Что за вещество аммоний-ион?
Прежде чем говорить про аммоний-ион, вспомним про азот и его соединения – ведь именно оттуда имеет своё происхождение это вещество. Азот в чистом виде - это очень распространенный химически инертный газ, который часто встречается в природе в различных органических и неорганических соединениях – в составе аммиака, солей, оксидов.
Азотсодержащие соединения достаточно разнообразны. Они присутствуют в водной среде в виде взвесей, коллоидных частиц и т.п., в результате воздействия друг на друга могут менять форму.
Итак, аммоний – вещество, содержащее 1 атом азота и 4 атома водорода.
Его химическая формула NH4+ (лат., англ.: Ammonium), это ион с положительным зарядом, т.е. катион.
Интересно, что термины «аммоний» и «аммиак» взаимозаменяемы. Соотношение аммиака и аммония в воде определяет показатель pH. При низком показателе pH равновесие смещается вправо, а при высоком – влево. При рН 6–8 доминирует форма аммиака, а при рН 9–11 начинают преобладать ионы аммония.
Характеристики загрязнителя
Аммоний не имеет запаха. Внешне выглядит как плотные солевые корки, прозрачные или присыпанные белой пыльцой. При контакте с воздухом корки становятся хрупкими и непрозрачными. Может выглядеть как порошок белого, серого, слегка розового или прозрачного цветов.
В соединениях аммоний проявляет свойства металла, образуя соли аммония, при растворении которых в воде образуется аммоний-ион. Практически все образуемые аммонием соли легко растворяются, при нагревании разлагаются с выделением аммиака.
Источники попадания в водные объекты
В природных водах ионов аммония немного. В основном вещество появляется в водоемах в результате разложения живых организмов, продуктов их жизнедеятельности, а также органики растительного происхождения, содержащей белок. Аммоний может быть частью сложных органических веществ, присутствовать в составе коллоидных форм азотсодержащих комплексов.
Аммоний может появляться в естественной среде и другим путем, например, при биохимическом разложении белковой составляющей пищевых отходов, загрязняющих сточные воды кафе и столовых, в составе промышленных стоков.
Аммоний может содержаться и в сточных водах, и в почве, в открытых естественных и искусственных водоёмах. Вот основные источники загрязнения воды аммонием:
- работа частных ферм, сельскохозяйственных предприятий – использование азотсодержащих удобрений, сброс в водоёмы продуктов жизнедеятельности животных;
- близкое нахождение скважины или колодца от центральной городской канализации;
- деятельность промышленных компаний, которые не используют очистные сооружения, они могут быть совершенно различных сфер: пищевой, фармацевтической, химической, нефтеперерабатывающей, и т.п.;
- стоки бытового, хозяйственного секторов;
- обильные атмосферные осадки;
- разлагающиеся растительные и животные белки – растения, останки домашних и диких зверей, птиц.
Из-за паводков, сильных и продолжительных дождей ускоряется проникновение ионов аммония в природные водные источники. Это может вызывать локальные загрязнения рек и озёр, скважин, колодцев, водохранилищ, используемых в городах и других субъектах для нужд питьевого водоснабжения.
Негативные свойства аммоний-иона
Насколько же опасен аммоний? Его негатив в том, что вещество нарушает кислотно-щелочной баланс организма. В результате возникает кислородное голодание клеток, что может привести к необратимым последствиям. Также аммоний-ион может связываться с другими элементами и образовывать токсичные соединения.
Кроме того, опасен и восстановленный вариант аммония – всем известный аммиак (NH3). Оба этих соединения вступают в химическую реакцию с аминокислотами и белками. В результате происходит денатурация белка. Воздействуя на молекулу гемоглобина, аммоний лишает его возможности транспортировать кислород, что приводит к кислородному голоданию живого существа. Помимо этого, регулярное употребление воды с повышенным содержанием аммония чревато следующими последствиями:
- поражение печени и почек
- нарушение pH (кислотно-щелочного равновесия)
- поражение сердечно-сосудистой системы
- нарушение в работе центральной нервной системы
- повышение кислотности, что может вызвать тошноту и рвоту, диарею, частое дыхание, головную боль, головокружение, нарушение сознания вплоть до комы, падение артериального давления.
При этом, интересен тот факт, что содержание аммиачных соединений в небольших концентрациях необходимо для фотосинтеза и прочих циклов жизнедеятельности, ион и аммиак – составные части биологического азотного круговорота, необходимого для функционирования экосистем.
Тем не менее, вещество далеко не безопасно для человека, если его нормы высоки. Поэтому, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01. аммиак (который является источником аммоний-ионов) относится к III классу опасности. В связи с этим установлен уровень аммония, который в питьевой воде не должен превышать предельно допустимой концентрации 2.0 мг/л.
Важно знать эту норму!
Если возникла необходимость определения концентрации аммония - необходимо привлекать специалистов, работающих в аккредитованных лабораториях.