Ćwiczenie 5 - umb.edu.pl · kompleksy utworzone przez ligandy jednofunkcyjne, ... składniki...
Transcript of Ćwiczenie 5 - umb.edu.pl · kompleksy utworzone przez ligandy jednofunkcyjne, ... składniki...
1
Ćwiczenie 5
Ocena jakości wód mineralnych i kosmetycznych z wykorzystaniem metod
analizy miareczkowej.
Literatura
1. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna. T.2. Chemiczne metody analizy ilościowej. Wyd.
10. PWN, Warszawa 2011.
2. Szmal Z.S., Lipiec T., Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Wyd. VII
poprawione i unowocześnione, PZWL, Warszawa 1996.
3. Skrypt do ćwiczeń z chemii ogólnej, nieorganicznej i analitycznej, pod redakcją E. Skrzydlewskiej,
Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Białystok 2010.
4. Molski M., Chemia piękna, Wyd. PWN, Warszawa 2009.
5. Peters I.B., Kosmetyka, Podręcznik do nauki zawodu, Poradnik, REA, Warszawa 2002.
6. Galus Z., Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej. Wyd. 9. WNT, Warszawa 2007
I. Część wprowadzająca
KOMPLEKSOMETRIA
1.
Kompleksometria to dział analizy miareczkowej, której zasadę pomiarową stanowi tworzenie
trwałych, słabo zdysocjowanych, rozpuszczalnych w wodzie związków kompleksowych. W
zależności od rodzaju tworzącego się kompleksu, miareczkowania kompleksometryczne można
podzielić na takie, w których tworzą się:
kompleksy utworzone przez ligandy jednofunkcyjne,
kompleksy utworzone przez ligandy wielofunkcyjne (tzw. chelatowe).
Główna grupa metod analitycznych wykorzystujących tworzenie kompleksów opiera się na
tworzeniu kompleksów chelatowych. Wśród tych metod najbardziej znana i najczęściej stosowna
jest kompleksonometria, której nazwa pochodzi od nazwy grupy ligandów najczęściej stosowanych
w tych oznaczeniach – kompleksonów.
1. Kompleksonometria
Nazwa kompleksonometria pochodzi od kwasu etylenodiaminotetraoctowego zwanego
kompleksonem II. Jest to czteroprotonowy kwas, oznaczany skrótem H4Y, nazywany również
kwasem wersenowym. Sam kwas jest trudno rozpuszczalny w wodzie. Zatem do oznaczeń jako
titrant najczęściej stosuje się wersenian sodu (Na2H2Y), zwany kompleksonem III (EDTA).
Miareczkowanie za pomocą EDTA, jest bardzo rozpowszechnione i ma duże znaczenie praktyczne
ze względu na trwałość chelatu, łatwość użycia i dużą uniwersalność.
Podobnie, jak w innych działach analizy objętościowej, stosuje się tutaj różne sposoby
przeprowadzania miareczkowania.
2
Miareczkowanie bezpośrednie – polegające na bezpośrednim miareczkowaniu jonów
oznaczanego metalu mianowanym roztworem kompleksonu w odpowiednim roztworze i wobec
odpowiednio dobranego wskaźnika.
Miareczkowanie odwrotne – polegające na dodaniu do roztworu oznaczanego jonu nadmiaru
mianowanego roztworu ligandu, a następnie odmiareczkowaniu nadmiaru ligandu mianowanym
roztworem jonu innego metalu.
Miareczkowanie przez podstawienie – polega na dodaniu do roztworu oznaczanego metalu
nadmiaru mianowanego roztworu kompleksonianu. Uwolniony w wyniku reakcji wymiany
kation, odmiareczkowuje się mianowanym roztworem EDTA.
Do oznaczania PK w miareczkowaniu kompleksonometrycznym najczęściej używane są
metalowskaźniki. W niektórych miareczkowaniach kompleksometrycznych stosowane mogą być
także wskaźniki redoks.
Metalowskaźniki są to związki organiczne, które podczas miareczkowania tworzą z
oznaczanym kationem metalu barwny kompleks o warunkowej stałej trwałości wyraźnie niższej od
stałej trwałości oznaczanego kationu z titrantem. Po dodaniu do miareczkowanego roztworu
wskaźnika tworzy on z oznaczanym kationem metalu barwny kompleks. Wprowadzany podczas
miareczkowania roztwór titranta, w PK wypiera całkowicie kationy metalu z mniej trwałego
kompleksu metal – wskaźnik tworząc trwalszy kompleks metal – titrant, a roztwór przyjmuje
zabarwienie wolnego wskaźnika. Reakcję tą przedstawia schemat, gdzie L – komplekson zawarty w
titrancie.
Me – Ind + L Me – L + Ind
barwa I barwa II
Do wskaźników metaloorganicznych należą na przykład mureksyd i czerń eriochromowa T,
używane przy oznaczaniu twardości wody.
Zasada działania wskaźników redoks stosowanych w miareczkowaniu kompleksometrycznym
sprowadza się do zmiany stężenia formy utlenionej bądź zredukowanej danego układu redoks,
obecnego w miareczkowanym roztworze, w wyniku związania jednej z tych form w trwały
kompleks.
2. Woda i jej znaczenie
2.1. Woda w przyrodzie
Człowiek wykorzystuje wody różnego pochodzenia:
wody podziemne: termalne i oligoceńskie
W wodzie podziemnej występują:
makroskładniki: Na+, K
+, Ca
2+, Mg
2+, Cl
–, SO4
2–, HCO3
–,
związki azotu, żelaza, glinu, substancje organiczne,
pierwiastki rzadkie, śladowe i promieniotwórcze,
gazy, które można podzielić na trzy grupy:
występujące powszechnie: N2, O2, CO2, CH4,
występujące w małych ilościach H2, H2S, He, Ar, węglowodory,
występujące lokalnie: NH3 , SO2, HCl, HF.
wody powierzchniowe to wody morskie, mineralne zawierające:
składniki podstawowe o najwyższym stężeniu: Na+, Ca
2+, Mg
2+, Cl
–, SO4
2–, HCO3
–,
makroskładniki: Fe3+
, Mn2+
, K+, związki krzemu,
mikroskładniki: NH4+,
związki azotu, związki fosforu, metale ciężkie, substancje organiczne
wody morskie – zawierają następujące mikroelementy: Na+, K
+, Ca
2+, Mg
2+, Cl
–, SO4
2–,
3
HCO3–
wody mineralne – zawierają mikroelementy (Na+, K
+, Ca
2+, Mg
2+, Cl
–, SO4
2–, HCO3
–)
i makroelementy, a ich skład chemiczny determinuje właściwości
lecznicze oraz nazwę:
szczawy – zawierają CO2 oraz wodorowęglany metali alkalicznych (sodu, potasu – NaHCO3,
KHCO3, które nadają wodzie charakterystyczny kwaśny smak,
wody gorzkie – zawierają tzw. sól gorzką – siarczan (VI) magnezu – MgSO4,
wody żelaziste – zawierają wodorowęglan żelaza (II) – Fe(HCO3)2, nadający wodzie
charakterystyczny metaliczny posmak i rdzawoczerwony kolor,
wody siarczkowe – zawierają siarkowodór – H2S, który ma korzystny wpływ na schorzenia
skóry,
wody jodowo-bromowe - zawierają brom i jod, głównie w postaci bromku sodu – NaBr i
jodku potasu – KI,
solanki – zawierają chlorek sodu oraz mikro- i makroelementy towarzyszące NaCl.
