О пользе натрия в воде
Любая вода – водопроводная, родниковая или скважинная – это сложный по составу раствор, в котором обнаруживается не один десяток элементов периодической системы. При этом она может быть вполне безвредной или, наоборот, опасной для здоровья. Для того, чтобы пить чистую воду и не бояться за свое здоровье жители Подмосковья и соседних областей устаналивают системы очистки воды для загородного дома. Показатель, по которому определяют пригодность воды для питья, называют предельно допустимой концентрацией (ПДК). Он определен для каждого элемента, в том числе для натрия. Высокое содержание натрия в воде может привести к негативным последствиям.
Источники натрия в воде
Натрий содержится в воде в виде положительно заряженных ионов. Это результат электролитической диссоциации солей или оснований. Источники натрий в подземных водах можно разделить на два типа:
- Природные. Хлорид натрия – одна из самых распространенных солей на земле. В высоких концентрациях она содержится в морях, океанах и озерах. Другие растворимые соли натрия содержатся в магматических и осадочных горных породах.
- Техногенные. Удобрения (натриевая селитра), антигололедные реагенты и стоки промышленных предприятий попадают в открытые водоемы, из которых ведется водозабор. Ионы натрия способны проникать и в подземные источники.
Еще один поставщик натрия – ионообменная смола, которая используется для снижения жесткости воды в фильтрах умягчения.
Натрий в воде: ПДК
Содержание в воде солей натрия должно строго нормироваться на законодательном уровне. Нормы для питьевой воды по натрию указаны в СанПиН 2.1.4.1074-01. Согласно требованиям СанПиН содержание натрия в воде не должно превышать 120000 мкг/дм3. Рекомендации ВОЗ и нормативы ЕС более лояльны. В них указана ПДК 200000 мкг/л.
Как определить натрий в воде
Солоноватый вкус воды указывает на избыток натрия в воде. Определить точное количество натрия в воде можно только лабораторным путем. Для определения натрия в воде образцы воды исследуют в специализированных лабораториях, которые работают с проверенными надежным оборудованием. Превышение ПДК для воды по натрию может свидетельствовать также о наличии других вредных и опасных примесей. Натрий входит в такие соединения как селитра (нитрат), едкий натр (сильная щелочь), и цианистый натрий (сильный яд).
Чем вреден натрий в воде
Повышенное содержание натрия вызывает ухудшение вкусовых качеств воды. Она становится соленой или солено-горькой. Высокая концентрация ионов натрия в воде может быть причиной следующих нарушений в организме человека:
- Обезвоживание, вызванное ухудшением водно-солевого баланса на клеточном уровне.
- Нарушение обмена калия. При регулярном употреблении воды с превышением ПДК натрия возрастает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
- Ухудшение пищеварения. Натрий участвует в образовании желудочного сока.
- Вода с повышенным содержанием натрия может вызывать тошноту, рвоту и головокружение.
Как очистить воду от натрия?
Из всех известных способов очистки воды от натрия лучше всего справляются фильтры обратного осмоса. Технология разделения на концентрат и пермеат состоит в прохождении исходной воды через полупроницаемую мембрану. Тонкая перегородка проводит молекулы воды, но задерживает ионы натрия и других растворенных солей.
Эффективность очистки определяется селективностью мембраны к определенному веществу. Фильтрующие элементы для обратноосмотических систем задерживают до 98 % ионов натрия. Селективность мембраны зависит от многих факторов, в том числе от температуры и давления. Последний параметр также влияет на производительность системы и соотношение пермеата к концентрату (расход воды).
Селективность мембраны зависит от производителя. Идентичные по конструкции и материалу рабочего слоя картриджи разных брендов имеют неодинаковую эффективность по удалению натрия. Краевой эффект – некачественное закрепление мембранного полотна и другие нарушения сплошности позволяют раствору свободно протекать на сторону пермеата. В результате концентрация ионов натрия в нем оказывается далекой от установленных норм. Низкое качество фильтрующих элементов – результат нарушений технологии производства, использование устаревшего оборудования.
