Михаил Ярин "Хыч" (yarin_mikhail) wrote,
Михаил Ярин "Хыч"
yarin_mikhail

Category:

Применение окислителей для обеззараживания воды в походных условиях.

Статья eternity_scout
Оригинал тут: http://eternity-scout.livejournal.com/883727.html

Основным способом обеззаразить воду является ее кипячение. В тяжелых случаях - длительное, до получаса.
Кипячение позволяет убрать все основные типы загрязнений - возбудителей болезней самой разной природы, токсины, бОльшую часть отравляющих веществ. Кипячение не убирает только минеральное загрязнение, но его вообще сложно убрать универсальным способом.
Кипячение не требует всяких реагентов и приборов, только дрова и котелок, и кипячение нельзя переборщить.

Другим весьма эффективным способом является фильтрация. Даже самый простой песочный или тканевый фильтр уберет твердые взвешенные частицы, тем самым здорово очистив воду. А есть и специальные походные фильтры, весьма эффективные. Все определяется размером ячейки фильтра, которая может задерживать даже бактерии и других крупных возбудителей. В этой статье фильтры не рассматриваются, но рекомендуем обратить на них внимание - сейчас стало много высокоэффективных походных фильтров, и они круты по соотношению пользы к весу-объему.

Использование окислителей же эффективно в не слишком тяжелых случаях, когда кипячение невозможно или неудобно.

Суть способа - в каждой молекуле окислителя есть атом кислорода (или хлора), который легко отделяется и может окислить какой-нибудь объект в воде. При нагреве или при прямых солнечных лучах они распадаются даже во время хранения, "выстреливая" своей окислительной способностью без пользы.

У воды есть "число окисления", то есть количество окисляемой органики в этом образце воды, выраженное в весе нужного для этого оксилителя. Сюда входят все микроорганизмы-возбудители, но и не только они - водоросли, растворенные почвенные соединения и прочий навоз. Хотя все эти водоросли не не вредны для человека, окислять придется все вместе.

Самое сложное - добавить в образец воды ровно столько окислителя, сколько соответствует числу окисляемости. Не меньше, чтоб гарантировать безопасность, но и не больше, чтобы не пить избыток окислителя в воде. При этом, никогда заранее неизвестно, сколько именно нужно - каждая проба воды разная.

Наиболее удобным окислителем является марганцовка, перманганат калия. Он же - и самый эффективный по весу. И транспортируется хорошо, потому что сухой порошок.
Удобна марганцовка тем, что исходная форма окислителя (перманганат-йон) имеет пурпурную окраску, которую все хорошо знают. А отработанная - (оксид марганца) окраски не имеет, и выпадает в виде бурого осадка.
То есть достаточно провести процесс постепенного добавления раствора марганцовки в воду, и дождаться пока от нее останется только слабо-розовая окраска.

К сожалению, необходимо дать время окислителю все надежно окислить. Что-нибудь вроде получаса. Концентрации небольшие, избытка реагента почти нет, значит нужно время, чтобы все микроорганизмы нашли свою дозу окислителя.

Чтобы обеспечить время реакции, лучше набрать воду в бутылки и добавить туда окислитель на одном привале, а употреблять - через час - на другом привале. Если марганцовки добавили слишком много, и окраска избыточна - можно попробовать обесцветить ее толченым активированным углем, или углем от костра. Исчезновение окраски будет признаком, что воду можно пить.

Окислители прекрасно сочетаются с фильтрацией и кипячением. Наилучшая схема такая:
1. Первичная фильтрация, хотя бы через простейший фильтр, чтобы убрать взвешенные частицы и кусочки органики. Это нужно, чтобы окислитель не расходовался на эти куски водорослей, на которые нужно его очень много, и совершенно зря.
Если фильтрация будет высокоэффективным фильтром - тем лучше.
2. Добавление окислителя, как было описано выше. Ожидание пока подействует, до получаса.
3. Но можно сразу приступить к кипячению. Нагрев повышает эффективность окислителя, как по времени, так и по его агрессивности. Кроме того, кипячение разрушит избыток любого окислителя, сняв вопрос его нейтрализации. Ну и само по себе кипячение от многого помогает.
4. Убрать выпавший осадок/взвесь. Либо примитивным фильтром типа тканевого (только не тем же самым, что в п.1!), либо дать отстояться и не сливать со дна. В осадок после кипячения выпадут соли жесткости воды (белые), выпадет остаток от марганцовки (бурый. тоже не подарок для организма, особенно при длительном применении), ну и всякие гипотетические поверженные микробы тоже могут там оказаться.

