л:

• 5 - для питьевых источников,
• 1 - для культурно-хозяйственных водоемов,
• 0,01 - для рыбозаготовительных прудов.

В разных регионах России нормы различаются: от 0,17 в Тамбове до 2 в Москве. В Бельгии ПДК по цинку в воде равен 7, в Италии 0,5, в Испании 10.

Проверить концентрацию цинка в питьевой воде и его соответствие ПДК можно в сертифицированных лабораториях. Нужно предоставить пробы для исследования и заказать определение цинка в воде фотометрическим методом или иным способом.

Сопоставляя данные экспертизы, нужно учитывать, что Zn присутствует не только в воде, он ежедневно поступает в организм с продуктами:

• мясо - свинина, говядина, баранина;
• крупы, бобовые, овощи;
• морепродукты - особенно устрицы;
• сыр - все твердые сорта, особенно пармезан;
• орехи, семена, семечки;
• темный шоколад, какао.

Избыток цинка в воде ощущается органолептически: у жидкости неприятно-вяжущий вкус. Из растительной пищи часть Zn не усваивается из-за содержащейся фитиновой кислоты, из белковых продуктов усваивается эффективнее. Цинк, растворенный в питьевой воде - это лучший источник для поступления его в организм. Но в оцинкованных емкостях нельзя хранить молоко, газводы, маринады. При контакте со стенками посуды образуются вредные соединения.

Цинк в воде - влияние на организм

Свыше 300 ферментов организма содержат Zn, который нужен для синтеза всех групп полезных веществ - жиров, белков, углеводов, нуклеиновых кислот. Он входит в состав гормонов, включая инсулин, замедляет процессы старения. Его недостаток вызывает анемию, иммунодефицит, проблемы с печенью и половой сферой, диабет и эпилепсию. Перестают вырабатываться антитела, противостоящие инфекциям и паразитам.

Питьевая вода с цинком полезна - укрепляет иммунную систему, на 45 % снижает инфекционирование дыхательных путей, организм лучше сопротивляется действию раздражителей. Повышается репродуктивная функция, улучшается состояние ногтей, зубов, волос.

Чем опасно превышение цинка в воде:

1. Появляются проблемы с дыханием (дыхательная недостаточность).
2. Постоянный неприятный сладковато-металлический привкус во рту.
3. Нарушение функций желез, включая поджелудочную и предстательную.
4. Почечная недостаточность.
5. Эрозия слизистых оболочек.
6. Проблемы с иммунной системой.
7. Выпадение волос, ухудшение состояния кожных покровов, ногтей.
8. Возможно острое отравление с рвотой, диареей, судорогами.

Избыток соединений цинка в воде препятствует усвоению железа, меди, марганца - возникает вторичный дефицит важных для организма элементов, развивается анемия. Разрушаются костно-хрящевые ткани, ослабляются сухожильные связки. У взрослых развивается склеродермия, артрит, почечная недостаточность. У детей замедляется рост, нарушается обмен веществ.

Как определить содержание цинка в воде

В домашних условиях можно лишь приблизительно сделать вывод о содержании цинка в питьевой воде по неприятному вяжущему металлическому вкусу. В жесткой воде Zn не растворяется, там его присутствие незначительно. Опасной может быть мягкая вода - в ней концентрация бывает очень высокой.

Цинк по-разному воздействует:

• С водой - при нагреве до высоких температур выделяется оксид цинка.
• С кислотами - чистый Zn не поддается действию кислот, технический растворяется в них, вытесняя водород.
• Со щелочами - в сильнощелочной среде ведет себя как восстановитель, при высокой температуре образуются гидроцинкаты.

Точную концентрацию Zn можно установить только опытным путем в лабораториях, оснащенных дорогой аппаратурой, где используются разные способы исследования. Лучшая современная методика определения цинка в воде - атомно-абсорбционная спектрометрия.

Как очистить воду от цинка

Обнаружив цинк в воде, как очистить? Выбор способов очистки зависит от того, в каком виде присутствует Zn. Соли тяжелых металлов образуют стойкие соединения, затрудняющие очистку воды от цинка и других элементов. Способы воздействия и очистное оборудование подбирают с учетом концентрации и типов структуры солей. Лучшими методами являются: обратный осмос, коагуляция, фильтрация.

Обратный осмос

Обратноосмотические установки - лучший вариант для удаления примесей, у которых размеры молекул превышают молекулы воды. Оборудование успешно справляется с очисткой при превышении ПДК цинка в воде. Жидкость под определенным давлением протекает через мембраны, выходит очищенной. Мембранные фильтры, стойкие к действию солей, поглощают более 98 % примесей, выдавая на выходе абсолютно чистую воду. Установки удобны тем, что их можно подобрать по размеру и производительности. Есть промышленные варианты, которые встраиваются в технологические линии водоочистки, и компактные бытовые, которые поместятся в кухне под мойкой.

Коагуляция

Удаление из воды цинка производится с помощью органических или неорганических химических реагентов. В водный раствор последовательно или в виде дозированной смеси добавляют коагулянты - вещества, которые меняют pH и параметры электропроводимости. Они вступают в реакцию с элементами, присутствующими в жидкости, и образуют нерастворимые соединения, которые улавливаются фильтрами и удаляются из воды. Они выпадают в осадок под действием специальных химических веществ, которые тщательно подбираются для разных типов примесей.

Фильтрация

Очистить воду от цинка можно длительным отстаиванием и последующим фильтрованием. Фильтрацию можно использовать как самостоятельный метод или после применения коагуляции для очистки раствора от солей. В промышленности воду наливают в резервуары-отстойники, где на фильтрах собирается осадок. Или используют центрифуги, с помощью которых можно просушить осадок и применять как полезный материал в строительстве. Для фильтрации не требуется сложного оборудования. Этот способ можно применять, зная состав воды. Если в водном растворе есть элементы, из-за которых соли не могут образовать нерастворимые соединения, фильтрацию с отстаиванием использовать нецелесообразно.

Купить оборудование для очистки воды с повышенным содержанием цинка

Сотрудники ООО "НПК "Диасел" подскажут, чем очистить воду от цинка, что требуется от заказчика, чтобы мы могли точнее скомпоновать оборудование (показатели воды, потребность, расход). Мы производим обратноосмотические установки, блочно-модульные станции, адаптируя каждый заказ под запросы клиента. Поможем скомплектовать и смонтировать водоочистку любой сложности для удаления всех видов загрязнений. Предоставим комплексное сервисное обслуживание, научим безопасно эксплуатировать промышленное оборудование.

Наши комплексные водоподготовительные установки плодотворно используются в разных регионах России и за рубежом. Мы подберем лучшие методы очистки воды от цинка, выполним монтаж на объектах с выездом к заказчикам или удаленно проконсультируем клиентов, если им сложно самостоятельно разобраться с инструкцией, собрать и установить очистительную линию. Сотрудничество с Diasel Engineering выгодно - мы осуществляем поддержку всех своих систем, беспроблемно работающих на разных предприятиях РФ и зарубежья.