Требования к воде для производства водки, пива и безалкогольной продукции. Методы очистки воды. Фильтрация через пористую перегородку (мембранные методы)

1. Показатели качества воды

1.  Содержание взвешенных веществ (прозрачность)

–  характеризует загрязненность воды твердыми макро- и микрочастицами

–  выражается в [мг/л]

–  методы определения: весовой;

                                           нефелометрический;

                                           по сравнению с эталонными образцами (по кресту или шрифту)

2.  Солесодержание (сухой остаток, общая минерализация)

–  является суммой концентраций растворенных в воде минеральных  солей и орг. веществ

–  не включает взвешенные вещества, растворенные газы и летучие вещества

–  выражается в [мг/л] или [ppm] («частей на миллион», т.е. 1 г/10⁶мл = 1 мг/мл)

–  методы определения: весовой;

                                           по соотношению с удельной электропроводимостью и удельным

                                           электрическим сопротивлением: (1 мкСм/см = 1 МОм/см @ 0,5 мг/л NaCl)

3.  Общая жесткость и ее составляющие

–  общая жесткость (Ж_о) – сумма концентраций Ca²⁺ и Mg ²⁺,

если в воде много стронция - сумма концентраций Ca²⁺, Mg ²⁺ и Sr²⁺

–  единицы жесткости:

мг-экв/л	Немецкий градус	Французский градус	Американский градус	Английский градус	рpm СаСО3
Жо	Но	to
1,000	2,804	5,005	50,05	3,51	50,05

1 Н^о = 10 мг/л СаО = 17,86 мг/л СаСО₃ = 15,1 мг/л MgСО₃

1 t^o  =  10 мг/л СаСО₃

1 американский градус = 1 мг/л СаСО₃

1 английский градус = 1 гран/галлон воды = 14,29 мг/л СаСО₃

–  классификация природных вод:

     Ж_о (мг-экв/л)   < 1,5            – малая жесткость

                               = 1,5 ¸3,0   – средняя жесткость

                               = 3,0 ¸6,0   – повышенная жесткость

                               = 6,0 ¸12,0  – высокая жесткость

                               > 12             – очень высокая жесткость

–  Карбонатная жесткость (временная жесткость) – сумма бикарбонатов CaHCO₃^– и MgHCO₃^–

–  Некарбонатная жесткость (постоянная жесткость) – сумма некарбонатных солей кальция и        

магния (Cl^–, SO₄^2–, PO₄^3– и пр.)

4.  Концентрация водородных ионов – рН

–  рН – отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода в растворе = –lg [H⁺]

–  безразмерная величина, рН < 7 – кислая среда, рН > 7 – щелочная среда

–  методы определения: потенциометрический;

                                                 сравнения с эталоном (индикаторная бумага, раствор индикатора,..)

5.  Окисляемость (содержание органических веществ)

–  косвенная характеристика концентрации органических веществ в воде

–  количество миллиграммов KMnO₄ или K₂Cr₂O₇, затраченных на окисление примесей в 1 л воды, пересчитанным на чистый кислород.

–  выражается в [мгО₂/л]

–  методы определения: перманганатная окисляемость (по Кубелю) с KMnO₄ в  кач-ве окислителя

                                            химическое потребление кислорода (ХПК) с K₂Cr₂O₇ в кач-ве окислителя

6.  Общая щелочность и ее составляющие

–  Общая щелочность (Щ_о) -  суммарная концентрация содержащихся в вое анионов слабых

кислот и гидроксильных ионов

–  различают: гидратную, карбонатную, силикатную, гуматную, фосфатную щелочность

_–  в природных водах преобладают бикарбонат-ионы, т.о. Щ_о @ Щ_HCO3

_–  выражается в [мг-экв/л]

_–  методы определения: титрование кислотой в присутствии индикатора метилоранжа и фенолфталеина:

при рН 4,4 переход окраски метилоранжа

при рН 8,2 переход окраски фенолфталеина

                    Определение различных видов щелочности:

М – кол-во кислоты, пошедшей на титрование с метилоранжем

Ф – кол-во кислоты, пошедшей на титрование с фенолфталеином

Соотноше-ние между Ф и М	В воде присутствуют ионы	Щелочность
		гидратная	карбонатная	бикарбонатная
М = Ф	ОН–	Ф (= М)	–	–
М < 2Ф	ОН– и СО32–	2Ф – М	2(М – Ф)	–
М = 2Ф	СО32–	–	М (= 2 Ф)	–
М > 2Ф	СО32– и НСО3–	–	2Ф	М – 2Ф
Ф = 0	НСО3–	–	–	М

7.  Содержание кислорода и воздуха

–  приводит к началу размножения дрожжей и УКБ

–  снижается количество аскорбиновой кислоты

–  наблюдаются потери ароматических веществ

–  изменяется вкус, появляется мыльный вкус

–  окрашенные напитки обесцвечиваются

–  высвобождается СО₂

В некоторых случаях, ионный состав (Na⁺, Cl^–, CO₃^2–, SO₄^2–, Fe²⁺⁽³⁺⁾, Al³⁺ и др.),

                                      биологические загрязнители

                                      содержание радионуклидов

Требования к воде для производства водки, пива

и безалкогольной продукции