. Будет ли вредна для здоровья питьевая вода, если в ней содержится: а) 3,3·10–6 моль/л Fе2+; б) 1,7·10–7 моль/л Ni2+; в) 1,9·10–7 моль/л Сr3+? Санитарные нормы допускают содержание в питьевой воде 0,2 г/м3 железа (II), 0,1 г/м3 никеля (II), 0,05 г/м3 хрома (III).
Цель задачи: понять, вредны ли приведённые концентрации металлов в питьевой воде по заданным санитарным нормам.
1) Преобразование единиц
- Даны концентрации в моль/л: Fe2+ = 3,3×10^-6 моль/л, Ni2+ = 1,7×10^-7 моль/л, Cr3+ = 1,9×10^-7 моль/л.
- Нормы: Fe(II) 0,2 г/м^3, Ni(II) 0,1 г/м^3, Cr(III) 0,05 г/м^3.
- Чтобы сравнить, переведём в г/м^3 по формуле:
C_g/m^3 = c_mol_per_l × (1000 м^3/м^3) × M_g_per_mol,
где M — молекулярная масса соответствующего элемента (Fe ≈ 55,85 г/моль, Ni ≈ 58,69 г/моль, Cr ≈ 52,00 г/моль).
2) Расчёты
- Железо(II) Fe2+:
C_g/m^3 = 3,3×10^-6 × 1000 × 55,85 ≈ 0,184 г/м^3.
Это равно примерно 0,184 г/м^3 = 0,184 мг/л.
Сравнение: норма 0,2 г/м^3 (или 0,2 мг/л) => 0,184 г/м^3 < 0,2 г/м^3. Под нормой.
- Никель Ni2+:
C_g/m^3 = 1,7×10^-7 × 1000 × 58,69 ≈ 0,00997 г/м^3.
Это примерно 0,00997 мг/л.
Норма 0,1 г/м^3 (0,1 мг/л) => 0,00997 мг/л < 0,1 мг/л. Значительно ниже нормы.
- Хром Cr3+:
C_g/m^3 = 1,9×10^-7 × 1000 × 52,00 ≈ 0,00988 г/м^3.
Это примерно 0,00988 мг/л.
Норма 0,05 г/м^3 (0,05 мг/л) => 0,00988 мг/л < 0,05 мг/л. Значительно ниже нормы.
3) Вывод
- Вода с данными концентрациями не нарушает приведённые санитарные нормы для Fe(II), Ni(II) и Cr(III).
- Углублённое представление чисел:
Fe2+: около 0,184 мг/л против нормы 0,2 мг/л;
Ni2+: около 0,010 мг/л против нормы 0,1 мг/л;
Cr3+: около 0,0099 мг/л против нормы 0,05 мг/л.
- Следовательно, по данным нормам вода не вредна для здоровья в отношении указанных ионов.
Примечания:
- В реальных условиях иногда нормы ориентированы на суммарное содержание железа (Fe total) или на другие формы хрома (например, общая хромовая совокупность). Здесь задача задана именно для Fe(II), Ni(II) и Cr(III).
- Эти вычисления показывают лишь соответствие нормам по указанным параметрам; реальная безопасность воды зависит от комплекса факторов и совокупности загрязнителей.