2.1.Twardość wody
Woda nie występuje w przyrodzie w postaci czystej chemicznie. Oprócz rozpuszczonych
gazów, tj. ditlenku węgla (CO2) i tlenu (O2) zawiera też rozpuszczalne sole, głównie wapnia i
magnezu, których obecność jest przyczyną twardości wody. Twardość jest utożsamiana z
zawartością w wodzie jonów wapnia i magnezu, chociaż może być wywołana obecnością takich
kationów jak: Fe2+
, Mn2+
, Ba2+
, Sr2+
, Zn2+
, Al3+
, Fe3+
i anionów jak: Cl–, SO4
2–, HCO3
–.
W zależności od rodzaju soli wapnia i magnezu zawartych w wodzie rozróżnia się trzy rodzaje
twardości wody:
twardość całkowita – wynika z całkowitej ilości jonów wapnia i magnezu zawartych w wodzie
(w postaci wodorowęglanów - twardość węglanowa, jak i innych soli -
twardość niewęglanowa),
twardość węglanowa – wynika z zawartych w wodzie jonów wapnia i magnezu występujących
w postaci wodorowęglanów – Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2. Twardość
węglanowa nazywana jest twardością przemijającą, ponieważ w czasie
gotowania wody następuje rozkład wodorowęglanów i strącanie osadów
trudno rozpuszczalnych węglanów,
Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 MgCO3 + H2O + CO2
Twardość węglanową można oznaczyć miareczkując odpowiednią ilość wody roztworem
kwasu solnego wobec oranżu metylowego jako wskaźnika.
twardość niewęglanowa – związana jest z zawartymi w wodzie jonami wapnia i magnezu
występującymi głównie w postaci chlorków i siarczanów. Można
obliczyć ją z różnicy pomiędzy twardością całkowitą i twardością
węglanową.
Twardość wody wyraża się w stopniach twardości. Aby za pomocą jednej liczby wykazać
łączną zawartość soli wapnia i magnezu, przelicza się ich zawartość na równoważną ilość tlenku
wapnia CaO lub CaCO3.
Twardość wody najczęściej wyraża się w dwóch różnych skalach:
stopniach niemieckich (°n lub °d)
Jeden stopień twardości niemiecki (1°n) oznacza ilość jonów wapnia i magnezu równoważną
zawartości 10 mg CaO w 1 dm3 wody lub 17,86mg CaCO3 w 1 litrze wody.
1°n = 10,00 mg CaO/ 1l wody
4
1on = 17,86 mg CaCO3 /1l wody
W literaturze niemieckojęzycznej stopień niemiecki oznaczany jest jako °dH (niem. Grad
deutscher Härte), w literaturze angielskojęzycznej również oznaczany jako dGH (ang.
degrees of General Hardness – stopnie twardości ogólnej).
stopniach francuskich (°f)
Jeden stopień twardości francuski (1°f) odpowiada ilości jonów wapnia i magnezu równoważnej
zawartości 10 mg CaCO3 w 1 litrze wody.
TABELA 1. Wartości współczynników przeliczeniowych twardości wody dla poszczególnych
jednostek
mmol/l 0n 0
ang 0franc mg CaCO3/l
mmol/l 1 5.61 7.02 10 100 0n 0.178 1 1.25 1.78 17
0ang 0.143 0.8 1 1.43 14
0franc 0.1 0.56 0.7 1 10
mg CaCO3/l 0.01 0.056 0.07 0.1 1
Typowa twardość wody użytkowej (kranowej) wynosi ok. 10°n. Woda poniżej 10°n jest traktowana
jako miękka, zaś powyżej 20°n jest traktowana jako twarda.
TABELA 2. Skala twardości wody w zależności od stopnia twardości
Stopień twardości (°n) Stopień twardości (°f) Skala twardości
0 – 5 0 – 9 bardzo miękka
5 – 10 9 – 18 miękka
10 – 15 18 – 27 średnio twarda
16 – 20 27 – 36 znacząco twarda
20 – 30 36 – 53 twarda
>30 > 53 bardzo twarda
Twardość wody ma bardzo znaczący wpływ na jej napięcie powierzchniowe. Im twardsza
woda, tym większe jest jej napięcie powierzchniowe a co za tym idzie tym trudniej zwilża ona
wszelkie powierzchnie. W związku z tym trudno jest przy wykorzystaniu twardej wody usuwać
zabrudzenia. Dodatek detergentów powoduje zmniejszenie napięcia powierzchniowego
(zmniejszenie twardości wody). Detergenty (sole sodowe i potasowe wyższych kwasów
tłuszczowych) reagują z jonami Ca2+
i Mg2+
(odpowiedzialnymi za twardość wody), co powoduje
wytrącenie trudno rozpuszczalnych soli (osad mydlany).
2.2. Uzdatnianie wody
Poddając wodę procesowi uzdatniania, polegającemu na usunięciu określonych lub wszystkich
składników mineralnych, można otrzymać:
wodę destylowaną – otrzymywaną przez odparowanie, a następnie skroplenie pary wodnej.
Wielokrotne powtórzenie tej operacji prowadzi do otrzymania wody redestylowanej. Woda
destylowana nie zawiera rozpuszczonych gazów (powietrza, CO2), ani substancji
mineralnych – jest to tzw. woda miękka.
wodę demineralizowaną (dejonizowaną) – otrzymaną w wyniku usunięcia
rozpuszczonych w niej kationów oraz anionów (poprzez destylację, wymianę jonową).
5
Proces uzdatniania wody obejmuje szereg elementarnych procesów oczyszczania stosowanych
do momentu osiągnięcia przez wodę pożądanej klasy czystości. Woda uzdatniana jest m.in. dla
potrzeb komunalnych i przemysłu, ale największy stopień czystości wymagany jest dla wody
stosowanej w medycynie, farmacji oraz kosmetologii.