Для доведения водопроводной воды до норм питьевой применяют установки обратного осмоса, рассчитанные на одну или несколько водоразборных точек. Убрать натрий из воды можно с помощью бытового и промышленного осмоса.
1. Удаление натрия из воды обратным осмосом на весь дом
«Как снизить натрий в воде», – вопрос, которым задаются миллионы жителей по всему миру. Водоподготовительные сооружения городских водозаборных станций удаляют большинство вредных примесей и обеззараживают воду. Однако они не в состоянии справиться, если в воде много натрия. Существуют установки обратного осмоса для частного дома или даже для многоэтажных домов, производительность которых позволяет давать чистую питьевую воду для всех абонентов в непрерывном режиме.
В состав системы очистки воды с высоким содержанием натрия входят следующие элементы:
- механический фильтр;
- колонна обезжелезивания;
- ионообменный умягчитель;
- сорбционный фильтр;
- насос;
- обратноосмотический мембранный фильтр, который позволяет удалить натрий из воды почти на 100%.
От водозаборной станции до кухонного крана конечного потребителя вода проходит по магистрали, а это – не один километр трубопровода. Из него выносятся шлам, окисленное железо и соли жесткости. Кроме того, обеззараживание воды подразумевает дозирование хлорсодержащих реагентов. Все перечисленные вещества сокращают срок службы мембраны – самого дорогого элемента системы. Поэтому фильтры предварительной подготовки для удаления повышенного натрия в воде устанавливают непосредственно перед обратным осмосом.
Для достижения требуемой производительности и выхода пермеата к системе прикладывают высокое давление. В наиболее мощных установках оно достигает 50 атмосфер и нагнетается насосом.
2. Бытовая установка (под мойку)- выгодный и эффективный метод удаления натрия из воды
Удаление солей натрия из воды возможно с помощью бытовых установок обратного осмоса. Бытовые системы очистки воды – это компактные (часто – моноблочные) установки, которые вмещаются в тумбочку под мойку и полностью снижают большое содержание натрия в воде. Они содержат те же фильтры предварительной подготовки, только имеют более скромные размеры. Установки имеют сравнительно низкую производительность, и чтобы в доме всегда был запас очищенной воды, они комплектуются накопительными баками на 3 – 18 литров. Рабочее давление большинства бытовых систем не превышает 3 атмосфер, поэтому повысительный насос в них – это опция.
Очищенная бытовым осмосом вода стоит дороже, чем та, что прошла через общедомовой фильтр. Но она выигрывает по стоимости у бутилированной. Однако при одинаковой селективности мембран вода из бытового фильтра оказывается чище, поскольку не проходит через стояк и поквартирную разводку. Оба варианта – «на дом» и «под мойку» – пользуются спросом на рынке оборудования для водоподготовки.
Как избавиться от натрия в воде знают наши специалисты
Если у вас возникли вопросы по снижению натрия в воде или по комплектации систем обратного осмоса, задайте их консультанту онлайн, по телефону 8-499-391-39-59 или отправьте на электронную почту info@diasel.ru. Мы подберем оборудование для снижения концентрации натрия в питьевой воде с требуемыми характеристиками. Купить обратный осмос можно в интернет-магазине компании.
Натрий (Natrium, Na) – химический элемент, выполняющий важную роль макроэлемента в организме человека, который участвует в создании условий и поддержания передачи нервных импульсов между клетками всех тканей. Особенно важен для умения мышечных тканей сокращаться.
Основными функциями натрия также являются – регулирование кислотно-щелочного баланса и поддержание нормального уровня водного баланса, обеспечение транспорта между мембранами клеток и поддержка осмотической концентрации крови. Является активатором ряда ферментов (энзимов).
История – краткая справка
Свое название натрий получил от древнегреческого слова «νίτρον», которое в свою очередь произошло от среднеегипетского слова «nṯr», что в переводе означало – «сода» или «едкий натр».