Виды окислителей.

1. Марганцовка, как уже говорилось, лучшая. Как и все окислители, надо беречь от нагревания и прямого солнечного света. Помимо этого - хорошо хранится долго. Имеет прекрасный видимый признак - пурпурный цвет готового к работе окислителя, чем можно проверять сохранность. Можно хранить в любой таре, поскольку это порошок. Даже в пластике можно.

2. Гидроперит. Это клартрат (твердое соединение) перекиси водорода с мочевиной. Выпускается в виде таблеток, так же и хранится. Действующее начало - перекись водорода. В пересчете на твердый вес менее эффективен, чем марганцовка. Кроме того, добавляет в воду мочевину. Пугаться этого не надо, это вещество без вкуса и запаха, используется как удобрение, вреда не представляет. Даже в рекламе жувачек упомянали. Но в целом, постоянное обильное применение гидроперита не рекомендуется именно из-за мочевины. Однократно - отличный способ, если нет марганцовки. Хранятся тоже хорошо.

3. Перикись водорода жидкая. Идеальный окислитель - выделив атом водорода, превращается в простую воду. Остальное - минусы - только водная форма, причем не более 20-30%, нестабильна и потихоньку саморазлагается. В продаже концентрированную перекись не встретить, в лучшем случае 3%. В пересчете на вес 3% перекись менее эффективна чем марганцовка в 10 раз!

4. Гипохлорит натрия. Это первый в списке хлорный окислитель. Что само по себе вызывает опасения, потому что продукты окисления могут оказаться не очень полезными. Зато легкодоступен в хозяйственных магазинах - это обычных жидкий отбеливатель типа "Белизна", или ее загущенные до геля аналоги. Можно отличать так - все эти гели для чистки унитазов, сантехники и т.д. - если хлором пахнут - значит это оно. Кроме гипохлорита в этих средствах есть щелочь (в "Белизне"), она замедляет процесс саморазложения и всякие вкусоароматические добавки и гелеобразователи в гелях. Ничего страшного, но лучше бы их было поменьше. В Штатах есть такое понятие "бытового отбеливателя" - это именно оно, 5% гипохлорит, примерно то же, что у нас "Белизна". Процентное содержание - условно, с завода он может выпускаться и 10%, но каждый месяц хранения терять по проценту. В сравнении с марганцовкой гипохлорит неэффективен по весу раз в 10, плохо хранится, является жидкостью, является хлорным окислителем. Тем не менее, в случае БП и разграбления хозмагов - это отличный трофей для обеззараживания воды.

5. Йод, кристаллический и 5% аптечный. Тоже не-кислородный окислитель, вроде хлора, только йод. Кристаллический купить малореально, хотя вот он хорошо хранится. Токсичен для человека, а не только для микроорганизмов. 3% аптечный йод неэффективен по весу относительно марганцовки раз в 10. Зато его легко купить везде. Применять надо осторожно - летальная доза йода для человека совсем не велика, что-то вроде 3 грамм (LD50). В пересчете на твердый йод, конечно.

Надо сказать, что исходный выбор воды должен быть разумным, хоть это и очевидно. Скажем, соленую воду почти ничем, кроме йонобменного фильтра, не очистить. Ну еще мембраны с обратным осмосом.
Воду с полей, в которой слишком много навоза или минеральных удобрений тоже брать не стоит - кипяти-не кипяти, они там останутся. Как таковые, возбудителями болезней удобрения не являются. Но организму такая вода пользы не принесет.
Болотную воду можно окислять граммами марганцовки, и все равно она не станет такой уж полезной.
То есть полевая водоочистка имеет свои границы применимости.