Metody uzdatniania wody stosowanej w medycynie, farmacji oraz kosmetologii:
1. filtracja – głównym celem tego procesu jest usunięcie z wody różnego rodzaju zawiesin –
cząsteczek o średnicy > 0,1 μm- związków żelaza, manganu i amonu,
2. adsorbcja – zadaniem tego procesu jest usunięcie z oczyszczanej wody rozpuszczonych
związków organicznych, odpowiedzialnych za barwę wody oraz zapach. Proces ten stosuje się
do uzdatniania wód powierzchniowych jak również zanieczyszczonych wód podziemnych, 3. wymiana jonowa – wodę poddaje się procesowi wymiany jonowej w celu usunięcia z niej
substancji rozpuszczonych. Proces wymiany jonowej stosuje się w celu:
zmiękczenia wody – zmniejszenia twardości zarówno węglanowej jak i niewęglanowej,
demineralizacji (usunięcia wszystkich jonów) i odsalania (usunięcia części jonów),
usuwania fosforanów i azotanów
usuwania jonu amonowego, metali i radionuklidów,
usuwania zanieczyszczeń organicznych.
4. odkwaszanie wody – polega na usuwaniu z niej dwutlenku węgla.
5. odżelazianie i odmanganianie wody.
6. utlenianie chemiczne. 7. procesy membranowe – odwrócona osmoza, ultrafiltracja, elektrodializa.
8. proces dezynfekcji – pasteryzacja, gotowanie, zastosowanie promieni UV.
II. Część doświadczalna
1. Ocena twardości wody użytkowej
1.1. Kompleksonometryczne oznaczenie zawartości jonów wapnia i magnezu.
Twardość całkowita.
Zasada oznaczenia
Jony wapnia i magnezu oznacza się przeprowadzając miareczkowanie za pomocą
mianowanego roztworu EDTA w obecności czerni eriochromowej T (jako wskaźnika) przy pH =
10 (środowisko buforu amonowego). Wskaźnik ten tworzy fioletowe kompleksy zarówno z jonami
wapnia jak i magnezu.
EDTA reaguje zarówno z jonami wapnia jak i magnezu w stosunku molowym 1:1 tworząc
trwałe kompleksy. W PK miareczkowania wskaźnik zostaje całkowicie wyparty z kompleksu z
metalem i przyjmuje zabarwienie niebieskie (forma wolna).
Ca2+ —czerń eriochromowa T + EDTA → Ca
2+—EDTA + czerń eriochromowa T
Mg2+—czerń eriochromowa T + EDTA → Mg
2+—EDTA + czerń eriochromowa T
barwa fioletowa barwa niebieska
Aby uzyskać wyraźniejszy punkt końcowy miareczkowania, należy usunąć jony węglanowe
zawarte w wodzie poprzez wygotowanie zakwaszonej wody [CO2↑]. Żelazo, glin i ewentualnie inne
obecne metale usuwa się w postaci wodorotlenków po strąceniu amoniakiem.
6
Wykonanie oznaczenia
z otrzymanej próbki wody do analizy, zawierającej jony wapnia i magnezu, należy odmierzyć 50
ml próbki i przenieść ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 100 ml,
dodać 2 ml HCl o stężeniu 0,01 mol/l i ogrzać do wrzenia,
po ostudzeniu roztwór przesączyć i dodać 2 ml buforu amonowego o pH=10, do kolby stożkowej dodać szczyptę czerni eriochromowej T i miareczkować roztwór za pomocą
roztworu EDTA o stężeniu 0,01mol/l do zmiany barwy z fioletowej na niebieską;
miareczkowanie powtórzyć jeszcze dwukrotnie,
obliczyć średnią objętość zużytego do miareczkowania EDTA i wykorzystać ją do obliczenia
całkowitej zawartości jonów wapnia i magnezu w analizowanym roztworze.
Obliczenie zawartości jonów wapnia i magnezu
Z kompleksonometrycznego oznaczania jonów wapnia i magnezu wynika, że 1 mol EDTA
reaguje z 1 molem jonów wapnia lub magnezu, a liczbę moli EDTA, która wzięła udział w reakcji,
można obliczyć ze wzoru EDTAmEDTAEDTA C•V=n . Sumaryczną ilość wapnia i magnezu można
obliczyć na podstawie następującej proporcji:
1 mol EDTA reaguje z 1molem Ca2+
1 mol EDTA reaguje z 1molem Mg2+
EDTAmEDTA C•V reaguje z n moli Ca2+
i Mg2+
1
C•V=n
mEDTAEDTA+2Mg++2Ca
[1∙mol/l] = [mol]
gdzie: V - objętość roztworu EDTA (l)
C - stężenie roztworu EDTA (mol/l)
Twardość całkowita – oceniana sumaryczną liczbą moli Ca2+
i Mg2+
Z kompleksometrycznego oznaczania jonów wapnia i magnezu wynika, że 1 mol EDTA
reaguje z 1 molem jonów wapnia lub magnezu, a liczbę moli EDTA która wzięła udział w reakcji
można obliczyć ze wzoru EDTAmEDTAEDTA C•V=n . Sumaryczną ilość wapnia i magnezu
można obliczyć na podstawie następującej proporcji:
1 mol EDTA reaguje z 56 000 mg CaO
EDTAmEDTA C•V reaguje z x mg CaO (w 100 ml H2O)
1
56000•C•V=x
EDTAmEDTA
1∙mol−1∙mg
mol= [mg]
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
X mg · 1000ml
50ml = Y mg CaO w 1 l wody
lub w przeliczeniu na CaCO3:
1 mol EDTA reaguje z 100 000 mg CaCO3
EDTAmEDTA C•V reaguje z x mg CaCO3 (w 100 ml H2O)
7
1
100000•C•V=x EDTAmEDTA'
1∙mol−1∙mg
mol= [mg]
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
X’ mg ·
1000ml
50ml = Y’ mg CaCO3 w 1 l wody
Twardość wody wyrażona w:
1) stopniach niemieckich (1on) - można ją obliczyć dwoma sposobami:
I sposób (w przeliczeniu na CaO)
1on odpowiada zawartości 10 mg CaO w 1 l więc liczba stopni niemieckich (Z) wynosi:
1 on - 10 mg CaO
Z on - Y mg CaO
Z = mg10
Ymg= ….....
on
II sposób(w przeliczeniu na CaCO3)
1on odpowiada zawartości 17,86 mg CaCO3 w 1 l więc liczba stopni niemieckich (Z) wynosi:
1 on - 17,86 mg CaCO3
Z on - Y’ mg CaCO3
Z = mg86,17
mgY'
= …..... on
2) stopniach francuskich (1of)
1of odpowiada zawartości 10 mg CaCO3 w 1 l więc liczba stopni francuskich (T) wynosi:
1 of - 10 mg CaCO3
T of - Y’ mg CaCO3
T = mg10
mgY'
= …..... of
1.2. Alkacymetryczne oznaczanie zawartości jonów wodorowęglanowych.
Twardość węglanowa.