- Соли натрия известны издавна. Так, в Священном Писании (Библия), в книге пророка Иеремии 2 главе 22 стихе под терминами «мыло» и «щелоку» на языке оригинале использовалось «νίτρον», что как мы уже знаем означает – «сода».
- Соду добывали и древние Египтяне из натронных озер (солено-щелочные озера), расположенных на территории современной Танзании. Они использовали данное вещество в качестве одного из средств бальзамирования, добавляли в пищу для улучшения вкуса или же применяли в искусстве – для отбеливания холстов и изготовления краски. Соду с примесями (углем и другими ископаемыми) также добывали в дельте реки Нил, прямо из ее вод.
- Na в качестве металла впервые открыл с помощью электролиза расплава гидроксида натрия английский химик Хемфри Дэви, который также чуть ранее открыл и другой химический элемент – калий (К). Данные сведения были оглашены из рукописей Дэви на Бейкеровской лекции 19.11.1807 г.
Название «natrium» и его сокращение «Na» предложил использовать основатель общества врачей в Швеции – академик Йенс Якобс Берцелиус (1779—1848) для обозначения природных ископаемых, в состав которых входила сода. Однако, в ряде других стран и языков (Великобритания, Франция и др.) используется другой термин – «sodium» (содий). Этот момент важен, т.к. некоторые фармацевтические компании как раз используют в названии своих препаратов не «natrium», а «sodium».
Общие данные
Расположение в периодической таблице Д.И. Менделеева: в старой версии — III период, III ряд, I группа, в новой версии таблицы – 1 группа, 3 период.
- Атомный номер – 11
- Атомная масса – 22,9898
- Электронная конфигурация – [Ne] 3s1
- Температура плавления (°С) – 97,81
- Температура кипения (°С) – 882,95
- CAS: 7440-23-5
Физико-химические свойства. Натрий представляет собой щелочный мягкий металл серебристо-белого цвета, иногда с фиолетовым оттенком, который легко можно отрезать ножом. На срезе получается серебристый блеск. Под воздействием высокого давления приобретает красный цвет. При контакте с кислородом достаточно быстро окисляется, превращаясь в оксид натрия (Na2O).
При контакте с водой происходит бурная реакция с выделением водорода, который в свою очередь может легко воспламенится. Также взрывоопасен при контакте с алкилгалогенидами, с которыми может даже самовоспламенятся.
Хорошо растворяется в жидкообразном аммиаке, образовывая в конечном итоге раствор синего цвета.
Обладает высоким коэффициентом электропроводности и теплопроводности.
Несмотря на огромную долю среди других элементов Земной коры – 6 место, в свободном виде Na не найти. Чаще всего он встречается в составе каменной соли (NaCl), содалите, полевом шпате и многих других минералов.
В целом кларк натрия в земной коре составляет 25 кг/т. В морской воде в составе соединений Na составляет 10,5 г на 1 л.
Биологическая роль натрия в организме
Большая часть натрия находится в межклеточной жидкости, что связано с тем, что в мембране клетки интегрирован натрий-калиевый насос, выполняющий роль откачивания ионов Na из цитоплазмы клетки в межклеточную жидкость. Разница содержания натрия в клетке и за ее пределами составляет 15 раз!
Натрий выполняет множество важных и полезных функций, среди которых:
- Поддерживает кислотно-щелочной и водный баланс;
- Участвует в регулировании нервной системой всех органов и частей организма, что обусловлено свойством передачи нервных импульсов между клетками;
- Входя в состав крови, межклеточной и клеточной жидкости способствует нормальной работе сердечно-сосудистой системы – обладает сосудорасширяющим действием, регулирует объем циркулирующей в сосудах крови, поддерживает работу сердечной мышцы и нормализует осмотическое давление крови;
- Поддерживает работу мочевыделительной системы;
- Поддерживает нормальное пищеварение – активирует различные пищеварительные ферменты, играет важную роль в образовании желудочного сока;
- Способствует доставке глюкозы клеткам всех органов;
- Участвует в транспорте углекислого газа;
- Поддерживает уровень кальция и других необходимых для организма минералов в крови, предотвращая их дефицит.