Приложения.
1. Величины окисляемости: вода равнинных рек как правило имеет окисляемость 5-12 мг О2/литр, рек с болотным питанием - десятки мг на литр. Атрезианская и талая вода ледников - почти нулевые значения.
http://www.gicpv.ru/him29-5.htm
Согласно СанПиН, вода источников централизованного городского водоснабжения должна иметь окисляемость 5-7 мг/л. Ну оно и понятно, вода у нас из речек.

Но это - милиграммы кислорода! Пересчет на марганцовку - умножением на 7.
То есть, для воды равнинных рек - 35 мг на литр. Для болотной воды, со всей ее растворенной торфяной органикой - до 700 мг на литр. Вода ледников и артезианская имеет почти нулевую собственную окисляемость.

Какая именно у вас вода - смотрите сами, никто заранее сказать не может, универсальных величин нет. Только ориентироваться между "речной водой" и "болотной".


Как отделить нужное количество марганцовки в походных условиях? Очевидно, можно разделить на граммы еще дома. Грамм - это очень много! Потом - ну, допустим, высыпать весь грамм дорожкой, и разделять. Или запаять граммы в трубочки для коктейлей.

2. Другие окислители, относительно марганцовки по весу. Окисляющая способность выражается в грамм-экв, то есть вес окислителя, нужный для окисления 1 моль вещества. Чем меньше, тем лучше соотношение польза/вес.

Г-экв марганцовки 53, принимаем его за 1.
2а.Перикись водорода имеет г-экв 34, казалось бы, круто. Но это - чистая перекись, в природе не встречается. 3% раствор в 33 раза слабее, стало быть 1000. К марганцовке 3% раствор перекиси - в 20 раз слабее.
2б. Гидроперит имеет г-экв 100, к марганцовке - в два раза слабее. Тоже неплохо.
2в. Йод имеет г-экв 126, то есть в 2.5 слабее марганцовки. Но это - кристаллический йод. А аптечный 3% раствор еще в 33 раза слабее, в итоге он относительно марганцовки слабее в 80 раз.
2г. Гипохлорит натрия имеет г-экв 37 (в нейтральной среде), но в 10% растворе - 370. Относительно марганцовки - 7 раз.

http://www.chemical-analysis.ru/kolichestvennyi-analiz/normalnost-rastvorov-gramm-ekvivalent/vse-stranitcy.html


3. Кстати, всю окисляемость водопроводной воды удаляют хлорированием еще на станциях водоподготовки. Раньше - прямо газообразным хлором. С этого года в Москве перешли на гипохлорит - запустили крупный узел генерации гипохлорита. Это удобно, гипохлорит генерируется простым электролизом раствора соли, его не нужно возить и хранить - сразу в дело.

Хлорирование городской воды - типичный пример обеззараживания окислителем.
Первичная фильтрация обязательно применяется.
Нужное количество окислителя постоянно рассчитывается на лету, через пробоотбор. То есть больше-меньше они постоянно следят, в зависимости от состояния речной воды.
Необходимое время для реакции - это время, пока вода течет в трубах, уж точно более получаса.
В итоге - запаха хлора в водопроводной воде почти нет, вреда нет, а пригодность для питья - есть.
Это к тому, что обработка хлорными окислителями считается полностью безопасной, если ее выполнять правильно.



Написать эту статью меня побудил случай. Вчера я пошел в обычный магазин (ашан) и купил там в садово-огородном отделе марганцовку. В пакетиках по 10г. Сколько хочешь. Целая коробка ее лежала - бери не хочу. По 37р за пачку, недешево конечно. Зато без ограничений. Это случилось в Меге-Теплый стан. Правильно говорили, что марганцовку покупали в количествах в магазинах для огородников.
Tags: Выживание, Оутдор., Цитаты.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 4 comments