Zasada oznaczenia
Do oznaczania jonów wodorowęglanowych stosuje się metodę miareczkowania
acydymetrycznego. Metoda ta polega na miareczkowaniu próbki wody kwasem solnym wobec
oranżu metylowego (jako wskaźnika). W czasie miareczkowania zachodzą następujące reakcje:
Ca(HCO3)2 + 2HCl CaCl2 + 2CO2 + 2H2O (1)
Mg(HCO3)2 + 2HCl MgCl2 + 2CO2 + 2H2O (2)
sumarycznie: HCO3– + HCl Cl
– + CO2 + H2O (3)
8
Wykonanie oznaczenia
z otrzymanej próbki wody do analizy, zawierającej jony wodorowęglanowe, należy odmierzyć
50ml próbki i przenieść ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 100 ml,
dodać 2–3 krople oranżu metylowego i miareczkować kwasem solnym o stężeniu 0,01 mol/l do
zmiany zabarwienia z żółtej na pomarańczową (barwa pośrednia); miareczkowanie powtórzyć
jeszcze dwukrotnie,
obliczyć średnią objętość zużytego do miareczkowania kwasu solnego i wykorzystać ją do
obliczenia zawartości jonów wapnia i magnezu w postaci wodorowęglanów w analizowanym
roztworze,
Obliczenie zawartości jonów wodorowęglanowych
Z reakcji (3) wynika, że 1 mol HCl reaguje z 1 molem jonów wodorowęglanowych. Liczbę
moli kwasu solnego, który był użyty podczas miareczkowania oblicza się ze wzoru: n = V . Cm,
natomiast zawartość jonów chlorkowych można obliczyć z następującej proporcji:
1 mol HCl reaguje 1 ∙ 61 000 mg HCO3–
HClmHCl C•V odpowiada x mg HCO3
– (w 50 ml)
1
61000•C•V=x
HClmHCl
1∙mol−1∙mg
mol= [mg]
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
x mg ∙ 1000ml
50ml = m
HCO3– [mg/l]
1.3. Twardość węglanowa
Z alkacymetrycznego oznaczania jonów węglanowych wynika, że 2 mole kwasu solnego
reagują z 1 molem jonów wapniowych i magnezowych w postaci wodorowęglanów, którym
odpowiada 1 mol CaCO3. Liczbę moli kwasu solnego, która wzięła udział w reakcji oblicza się ze
wzoru HClmHClHCl C•V=n , a ilość mg CaCO3 odpowiadającą twardości wody można obliczyć
na podstawie następującej proporcji:
2 mole HCl reagują z 100 000 mg CaCO3
HClmHCl C•V reaguje z x mg CaCO3 (w 100 ml)
2
100000•C•V=x
HClmHCl
1∙mol-1
∙mg
mol=[mg]
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
x mg · 1000ml
50ml = y mg CaCO3 w 1 l wody
Ponieważ 1on odpowiada 17,86 mg CaCO3 w 1 l to liczba stopni niemieckich węglanowej
twardości wody (Z1) wynosi:
Z = mg86,17
mgY'
= …..... on
9
1.4. Twardość niewęglanowa
Na twardość niewęglanową składają się głównie jony wapnia i magnezu, występujące
zazwyczaj w postaci chlorków i siarczanów, czasami azotanów i krzemianów.
Twardość niewęglanową (Z2) obliczamy, odejmując liczbę stopni niemieckich otrzymanych w
wyniku oznaczania twardości węglanowej (Z1) od liczby stopni niemieckich otrzymanych przy
oznaczaniu twardości całkowitej (Z): Z2 = Z - Z1
2. Ocena jakości wód mineralnych i kosmetycznych
W części doświadczalnej student otrzymuje do analizy próbkę wody mineralnej, w której należy
dokonać:
oceny pH badanej wody
analizy jakościowej zawartych w niej jonów
analizy ilościowej wybranych jonów
SKŁAD*
* wyróżnione jony należy oznaczyć
ilościowo
ZNACZENIE
Ca2+
, Mg2+
, Na+, K
+, HCO3
–, Cl
–
• lecznicza w przypadku choroby wrzodowej, przewlekłych
nieżytach żołądka i dwunastnicy • polecana osobom odchudzającym się • polecana osobom cierpiącym na niedobór jodu w organizmie • łagodzi skutki nadużycia alkoholu
Ca2+
, Mg2+
, Na+, HCO3
–, Cl
–, SO4
2–
• działa moczopędnie, idealna w leczeniu kamicy nerkowej • stosowana w leczeniu schorzeń nerek i dróg moczowych
oraz miażdżycy i cukrzycy • obniża wydatnie poziom cholesterolu i cukru we krwi
Ca2+
, Mg2+
, Na+, K
+, HCO3
–, Cl
– • zalecana w przypadku stanów zapalnych dróg moczowych,
kamicy nerkowej, dny moczanowej
Ca2+
, Mg2+
, Na+, HCO3
–, Cl
–, SO4
2–
• działa przeciwalergicznie, pomaga usuwać metale • zalecana w celach profilaktyczno-zdrowotnych • łagodzi stany stresowe i nadmierną pobudliwość • działa przeciwzapalnie i przeciw uczuleniowo
Ca2+
, Mg2+
, Na+, HCO3
–, Cl
–, SO4
2– • uzupełnia niedobór minerałów
Ca2+
, Mg2+
, Na+, K
+, HCO3
–, Cl
–,
SO42–
• niezastąpiona w leczeniu choroby wrzodowej żołądka i
dwunastnicy • zwalcza nadkwasotę • leczy wątrobę i drogi żółciowe
• skutecznie obniża podwyższony poziom cukru i cholesterolu
we krwi (cukrzyca i miażdżyca) • łagodzi przykre objawy nadużycia alkoholu
Ca2+
, Mg2+
, Na+, K
+, HCO3
–, Cl
–
• wskazana jest przy w przypadku chorób dwunastnicy,
wrzodów żołądka i zaburzeń przemiany materii • zalecana dla chorych na cukrzycę
Ca2+
, Mg2+
, Na+, K
+, S
2–, HCO3
–, Cl
–,
SO42–
• zalecana do użycia w kąpielach w przypadku chorób układu
ruchu o charakterze zwyrodnieniowym, reumatoidalnego
zapalenia • zalecana do sporządzania kąpieli w przypadku chorób skóry
10
• wykorzystywana w rehabilitacji przy rwie kulszowej,
chorobach układu nerwowego
Ca2+
, Mg2+
, Na+, K
+, HCO3
–, Cl
–,
SO42-
• wykorzystywana w życiu codziennym (woda wodociągowa)
Na+, Mg
2+,Ca
2+, Cl
–, NH4
+, HCO3
–,
SO42–
• wykorzystywana w życiu codziennym (woda deszczowa)
Mg2+
, Ca2+
,Na+, K
+, Al
3+, HCO3
–, Cl
–
SO42–
• woda morska • nawilża i regeneruje śluzówkę nosa i gardła, • stosowana w kąpielach ma działanie relaksacyjne, • leczy stany zapalne skóry, w tym trądzik.