Применение натрия в других сферах человеческой жизни
- Самая популярная область применения – пища, т.к. именно научный термин «хлорид натрия» (NaCl) прячет за собой простую поваренную соль;
- Натрия глутамат (пищевая добавка Е621) также используется в пищевой промышленности в качестве усилителя вкусовых ощущений;
- Металлический натрий, азид натрия (NaN3) и цианид натрия (NaCN) используется в металлургии, препаративной химии;
- Входит в состав натриево-серных аккумуляторных батарей;
- Применяется в качестве жидкого теплоотвода в мощных двигателях и ядерных реакторах;
- Входит в состав газоразрядных ламп высокого и низкого давления, которые широко используются в уличном освещении (НЛВД, НЛНД – ДнаТ, ДНаС, ДНаМТ, ДНаТБР и другие);
- Хлорат натрия (NaClO3) используют для уничтожения растительности на железнодорожных путях.
Суточная потребность
Рекомендуемые суточные дозы натрия в зависимости от пола и возраста1:
| Дети | до 1 года | 200-350 мг |
| от 1 до 3 лет | 500 мг | |
| от 3 до 7 лет | 700 мг | |
| от 7 до 11 лет | 1000 мг | |
| Юноши и девушки | от 11 до 14 лет | 1100 мг |
| от 14 до 18 лет | 1300 мг | |
| Взрослые | от 18 лет и старше | 1300 мг |
В перерасчете на поваренную соль – в ¾ ч. ложке соли содержится 1725 мг натрия.
Согласно данным «Американской Ассоциации сердечных заболеваний» взрослый человек ежедневно нуждается в 500-1500 мг Na.
Суточная доза натрия повышается при:
- Обильном потоотделении, обильных физических нагрузках;
- Повышенном потреблении питьевой воды;
- Проживании в странах с жарким климатом;
- Работе в местах с повышенной температурой окружающей среды.
Читайте также: Сколько пить человеку воды в сутки для прекрасного самочувствия?
Суточную дозу соли понижают при: ожирении, артериальной гипертензии, аллергиях, ревматизме, переломах, заболеваниях различных органов (печени, поджелудочной железы, почек), применении гормональных препаратов.
Нехватка натрия — симптомы
Дефицит натрия в организме может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых:
- Слабость, быстрая утомляемость, потеря сил;
- Сильная жажда, пересыхание слизистых оболочек в ротовой полости, обезвоживание организма;
- Появление отеков;
- Нарушение белкового метаболизма;
- Нарушение кислотно-щелочного (pH) и водного баланса;
- Головокружения, дискоординация при движении, головная боль, галлюцинации;
- Метеоризм, тошнота, рвота;
- Потеря веса;
- Невралгия, мышечные судороги;
- Нарушение ритма работы сердца (аритмии);
- Нарушение функции усвоения организмом аминокислот и моносахаридов.
Причины нехватки натрия
Длительную нехватку Na вызвать достаточно сложно, поэтому это редкое явление. Однако, спровоцировать кратковременный дефицит натрия могут:
- Отсутствие восполнения потерянной из организма жидкости или наоборот – чрезмерное употребление питьевой воды;
- Применение мочегонных препаратов (диуретиков);
- Обильное потоотделение;
- Вегетарианские диеты;
- Расстройства в ЖКТ – рвота, поносы;
- Употребление пищи, богатой на калий (К);
- Потеря крови в большом количестве.
