Форми виразу результатів хімічних аналізів

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ

З КУРСУ «ГІДРОГЕОЛОГІЯ»

для студентів спеціальності гідрогеологія та інженерна геологія всіх форм навчання

 

Затверджено Вченою радою геологічного факультету

Протокол № від

 

 

Київ 2011

 

Контрольні роботи з навчальної дисципліни «Гідрогеологія»

для студентів спеціальності гідрогеологія та інженерна геологія всіх форм навчання.

/Автор Д.Ф. Чомко, Л.І. Шевчук - Київ: КНУ, 2011-----с.

 

Учбове видання

 

Укладачі:

Чомко Дмитро Федорович

Шевчук Людмила Іванівна.

 

 

Рецензент: А.І. Лурье, док. геол.-мин.наук, проф.

 

Відповідальний за випуск доц. К.А. Немец

Редактор

Технічний редактор

Коректор

 

Подп. до печ. Формат 60х84 1/16. Папір тип № 2

Друк офсетний. Усл. печ. л.. Усл. кр.-отт. Уч.-изд. л.

Ізд.№ Тираж экз. Зак.№. Безкоштовно.

ХНУ, 310077, Харків, пл. Свободи, 4.

 

Харківське міжвузівське орендне поліграфічне підприємство.

310093, Харків, вул. Полтавський шлях, 115.

 

Зміст.

Стор.

 

Вступ...... 4

 

Практична робота № 1

Тема: “Представлення результатів хімічного аналізу підземних

вод у вигляді формули Курлова”......................................................... 5

 

Практична робота № 2

Тема: “Визначення напряму, швидкості фільтрації і дійсної

швидкості руху підземних вод”............................................................ 13

 

Практична робота № 3

Тема: “Визначення коефіцієнту фільтрації пухких порід за

даними гранулометричного аналізу за формулою Хазена”............... 17

 

Практична робота № 4

Тема: “Побудова карти гідроізогіпс”................................................... 22

 

Практична робота № 5

Тема “ Побудова карти гідроізоп’єз ”………………………….. 31

 

Практична робота № 6

Тема: “ Побудова та аналіз гідрогеологічних розрізів ”.................... 36

 

Висновки............................................................................................. 43

 

Список літератури................................................................................ 44

 

Вступ

Мета контрольних робіт – закріпити знання студентів з загальної гідрогеології. Для цього студентам рекомендується самостійно виконати такі роботи:

– обчислити загальну жорсткість підземних вод і визначити клас, групу і найменування підземних вод за хімічним складом;

– визначити швидкість фільтрації і дійсну швидкість руху підземних вод;

– визначити коефіцієнт фільтрації за формулою Хазена;

– побудувати карти гідроізогіпс і гідроізоп’єз, гідрогеологічний розріз і зробити їх аналіз.

У оформленні робіт слід дотримуватися наступної структури:

- чітко та стисло сформульована мета роботи;

- стисла теоретична частина – дає уявлення про предмет та об’єкт роботи;

- хід роботи – поетапно вказано кроки для досягнення мети;

- розрахунки;

- висновки, які відповідні меті і є чіткими та стислими.

Для побудови карт гідроізогіпс і гідроізоп‘єз, визначення коефіцієнту фільтрації за формулою Хазена, гідрогеологічних розрізів необхідні топографічний план родовища або населеного пункту і прилеглих територій з нанесенням на ньому свердловин, розвідувальних гірських виробок, ділянок виходу на поверхню підземних вод, міліметрівка для гідрогеологічних розрізів та напівлогарифмічного графіка гранулометричного складу, креслярські інструменти.

Всі завдання до практичних робіт зведені в таблиці за варіантами. Свій варіант студент вибирає за своїм номером у списку групи.

Практична робота № 1

Тема: “ Представлення результатів хімічного аналізу підземних вод у вигляді формули Курлова ”

 

Мета: ознайомитися із методами обробки аналізів хімічного складу підземних вод; скласти формулу Курлова, визначити тип підземних вод за хімічним складом та класифікувати підземні води за їх основними властивостями.

 

В природних умовах вода не зустрічається в хімічно чистому вигляді. В ній завжди присутня деяка кількість речовин, з якими вона стикається в процесі кругообігу. Тому природна вода, а тим паче підземна вода, завжди являє собою розчин дуже складного вмісту.

Під хімічним складом води розуміють весь комплекс газів, іонів, колоїдів мінерального та органічного походження, який в ній знаходиться в природних умовах. У підземних водах розчинена значна кількість різних речовин. У ній знайдені більше ніж 70% хімічних елементів із 104, які відомі на Землі. Більша їх частина присутня в такій незначній кількості, що не впливає на властивості води.

Хімічний склад води з деякою умовністю можна поділити на 7 груп: макрокомпоненти (головні компоненти), другорядні компоненти, мікромпоненти, радіоактивні елементи, органічні речовини та мікроорганізми, розчинені у воді гази, колоїди та механічні суміші.

Сума всіх виявлених у воді хімічних елементів та сполук при хімічному аналізі визначає її мінералізацію.

Макрокомпоненти або головні компоненти хімічного складу води представлені аніонами та катіонами, які складають розчинні сполуки. Вони завжди присутні у воді і є основною частиною мінерального складу води: у прісній воді їх – 90 – 95%, у у високомінералізований – більше 99%. – більше 99%. Макрокомпоненти визначають тип хімічного складу води і найголовніші її властивості. Представлені вони вісьмома іонами, з яких чотири – позитивно заряджені (катіони) – Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺ і чотири негативно заряджені (аніони) – С1^-, SO₄^2-, HCO₃^-, CO₃^2-.

Форми виразу результатів хімічних аналізів

Вагова форма – є основною формою вираження результатів аналізу води. Вона є вихідною формою для отримання інших форм вираження хімічного складу води. Вміст макрокомпонентів подається в мг/дм³, г/дм³ для прісних та солонуватих вод, у г/кг або г/100 г води – для солоних вод та розсолів; розмірність г/кг часто позначається символом ‰ (проміле).

Міліграм-еквівалентна форма використовується, щоб мати уявлення про кількісні співвідношення між іонами, оскільки різні сполуки в розчині вступають в реакцію в чітко виражених еквівалентних співвідношеннях.

Еквівалентом (або еквівалентною вагою) іону називається окреме від ділення іонної ваги (див. табл. Мендєлєєва) на валентність іону. Наприклад: Na⁺ дорівнює 23:1=23; еквівалент SO₄^2- = 96/2=48. Для переходу від вагової іонної форми до еквівалентної необхідно вміст іону, виражений у міліграмах або грамах поділити на величину еквіваленту даного іону (або помножити на коефіцієнт реакції, який являє собою обернену величину еквіваленту іону. Наприклад: SO₄^2- = 2/96=0,02082) [8].