2.1.Badanie odczynu pH wody
Do badanej próby zanurzyć papierek wskaźnikowy. Poprzez porównanie ze skalą odczytać pH
analizowanej wody.
2.2.Jakościowa ocena składu wody
Z badanej próby wody przenieść po 0,5 ml do 10 probówek i wykonać poniższe reakcje:
JON ODCZYNNIK REAKCJA EFEKT REAKCJI
Mg2+
8-hydroksychinolina
(0,05M) + stęż. NH3aq
2C9H6NOH+Mg2+→ (C9H6NO)2Mg↓
+ 2H+
zielonożółty osad*
8-hydroksychinolinianu
magnezu
Ca2+
(NH4)2C2O4 (0,5M) Ca2+ + C2O42– → CaC2O4↓ biały osad* szczawianu
wapnia, nie rozpuszcza się w
6M CH3COOH, rozpuszcza
się w kwasach mineralnych
K+ NaHC4H4O6 (0,5M) K
++HC4H4O6
–→KHC4H4O6↓ biały osad* wodorowinianu
potasu
Na+ K[Sb(OH)6] (0,05M) Na
++[Sb(OH)6]
–→ Na[Sb(OH)6]↓ biały osad*
heksahydroksoantymonianu
sodu
Al3+ CH3COONa (1M) 2Al
3++6CH3COO
–→ 2Al(CH3COO)3
Al(CH3COO)3+2H2O→
Al(OH)2CH3CH3COO↓+ 2CH3COOH
po zagotowaniu wytrąca się
biały osad dihydroksooctanu
glinu
S2– CdSO4 (0,1M) Cd
2++S
2–→ CdS↓ żółty osad* siarczku kadmu
SO42–
BaCl2 (1M) Ba2+
+ SO42– → BaSO4↓ biały osad* siarczanu (VI)
baru
Cl– AgNO3 (0,1M) Ag++Cl– →AgCl↓ biały osad* chlorku srebra
HCO3–
CuSO4 (0,2M) Cu2+ + CO32– → CuCO3↓ w środowisku wodnym
powstaje niebieski osad*
węglanu miedzi (II)
* próbę uważa się za pozytywną również w wyniku wystąpienia lekkiej opalizacji
11
3. Ocena ilościowa jonów zawartych w wodach mineralnych i kosmetycznych
3.1.Kompleksonometryczne oznaczanie zawartości jonów wapnia
metodą miareczkowania bezpośredniego
Zasada oznaczenia
Roztwór zawierający jony wapnia miareczkuje się bezpośrednio wersenianem sodu wobec
mureksydu jako wskaźnika przy pH = 12-13 (środowisko NaOH). Wskaźnik ten z jonami wapnia
tworzy kompleks o zabarwieniu różowym, zaś niezwiązany przybiera barwę fioletową. Czerni
eriochromowej T nie należy stosować do oznaczania samych jonów wapnia ze względu na zbyt
słabe wiązanie tego jonu przez wskaźnik. Obecne w roztworze jony Mg2+
przy tak wysokim pH
wytracają się w postaci Mg(OH)2. Miareczkowanie prowadzimy jednak bez odsączania osadu.
EDTA reaguje z jonami wapnia w stosunku molowym Ca2+
:H2Y2–
(1:1) tworząc trwały
kompleks:
Ca2+—mureksyd + EDTA → Ca
2+—EDTA + mureksyd barwa różowa barwa fioletowa
Wykonanie oznaczenia
z otrzymanej próbki wody do analizy, zawierającej jony wapnia, należy odmierzyć 20 ml próbki
i przenieść ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 100 ml,
dodać 1 ml 15% roztworu NaOH,
miareczkować roztworem EDTA o stężeniu 0,01 mol/l w obecności mureksydu jako wskaźnika
do zmiany zabarwienia z różowego na fioletowe; miareczkowanie powtórzyć jeszcze
dwukrotnie,
obliczyć objętość średnią zużytego do miareczkowania EDTA i wykorzystać ją do obliczenia
zawartości jonów wapnia w analizowanym roztworze.
Obliczenie zawartości wapnia
Liczbę moli EDTA, która wzięła udział w reakcji można obliczyć ze wzoru
EDTAmEDTAEDTA C•V=n , ponieważ 1 mol EDTA reaguje z 1 molem jonów wapniowych.
Liczbę moli jonów wapniowych można obliczyć korzystając z następującej proporcji:
1 mol EDTA reaguje z 1 mol Ca2+
EDTAmEDTA C•V reaguje z x g Ca
2+
1
C•V=n
mEDTAEDTA+2Ca [1∙mol∙1
–1]=[mol]
40080•n=X +2Ca+2Ca [ ]mg=
mol
mg•mol
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
X mg · +2Cam=
ml20
ml1000 [mg/l]
3.2. Kompleksonometryczne oznaczanie siarczanów (VI) metodą miareczkowania pośredniego
Zasada oznaczenia
Oznaczanie siarczanów (VI) jest przykładem kompleksometrycznego oznaczania anionów.
Siarczany (VI) strąca się mianowanym roztworem chlorku baru, którego nadmiar odmiareczkowuje
12
się mianowanym roztworem wersenianu sodu wobec czerni eriochromowej T jako wskaźnika. Aby
zmiana barwy wskaźnika w punkcie końcowym miareczkowania była wyraźna, w roztworze musi
być obecny magnez. Dlatego też dodawany mianowany roztwór chlorku baru zawiera również
chlorek magnezu.
Podczas oznaczenia zachodzą następujące reakcje:
Ba2+
+ SO42–
BaSO4 (1)
Ba2+
+ H2Y2–
BaY2–
+ 2 H+ (2)
Mg2+
+ H2Y2–
MgY2–
+ 2H+ (3)
Wykonanie oznaczenia
─ z otrzymanej próbki wody do analizy zawierającej jony siarczanu (VI) należy odmierzyć 10ml i
przenieść ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 100 ml,
─ dodać 1 ml 2M roztworu HCl i ogrzewać do wrzenia,
─ do gorącego roztworu dodać 25 ml mianowanego roztworu BaCl2 + MgCl2 o stężeniu 0,02 mol/l,
─ po ostygnięciu dodać 5 ml roztworu buforu amonowego i szczyptę czerni eriochromowej T jako
wskaźnika,
─ odmiareczkować natychmiast nadmiar EDTA mianowanym roztworem wersenianu sodu o
stężeniu 0,05M wobec czerni eriochromowej T, do zmiany barwy z fioletowej na niebieską;
miareczkowanie powtórzyć jeszcze dwukrotnie; z otrzymanych wyników obliczyć średnią
arytmetyczną i wykorzystać do dalszych obliczeń,
─ odsączanie osadu przed miareczkowaniem nie jest konieczne.