Применение натрия
Применение натрия с лечебной целью целесообразно в следующих случаях:
- Дефицит Na в организме;
- Повышенные физические нагрузки на организм, занятие спортом, кардионагрузки;
- Обезвоживание организма;
- Нормализации кислотно-щелочного баланса в организме;
- Тяжелые формы диареи, рвоты;
- Отравление алкоголем, продуктами питания и другими веществами;
- Изотонический раствор (NаСl) используют для разбавления инъекционных лекарственных препаратов;
- Бикарбонат Na применяют при гастритах и других болезнях органов пищеварения с повышенной кислотностью;
- Физиологический раствор Na применяют для обработки ран, ожогов, а также промывания носовой полости и глаз;
- Различные заболевания: диспепсия, холера и другие.
Необходимо отметить, что область применения натрия в медицине зависит от конкретного состава того или иного препарата. Поэтому, выбор и применения Na в медицине делает врач, исходя из потребностей организма.
Избыток натрия
Избыток натрия в организме также, как и нехватка может вызвать ряд осложнений со здоровьем, среди которых:
- Отеки ног и лица;
- Повышенное мочеотделение;
- Повышенное кровяного, в т.ч. и артериального давления;
- Повышенная возбудимость, гиперактивность, неврозы;
- Недостаточное количество в организме калия, которые ускоренно выводится почками с мочой;
- Повышенный уровень в крови инсулина;
- Гормональные расстройства;
- Уменьшение плотности костей (развитие остеопороза) и повышенная восприимчивость к переломам;
- Нарушения в работе сердца и почек;
- Повышенная температура тела – иногда проявляется при парентеральном введение изотонического раствора.
Повышенное употребление поваренной соли каждый день в течение длительного времени способно вызвать развитие воспалительный процесс в почках и органах желудочно-кишечного тракта, что нередко приводит к некрозу тканей данных органов.
Также установлено, что прием 8,2 г Na на 1 кг массы человека в сутки способно вызвать его летальный исход.
Максимальное количество поваренной соли, с которым почки могут справится составляет – от 20 до 30 г в сутки.
Источники натрия
В каких продуктах содержится натрий больше всего?
Конечно же, больше всего натрия в поваренной соли – в 100 г соли содержится 38758 мг, или 38,8 г Na.
Растительные и животные источники (мг на 100 г): треска соленая (5670), соевый соус (5666), Сельдь тихоокеанская среднесоленая (5380), горбуша соленая (5343), килька (4917), лещ вяленый (4566), скумбрия соленая (4450), кета соленая (4053), оливки консервированные (2250), икра горбуши зернистая (2245), сервелат (2226), икра минтая пробойная (2206), икра осетровая паюсная (2022), икра белужья зернистая (1630), икра осетровая зернистая (1620), сыр рокфор (1300), брынза коровья или овечья (1200), огурец соленый (1111), сыр голландский (1100), тунец в масле консервированный (961), капуста белокочанная квашеная (930), курага (170), помидоры (40), гречка и овес (33), смородина черная (32), абрикосы (30), картофель (28), пшено (28), крыжовник (23,6), морковь (21), малина (19), лук репчатый (18), сливы (18), земляника (18), арбуз (16), свекла (16), тыква (14), груши (14), капуста белокочанная (13), мандарины (12), лимон (12), кабачки (10), какао (7).
Химические источники (Na): «Натрия сульфат», «Натрия хлорид», витаминные комплексы («Витрум», «Компливит») и другие.
Синтез в организме: — .
Взаимодействие натрия с другими веществами
- Избыточное количество Na вытесняет из организма калий (К), т.к. они являются антагонистами друг к другу;
- Употребление большого количества соли приводит к выведению из организма калия, кальция и магния;
- Недостаток в организме Na и K приводит к увеличению в организме лития (Li);
- Недостаток в организме калия и хлора нарушают усвояемость Na;
- Для хорошего усвоения Na организму необходимы витамины D и K;
- При контакте с алкилгалогенидами может самовоспламенится и спровоцировать взрыв.
Видео
Источники:
1. Методические рекомендации о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения России от 18.12.2008 г. №2.3.1.2432-08.
Обсудить Na и другие минералы на форуме…
