Две стороны нитратов
За последнее время, вопрос присутствия нитратов в нашей повседневной жизни, очень активно обсуждается. Поэтому будет нелишним разобраться, что такое нитраты и с чем их едят.
Прежде всего, нитраты – это соли. Соли азотной кислоты, представленные следующими соединениями: KNO3, NaNO3, NH4, Mg(NO3)2, NO3. По сути, это нормальные продукты, образующиеся при обмене азотистых веществ в любом организме. Так почему же их в таком случае считают опасными? Дело в том, что, попадая в организм человек, а в частности в пищеварительную систему, нитраты восстанавливаются до нитритов, которые являются более токсичными и могут вызывать метгемоглобинемию. Кроме этого, нитриты могут стать основанием для образования N-нитрозаминов, которые являются одними из самых сильных канцерогенов вызывающих раковые опухоли. Вот почему так важно своевременно определить нитраты в воде и пище.
Проявление избытка нитратов в организме
Первыми признаками отравления нитратами есть появления сильной одышки, тошноты, посинение слизистой и кожного покрова, спустя 5-6 часов после приема пищи. Притом, все это сопровождается головокружением, болями, учащенным сердцебиением и общей слабостью.
Если с источником нитратов в овощах и фруктах все ясно, то откуда же они берутся в воде? Собственно основным «поставщиком» нитратов в воду, есть сельскохозяйственная деятельность. Это связано с тем, что для выращивания любых культур используются азотные удобрения, после чего они в результате осадков попадают в грунтовые воды, а потом в колодцы, скважины и системы централизованной подачи воды. В связи с этим, определение нитратов в воде становится не прихотью, а обязательным условием сохранения своего здоровья.
Методы очистки воды от нитратов
Т.к. нитраты – это соли, то они должны легко распадаться на заряженные частицы (ионы) и существовать в нитрат-ионов NO3- и подвергаться методам обессоливания воды. Как видно из формулы молекулы нитрат-ионы имеют отрицательный заряд, следовательно, они называются анионы.
В таком случае, если частица обладает зарядом, то ее можно поймать за счет притяжения к другому заряду. Специально для этих целей разработаны нитрат селективные анионообменные смолы, которые осуществляют нитрат-анионный обмен. Анионообменная смола представляет собой длинную органическую молекулу с положительно заряженными активными центрами, под защитой ионов с отрицательным зарядом.
Таким образом, вода пропускается через смолу, где ионы нитратов, заменяются на ионы хлоридов. Такой процесс происходит до тех пор, пока в ионообменной смоле не заканчиваются свободные ионы хлоридов (в данном случае NaCl). Когда это произошло, нитраты просто перестают задерживаться. Однако необходимо помнить, что процесс уменьшения количества ионов NaCl происходит не моментально, и соответственно качество водоочистки также не сразу, но падает.
Если же, при определении нитратов в воде, результат анализа показал, что фильтрация не происходит, то необходимо заменить смолу на новую, если это картриджи. Или же регенерировать смолу соляным раствором, если это засыпной, в виде колонны фильтр.
Для упрощения вычисления частоты замены анионообменной смолы, необходимо произвести следующие расчеты:
- анализ воды на наличие нитратов;
- определение скорости очистки;
- определение потока нитратов, путем произведения количества нитратов на производительность;
- определение емкости анионообменной смолы;
- вычисление полной емкости колонны путем перемножения емкости одного грамма смолы на вес всей смолы;
- далее делится полная ионообменная емкость на поток нитратов/ч;
- полученный результат – искомое время работы.
Но лучше не использовать смолу до полного истощения и проводить замену картриджа или регенерацию, на половине рабочего промежутка.
Производить водоподготовку также можно мембранными методами, вроде обратного осмоса. Результативность такого способа очистки также приближается к 100%. Иногда, при очень сильных загрязнениях, эти два способа очистки могут использоваться в комплексе, тогда удается получить воду предельной чистоты.