Obliczenie zawartości jonów siarczanowych (VI)
Zawartość siarczanów (SO42–
) w próbie badanej można obliczyć ze wzoru:
x = (cBaCl2+MgCl2∙ vBaCl2+MgCl2– cEDTA∙vEDTA) ∙ SO42–
[g]
SO42–
= 96,07 g/mol
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
X mg ∙ 1000ml
20ml = m
SO42– [mg/l]
3.3. Argentometryczne oznaczanie chlorków metodą miareczkowania bezpośredniego
Zasada oznaczenia
Metoda Mohra polega na miareczkowaniu roztworu zawierającego jony chlorkowe
mianowanym roztworem azotanu (V) srebra (I). Wskaźnikiem w tej metodzie jest chromian (VI)
potasu. Dodawany podczas miareczkowania roztwór azotanu (V) srebra (I) strąca najpierw trudniej
rozpuszczalny osad chlorku srebra, a gdy praktycznie cała ilość Cl– zostanie wytrącona, dodatek
nadmiaru azotanu (V) srebra (I) powoduje strącanie czerwonobrunatnego osadu chromianu (VI)
srebra (I), co wskazuje na koniec miareczkowania:
Ag+ + Cl
– AgCl↓ (1)
2Ag+ + CrO4
2– Ag2CrO4↓ (2)
Odczyn roztworu powinien być obojętny, ponieważ w roztworze kwaśnym jony wodorowe
łączą się z jonami CrO42–
tworząc jony HCrO4– i Cr2O7
2– :
2CrO42–
+ 2H+ Cr2O72–
+ H2O
13
Powoduje to zmniejszenie stężenia jonów CrO42–
, a w bardziej kwaśnych roztworach osad nie
wytrąca się wcale. Ponadto Ag2CrO4, jako sól słabego kwasu, ulega rozpuszczeniu w kwaśnych
roztworach, natomiast w roztworach silnie zasadowych (pH>10,5) następuje wytrącenie osadu
Ag2O:
2Ag+ + 2OH
– Ag2O↓ + H2O
Metody Mohra nie można stosować do oznaczania chlorków w obecności anionów tworzących
w roztworach obojętnych trudno rozpuszczalne sole srebrowe (Br–, I
–, AsO4
3–, PO4
3–, CO3
2–),
kationów tworzących trudno rozpuszczalne chromiany (Ba2+
, Pb2+
) oraz substancji redukujących
AgNO3 do srebra metalicznego (np. jony Fe2+
).
Wykonanie oznaczenia
z otrzymanej próbki wody do analizy zawierającej jony chlorkowe odmierzyć 10 ml i przenieść
ilościowo do kolby stożkowej o pojemności 100 ml,
dodać około 1ml 5% roztworu chromianu (VI) potasu,
miareczkować mianowanym roztworem AgNO3 o stężeniu 0,02 mol/l do pojawienia się
czerwonobrunatnego zabarwienia; miareczkowanie powtórzyć jeszcze dwukrotnie,
obliczyć średnią objętość zużytego do miareczkowania azotanu (V) srebra (I) i wykorzystać do
obliczenia zawartości jonów chlorkowych w analizowanym roztworze.
Obliczenie zawartości chlorków
Z reakcji (1) wynika, że 1 mol azotanu (V) srebra (I) reaguje z 1 molem jonów
chlorkowych. Liczbę moli azotanu (V) srebra (I), która była użyta podczas miareczkowania oblicza
się ze wzoru: 3AgNOm3AgNO3AgNO C•V=n , natomiast zawartość jonów chlorkowych można
obliczyć z następującej proporcji:
1 mol AgNO3 reaguje z 35,45 g jonów Cl–
3AgNO3AgNO C•V reaguje z x g jonów Cl
–
1
35450•C•V=x
3mAgNO3AgNO
Cl
1∙mol−1∙mg
mol= [mg]
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
x mg · Cl
m=ml25
ml1000 [mg/l]
3.4. Jodometryczne oznaczenie zawartości jonów siarczkowych
metodą miareczkowania pośredniego
Zasada oznaczenia
Jodometryczne oznaczanie siarczków prowadzi się poprzez dodanie do alkalicznego roztworu
zawierającego siarczki nadmiaru mianowanego roztworu jodu, zakwaszonego HCl w takiej ilości,
aby po dodaniu jodu roztwór był jeszcze kwaśny. Nadmiar jodu odmiareczkowuje się następnie
roztworem tiosiarczanu sodu.
W środowisku kwaśnym siarczki przechodzą w siarkowodór, który zostaje utleniony do wolnej
siarki.
Jodometryczne oznaczanie siarczków opiera się na reakcji między jodem i siarkowodorem w
kwaśnym środowisku:
H2S + I2 S + 2I– +2H
+ (1)
14
Ponieważ ze względu na lotność siarkowodoru nie można dodawać jodu do zakwaszonego
roztworu siarczków, postępuje się odwrotnie. Badany roztwór siarczków w środowisku alkalicznym
wprowadza się do odmierzonej ilości mianowanego roztworu jodu zakwaszonego kwasem solnym.
Nadmiar jodu odmiareczkowuje się mianowanym roztworem tiosiarczanu sodu według reakcji:
2S2O32–
+ I2 2I + S4O62– (2)
Wydzielająca się w reakcji utleniania siarka adsorbuje nieco jodu, co utrudnia miareczkowanie.
Dlatego jodometryczne oznaczania siarczków należy przeprowadzać w stosunkowo rozcieńczonych
roztworach. Oznaczaniu siarczków przeszkadzają siarczany (IV) i tiosiarczany, które są także
utleniane przez jod.
Jodometryczne oznaczanie siarczków można wykorzystać do pośredniego oznaczania wielu
metali np. cynku, kadmu, ołowiu (II), które strąca się jako siarczki, odsącza, przemywa i dodaje
zakwaszonego roztworu jodu. Oznaczając siarkowodór w mieszaninie gazowej przepuszcza się
określoną objętość gazu przez płuczkę ze znaną ilością zakwaszonego roztworu jodu.
Wykonanie oznaczenia
z otrzymanej do analizy próbki wody zawierającej jony siarczkowe odmierzyć 15 ml, dodać 2,5
ml roztworu jodu w jodku potasu (płyn Lugola) o stężeniu 0,4 mol/l i 0,5 ml stężonego kwasu
solnego a następnie dodać 1,5 ml roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu 1 mol/l,
miareczkować roztworem tiosiarczanu sodu zakwaszonym roztworem jodu w obecności
roztworu skrobi, jako wskaźnika; miareczkowanie powtórzyć dwukrotnie,
objętość średnią zużytego do miareczkowania tiosiarczanu wykorzystać do obliczenia
zawartości siarczków w analizowanym roztworze.
