Chuong 4 tinh chat VL HH cua NDD

CHƯƠNG 4
TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT

1. Tính chất vật lý của NDĐ

2. Tính chất hóa học của NDĐ
3. Biểu diễn thành phần hóa học của NDĐ


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ
Các tính chất vật lý của nước dưới đất:
- Nhiệt độ
- Độ trong suốt
- Màu
- Mùi

- Vị


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ

1. Nhiệt độ

Nhiệt độ là đại lượng dùng để thể hiện
mức độ nóng hay lạnh của NDĐ.
Đơn vị của nhiệt độ thường dùng là
Centigrade (oC), Fahrenheit (oF) hay độ Kelvin
(oK).
Theo nhiệt độ, người ta phân ra:
- Nước lạnh: to < 20oC
- Nước ấm: 20oC – 37oC

- Nước nóng: to > 37oC


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ
Nước có giá trị chữa bệnh là nước có

1. Nhiệt độ

to>20oC, đặc biệt là nước có to = 35-37oC
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến lượng muối

và khí hòa tan trong nước.
Thông thường khi nhiệt độ tăng thì

lượng chứa khí trong nước và độ hòa tan của
các muối CaSO4 giảm còn NaCl và CaCO3 tăng
lên.


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ

2. Độ trong suốt

Nước trong thiên nhiên có thể trong
suốt hay vẫn đục.
Nước bị vẫn đục là trong nước có chứa
các chất không tan, các chất keo nguồn gốc
vô cơ và hữu cơ.
Sự vẫn đục của NDĐ có thể do nước
mặt có chứa các chất không tan ngấm xuống

thông qua các cửa sổ ĐCTV hoặc do sự kết
tủa của các hợp chất hóa học trong điều điện
nhất định (Fe2O3).


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ
Màu của nước là do thành phần hóa

3. Màu

học hay các tạp chất tạo nên.
Nước chứa Mn có màu đen.

Nước giàu acid humic có màu vàng.
Nước chứa sắt, khi tiếp xúc với O2 tạo
ra màu nâu đỏ của oxit sắt.


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ
Mùi của nước thường liên quan tới sự
hoạt động của vi khuẩn, phân hủy các vật
4. Mùi

chất hữu cơ… hoặc do hợp chất nào đó xâm

nhập vào nước.
Nước chứa H2S có mùi trứng thối.

Nước giàu sắt có mùi tanh.
Nước giàu acid humic có mùi bùn (mùi

của đầm lầy).


I. TÍNH CHẤ T VẬT LÝ CỦA NDĐ
Cảm giác về vị được biểu hiện khi trong
nước có chứa các hợp chất nào đó với hàm

5. Vị

lượng nhất định.

Nước có vị mặn khi trong nước chứa
trên 60mg/l Cl- và 400-500mg/l SO42Nước có vị ngọt khi trong nước chứa 1

lượng lớn hợp chất Nitơ nguồn gốc hữu cơ.
Nước có vị chua khi trong nước chứa S(mỏ sulfur).


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

1. Khái niệm chung

Thành phần hóa học của NDĐ tồn tại
dưới dạng:
Ion: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Cl-, HCO3, SO42-…
Phân tử: O2, CO2, H2S, CH4, N2…

Keo: H2SiO3, Fe(OH)3…
Ngoài ra trong nước còn có các chất
hữu cơ hoặc các nguyên tố vi lượng...

2. Tổng độ khoáng hóa

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

Tổng lượng các chất hòa tan trong nước
gọi là tổng độ khoáng hóa (M), thường được
biểu thị bằng g/l (hoặc mg/l).
Tổng độ khoáng hóa có thể dùng làm
chỉ tiêu để phân loại nước rất tốt.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ
Phân loại nước theo tổng độ khoáng hóa
(TCVN 5501 : 1991)
Tổng độ khoáng hóa (g/l) Phân loại nước
< 0.1

Nước siêu nhạt

0.1 – 1

Nước nhạt

1–3

Nước lợ

3 – 10

Nước hơi mặn

10 – 35

Nước mặn

> 35

Nước muối


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ
Độ pH của nước là các biểu thị nồng độ

3. Độ pH

ion H+ trong nước.
Vì nồng độ ion H+ trong nước rất nhỏ
nên người ta dùng độ pH thay thế:

1
pH  log

[H ]