Obliczenie zawartości jonów siarczkowych
Liczbę moli jodu, który przereagował z jonami siarczkowymi (a moli) można obliczyć z
różnicy liczby moli jodu wprowadzonego do roztworu i liczby moli jodu, który przereagował
podczas miareczkowania z jonami tiosiarczanowymi:
2
C•V)4,0•005,0(=a
3O2S2Nam3O2S2Na
Z równania (1) wynika, że jod reaguje z siarkowodorem w stosunku równomolowym,
zatem zawartość jonów S2–
w próbie oblicza się wykorzystując następującą proporcję:
1 mol I2 reaguje z 32 g S2–
a moli I2 reaguje z x g S2–
1
32000•a=x [ ]mg=
mol
mg•mol
Otrzymaną wartość należy przeliczyć na objętość 1 l wody:
x mg ∙ 1000ml
30ml = m
S2– [mg/l]
4. Ocena jakości wody mineralnej i kosmetycznej
Na podstawie analizy jakościowej i ilościowej wód otrzymanych do badania należy dokonać
oceny możliwości ich wykorzystania w życiu codziennym i kosmetologii.
15
III. Obliczenia chemiczne w analizie kompleksometrycznej
1. Na zmiareczkowanie jonów wapnia zawartych w 20 cm
3 płynu do jonoforezy
wykorzystywanego na blizny zużyto 15,2 cm3 roztworu EDTA otrzymanego przez
rozpuszczenie 1,8765 g wersenianu dwusodowego w 250 cm3 wody. Oblicz masę Ca
2+ w
500 cm3 roztworu do jonoforezy. [0,3911 g]
2. Na zmiareczkowanie 20 cm3 roztworu MgCl2 o stężeniu 0,0800 mol/dm
3 w płynach na
trądzik zużyto 25,0 cm3 roztworu EDTA, pobranego z kolby na 500 cm
3. Oblicz ile gramów
EDTA odważono przygotowując roztwór w tej kolbie. [9,3517 g]
3. Na kompleksometryczne zmiareczkowanie 10 cm3 roztworu MgCl2 otrzymanego poprzez
rozpuszczenie MgCl2 w kolbie miarowej na 100 cm3 zużyto 11,4 cm
3 roztworu wersenianu
dwusodowego o mianie 0,001368 g/cm3. Oblicz masę Mg
2+ w kolbie miarowej. [0,0013g]
4. Oblicz twardość wody (w stopniach milimolowych), jeżeli do zmiareczkowania jonów
wapnia w próbce wody o objętości 200 cm3, zużyto 35,0 cm
3 roztworu EDTA o stężeniu
0,0200 mol/dm3. [7,0
o]
5. Ile gramów jonów wapnia i magnezu znajdowało się w roztworze o objętości 500 cm3, jeśli
do oznaczeń pobierano próbki o objętości 20 cm3 a na ich zmiareczkowanie roztworem
EDTA o stężeniu molowym 0,0025 mol/dm3 wobec mureksydu zużywano średnio 15,5 cm
3,
zaś wobec czerni eriochromowej T 25,5 cm3 ? [ 0,03883 g Ca
2+; 0,01519 g Mg
2+]
6. 0,5 dm3 wody rzecznej zawiera 14,6 mg Ca(HCO3)2 i 28,4 mg Mg(HCO3)2. Ile milimoli
jonów Ca2+
i Mg2+
znajduje się w 1 dm3 wody? Jaka jest twardość tej wody wyrażona w
stopniach milimolowych oraz w stopniach niemieckich? Oblicz ile cm3 0,0200 molowego
roztworu EDTA zużyje się na zmiareczkowanie 50 cm3 tej wody. [0,18 mM; 0,39 mM; 1,14
o mM; 3,19on ; 1,42 cm
3]
7. Oblicz ile gramów krystalicznego wersenianu dwusodowego (M=292,24 g/mol) należy
odważyć aby przygotować 250 cm3 roztworu o stężeniu 0,0250 mol/dm
3? [1,8265g]
8. 1,4578 g krystalicznego wersenianu dwusodowego rozpuszczono w wodzie w kolbie
miarowej na 200 cm3. Oblicz stężenie molowe otrzymanego roztworu. [0,0196 mol/dm
3]
9. Do 50 cm3 0,02500 molowego roztworu wersenianu dwusodowego wprowadzono próbkę
CaCl2. Nadmiar wersenianu odmiareczkowano za pomocą 16,6 cm3 roztworu azotanu
magnezu o stężeniu 0,03668 mol/dm3. Oblicz masę próbki CaCl2. [0,0712 g]
10. Jaką objętość roztworu EDTA o stężeniu 0,0125 mol/dm3 należy zużyć na oznaczenie
jonów Ca2+
zawartych w 50,0 cm3 próbki wody morskiej wykorzystywanej w kąpielach
relaksacyjnych o twardości 12,3o niemieckich? [8,77 cm
3]
16
IV. Aspekt kosmetologiczny
Woda to główny składnik organizmu człowieka (60-80% masy ciała). Najwięcej wody
zawierają komórki mózgu i limfa (ok. 85%), a najmniej szkliwo zębów (ok. 0,2%). Dlatego też
człowiek powinien przyjmować 1,5 – 2 litrów wody dziennie. Zmniejszenie ilości wody w
organizmie odbija się m.in. na wyglądzie skóry człowieka. Najwięcej wody znajduje się w skórze
właściwej (70-80%) a najmniej w warstwie rogowej naskórka (10 –13%). Woda w skórze obejmuje
wodę zlokalizowaną w warstwie rogowej naskórka oraz słabo związaną w głębszych warstwach,
która krąży między różnymi warstwami naskórka oraz wodę związaną ze związkami endogennymi
skóry np. z kwasem hialuronowym. Woda niezwiązana przez proteoglikany ulega dyfuzji do
warstwy rogowej naskórka, a z powierzchni skóry ulega odparowaniu. Przesunięcie równowagi w
kierunku wyparowywania prowadzi do wysuszenia skóry. Zapobiega temu picie dużych ilości
płynów i spożywanie Niezbędnych Nienasyconych Kwasów Tłuszczowych (NNKT), które
umożliwiają utrzymanie prawidłowej ilości wody w skórze. Ponadto zlokalizowany w warstwie
rogowej naskórka Naturalny Czynnik Nawilżający (NMF) będący mieszaniną substancji
higroskopijnych, wiąże wodę przechodzącą przez warstwy komórek naskórka podczas dyfuzji.
Wody termalne stosowane w kosmetykach:
o woda Iwonicz-Zdrój jest bogata w krzemionkę, która wpływa na odporność i elastyczność
naskórka oraz jony wapnia i kwasu borowego, które działają ściągająco i przeciwzapalnie. Ma
właściwości kojące i łagodzące świąd. Poprawia zdolności obronne skóry i stanowi doskonały
środek tonizujący oraz oczyszczający.
o woda La Roche Posay pochodzi z regionu Poitou- Charentes we Francji. Zawiera selen, który
neutralizuje wolne rodniki, a tym samym opóźnia procesy starzenia się skóry. Chroni przed
szkodliwym wpływem promieniowania UV. Działa przeciwzapalnie, szybko łagodzi
podrażnioną i wrażliwą skórę, zmiękcza i odblokowuje pory. Stosuje się ją w preparatach do
walki z łuszczycą i trądzikiem.
o woda Avene pochodzi ze źródła Saint Odile, które zlokalizowane jest na południu Francji. Woda
przyspiesza procesy gojenia się ran. Obecność krzemu wzmacnia naczynia krwionośne. Dzięki
zawartości miedzi przyspiesza przemiany metaboliczne w skórze i działa antybakteryjnie.
Mangan łagodzi objawy alergii, a siarka zmiany trądzikowe. Stosuje się w preparatach do walki
z atopowym zapaleniem skóry (AZS), trądzikiem oraz bliznami i poparzeniami.
o woda Vichy czerpana jest głównie ze źródła Lucas w środkowej Francji. Znana jest ze swoich
kojących właściwości. Osłabia czynniki zapalenia neurogennego oraz wydzielanie mediatorów
prozapalnych. Stosowanie wody termalnej Vichy powoduje wzrost aktywności katalazy -
enzymu neutralizującego wolne rodniki. Skutecznie przeciwdziała podrażnieniem, poprzez
wytworzenie ochronnej bariery na skórze.
o woda Evaux pochodzi ze źródła Evaux les Bains. Jest miękka dzięki śladowym ilościom wapnia
i magnezu, w związku z czym nie powoduje podrażnień skóry. Zawiera liczne makrooelementy,
m.in. stront i lit. Lit koi podrażnienia, działa antybakteryjnie i ściągająco. Przeciwdziała
„stresowi skórnemu” przyspieszając procesy regeneracji naskórka. Stosuje się w preparatach do
walki z atopowym zapaleniem skóry oraz trądzikiem zwykłym i różowatym.
o woda siarczkowa ze źródła w Uzdrowisku Solec-Zdrój o zawartości aktywnych związków
siarki ok. 900 mg/l. Wyróżnia ją zawartość aktywnych związków siarki i jodu oraz istotne dla
prawidłowego funkcjonowania organizmu jony, mikro i makroelementy. Lecznicza woda
siarczkowa działa dwukierunkowo na powierzchnię skóry, gdyż ma działanie antybakteryjnie,
przeciwzapalne i bakteriobójcze i dlatego skutecznie walczy ze zmianami trądzikowymi i
nadmiernym błyszczeniem się skóry. Posiada także właściwości pielęgnacyjne i regeneracyjne,
dlatego znakomicie sprawdza się w pielęgnacji skóry suchej, bardzo suchej czy zrogowaciałej i
łuszczącej się, gdyż zmiękcza i delikatnie złuszcza naskórek, co sprawia, że skóra staje się
miękka w dotyku i sprężysta.
17
o wody powierzchniowe: woda morska, solanki:
woda morska wykorzystywana jest do zabiegów w ośrodkach SPA. Zabiegi taką wodą z
dodatkiem alg, piasku czy błota nazywane są talasoterapią. Mają ogromny wpływ na
zdrowie człowieka: pobudzają krążenie krwi, przyspieszają przemianę materii oraz
wspomagają usuwanie toksyn z organizmu. Morska woda to również znakomity lek na
choroby skórne,
solanki są to wysoko zmineralizowane wody lecznicze. Solanki zawierają makro i
mikroelementy takie jak magnez, jod, brom, potas i lit. Aktualnie solanki są
wykorzystywane również do balneoterapii.
Najbardziej znane w Polsce solanki to:
solanka zabłocka, zawierająca takie minerały jak: jod, brom, wapń, magnez, krzem czy
selen należy do absolutnie najwyższych na świecie. Solanka zabłocka:
─ opóźnia procesy starzenia skóry, nawilża ją, regeneruje, wygładza i ujędrnia,
─ przyspiesza gojenie się ran, rozstępów, czyraków, wyprysków i cellulitu,
─ koi dolegliwości łuszczycowe,
─ działa przeciwzapalnie, przeciwgrzybiczo i antybakteryjnie,
─ likwiduje przykry zapach potu,
─ ułatwia odchudzanie, relaksację, regenerację i rekonwalescencję.
solanka rabczańska jodowo-bromowa stosowana jest:
─ przy chorobach skóry (łuszczyca i alergia),
─ chorobach reumatycznych, nerwicach, nerwobólach, nadciśnieniu tętniczym
o NANOwoda – charakteryzuje się dużymi skupiskami cząsteczek wody, które zostały rozbite
do małych, uporządkowanych struktur, tzw. nanoklasterów. Pojedyncza cząsteczka wody ma
średnicę zaledwie 1 nm, stąd nazwa NANOwody. Ma również odmienne właściwości. Olej
wlany do NANOwody zaczyna się w niej rozpuszczać.
Takie właściwości mają istotne znaczenie w kosmetologii. NANOwoda jest doskonałym
rozpuszczalnikiem dla substancji aktywnych. Niewielkie rozmiary cząsteczek ułatwiają transport
substancji odżywczych w głąb skóry. Dzięki temu kosmetyki na bazie NANOwody są
skuteczniejsze, a skóra staje się odmłodzona. Nanowoda w kosmetykach pozwoliła stworzyć
produkty kosmetyczne zawierające mniej wody niż w obecnie oferowanych produktach
kosmetycznych a zarazem dzięki swoim specyficznym właściwościom sprawiła, że substancje
odżywcze i aktywne w pełni wchłaniają się, znacznie lepiej odżywiając i pielęgnując skórę.
─ hydrolaty kwiatowe - woda kwiatowa, woda aromatyczna - produkt otrzymywany podczas
destylacji z parą wodną całych roślin lub ich części. Zawiera wiele cennych substancji
aktywnych, które mają korzystny wpływ na skórę - substancje roślinne rozpuszczalne w
wodzie oraz śladowe (0.02% - 0.5%) ilości olejków eterycznych. Wody kwiatowe używane są
jako faza wodna w produkcji lotionów, kremów i mydeł. Samodzielnie mogą być używane jako
toniki, czy odświeżacze powietrza do pomieszczeń. Do jednych z najpopularniejszych wód
kwiatowych należy woda różana, która ma właściwości tonizujące, łagodzi zmiany trądzikowe,
dzięki czemu jest idealnym uzupełnieniem wysuszających kuracji przeciwtrądzikowych.
Ze względu na zawartość wody, kosmetyki można podzielić na trzy grupy:
kosmetyki zawierające wodę w ilości 15-97%
toniki, płyny do kąpieli, szampony, żele do mycia, kremy, oliwki,
kosmetyki zawierające wodę w ilości 1-15%
kosmetyki kolorowe, dezodoranty w sztyfcie, zmywacze do paznokci,
kosmetyki całkowicie bezwodne
lakiery do paznokci, sztyfty do ust, niektóre podkłady, kredki do makijażu.