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

3. Độ pH

Phân loại nước theo trị số pH
Trị số pH

Phân loại nước

<5

Nước rất axít

5 – 6.5

Nước axít

6.5 – 7.5

Nước trung tính

7.5 – 9

Nước kiềm

>9

Nước rất kiềm


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

4. Độ cứng

Độ cứng của NDĐ gây ra do các muối
hoà tan của canxi và magne.
Độ cứng là đại lượng đo hàm lượng các
ion đó trong nước.
Nước cứng là nước chứa các thành phần
có khả năng tạo ra kết tủa cacbonat.
Cần phân biệt 3 loại độ cứng: tổng
cộng, tạm thời, vónh cửu.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ
Độ cứng tổng cộng

4. Độ cứng

Gây ra do sự có mặt của tất cả các
muối canxi và magne.
Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
CaCO3, MgCO3

CaSO4, MgSO4
CaCl2, MgCl2
Là toàn bộ hàm lượng ion Ca2+ và Mg2+

trong nước.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ
Độ cứng tạm thời

4. Độ cứng

Gây ra do sự hiện diện của các muối:

Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2,
CaCO3 và MgCO3
Là lượng ion Ca2+ và Mg2+ kết tủa khi
đun sôi nước.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

4. Độ cứng

Độ cứng vónh cửu
Gây ra do sự có mặt của các muối
canxi và magne còn lại:
CaCl2, MgCl2
CaSO4, MgSO4
Là lượng ion Ca2+ và Mg2+ không kết
tủa khi đun sôi nước, bằng độ cứng tổng cộng
trừ đi độ cứng tạm thời.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

4. Độ cứng

Độ cứng được biểu thị khác nhau ở

những quốc gia khác nhau.
Mg2+

Ở Nga biểu thị bằng mgđl của Ca2+ và
trong 1 lít nước.

Ca2+

1mgđl ứng với hàm lượng 20.04mg/l
hay 12.16 mg/l Mg2+.


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

4. Độ cứng

Ở các nước khác thì dùng những đơn vị
sau đây để đo độ cứng:
ức
oPháp
oMỹ
oAnh

tương ứng với

10 mg/l CaO

10 mg/l CaCO3
1mg/l CaCO3
14 mg/l CaCO3

Người ta thường dùng mgđl và ức để
biểu thị độ cứng: 1 mgđl = 2.804 ức


II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA NDĐ

4. Độ cứng

Phân loại nước theo Độ cứng
(TCVN 5501 : 1991)
Độ cứng (mgđl)

Phân loại nước

< 1.5

Nước rất mềm

1.5 – 3

Nước mềm

3–6

Nước cứng trung bình

6–9

Nước cứng

>9

Nước rất cứng


III. BIỂ U DIỄN TPHH CỦA NDĐ
Kết quả phân tích TPHH của NDĐ
thường được biểu diễn dưới các dạng sau:
- Biểu diễn bằng số

- Biểu diễn bằng công thức
- Biểu diễn bằng hình vẽ


1. Biểu diễn bằng số

III. BIỂ U DIỄN TPHH CỦA NDĐ
Người ta dùng một trong ba dạng dưới
đây để biểu diễn các kết quả phân tích:
Khối lượng các chất hoà tan trong một
lít nước. Do lượng của các chất thường bé nên
đơn vị được chọn là:
1. g/l - mg/l

2. gđl/l - mgñl/l
3. %mgñl/l.


1. Biểu diễn bằng số

III. BIỂ U DIỄN TPHH CỦA NDĐ
Để chuyển các kết quả phân tích
dưới dạng mg/l thành dạng mgđl/l, người
ta chia lượng mg/l cho số mgđl của chúng.
Tính tốn kết quả thí nghiệm thành %mgđl/l
Ion
Na+
Ca2+
Mg2+

mg/l
190,9
24,0
4,8

Cl –
SO42HCO3-

213,0
14,4
219,6

mgđl/l

%mgđl/l


III. BIỂ U DIỄN TPHH CỦA NDĐ

1. Biểu diễn bằng số

Kết quả tính tốn

Ion
Na+
Ca2+
Mg2+

mg/l
190,9
24,0
4,8

Cl –
SO42HCO3-

213,0
14,4
219,6

mgđl/l
8,3
1,2
0,4
9,9
6,0
0,3
3,6
9,9

%mgđl/l
83,8
12,1
4,0
100
60,6
3,0
36,4
100


2. Công thức Kurlov

III. BIỂ U DIỄN TPHH CỦA NDĐ
Công thức Kurlov có dạng tổng quát
như sau:
A

K .M . .T . pH
C

Trong đó:

K - Ký hiệu chất khí chứa trong nước (g/l)
M - Tổng độ khống hóa của nước (g/l)
A - Các anion hàm lượng >10% xếp giảm dần

C - Các cation hàm lượng >10% xếp giảm dần
T - Nhiệt độ của nước ở điểm lấy mẫu.

pH - Độ pH