Когда вода берётся из открытого источника, чистота которого вызывает сомнения, её нужно обеззаразить. Для этого достаточно воду прокипя­тить (заодно при кипячении и последующем отстаивании оседают взве­шенные частицы). Если такой возможности нет, в воду добавляют перманганат калия KMnO₄, обладающий бактерицидным действием. На литр воды достаточно всего нескольких кристалликов этого соединения. Если вода имеет неприятный запах или гнилостный привкус, её можно обработать активированным углём, который сорбирует все растворённые органиче­ские соединения, или перманганатом калия, который окисляет их.

Во многих регионах (в первую очередь в степях, полупустынях и пустынях) очень мало пресной воды, зато много солоноватой. Чтобы использовать та­кую воду для питья и хозяйственных нужд, её приходится опреснять (уда­лять из неё соли) или умягчать (удалять лишь соли кальция и магния). Для этого применяют ионообменные смолы — органические полимеры, к ко­торым привиты кислотные (как правило, —SO₃H) или основные (чаше все­го —NH₂) группы. Полимеры с кислотными группами, способные обмени­вать ион Н⁺на катионы металлов (М⁺), называются катионитами:

(0 — органическая основа). Полимеры, к которым привиты основные груп­пы, могут связывать анионы (А), обменивая их на ионы ОН^-:

и называются анионитами. Если воду пропустить сначала через катионит, а потом через анионит, то катионы и анионы свяжутся ионообменными смолами, а выделяющиеся при этом ионы Н⁺ и ОН^- прореагируют меж­ду собой, образовав воду: Н⁺+ОН^-=Н₂О.

Как правило, пол минеральной водой подразумевают воду, пригодную для питья без дополнительной подготовки и обладающую биологической актив­ностью. Однако по общепринятой международной классификации ми­неральной считается вода с содержа­нием солей больше 1 г/л. Если концен­трация солей меньше, воду положено называть столовой.

Влияние минеральных вод на орга­низм не всегда можно предугадать. Поэтому их нужно принимать в огра­ниченном количестве, лучше предвари­тельно проконсультировавшись с вра­чом. А воды, содержащие свыше 10 г/л солей или специфические биологиче­ски активные компоненты, следует пить только по предписанию врача.

Такие воды называют лечебными, в от­личие от лечебно-столовых с минера­лизацией 1—10 г/л.

Прежде чем природная вода станет пригодной для питья, она подвергает­ся осветлению (так называют процесс удаления взвешенных веществ) и обеззараживанию. Иногда воду очи­щают и от специфических примесей: железа, кальция, магния и др.

Путь воды в наши дома начинает­ся с оголовка — обложенной камнями трубы на дне водоёма. Камни не дают попасть в трубу различным предметам, которые влечёт по дну течение. Далее вода проходит через в колонну с пес­ком, который задерживает крупные частицы, прошедшие оголовок

После фильтрования из воды уда­ляют все мелкие частицы, часть мик­роорганизмов, гуминовых кислот и растворённых солей металлов. Для этого в поток воды непрерывно вво­дят так называемые хлопьеобразователи (флоккулянты) — алюмокалиевые квасцы KAl(SO₄)₂•12Н₂О, сульфат алюминия Al₂(SO₄), или сульфат железа (III) Fe₂(SO₄)₃. Смешиваясь с при­родной водой, они реагируют с гидрокарбонат-ионами, образуя очень рыхлые хлопья гидроксидов:

Аl³⁺+3НСО^-₃= Аl(ОН)₃¯+3СО₂­ Fe³⁺+3НСО^-₃ = Fe(OH)₃¯+3CO₂­.

После поражения в Первой мировой войне 1914—1918 гг. Германия долж­на была выплатить странам-победи­тельницам 132 млрд. золотых марок. Ес­ли учесть, что одна золотая марка обеспечивалась 0,358423 г чистого золота, немцам предлагалось раскоше­литься почти на 50 тыс. тонн золота!

Помочь родному отечеству взялся видный немецкий химик Фриц Габер (подробнее о его судьбе можно узнать из дополнительного очерка «Из исто­рии удобрений»). Он, как, впрочем, и все химики, знал, что реки, особенно протекающие в золотоносных районах, ежегодно выносят в моря и океаны не­мало золота. Согласно проведённым к тому времени исследованиям, в тонне морской воды содержалось от 2 до 65 мг золота. Вот Габер и решил найти способ извлекать из неё драгоценный металл в промышленных масштабах.

В полной секретности начались подготовительные работы. Два года ушло только на совершенствование методов анализа сверхмалых концент­раций золота в воде. Габер использо­вал способность небольших количеств свинца, осаждаемого из раствора в ви­де нерастворимого сульфида PbS, увле­кать с собой в осадок всё золото, име­ющееся в воде. Этот осадок затем восстанавливали до свинца и переплав­кой получали маленький шарик (коро­лёк) с примесями золота. Свинец уда­ляли прокаливанием (он при этом превращался в оксид PbО), а то, что оставалось, сплавляли с бурой. В рас­плаве и содержалось крохотное зёр­нышко золота, которое можно было рассмотреть только под микроскопом. Зная размеры и плотность золотого шарика, легко рассчитать его массу. Этот процесс Габер и решил положить в основу промышленного извлечения золота из морской воды.

Кроме главных ионов, содержание которых в воде достаточно велико, ряд элементов: азот, фосфор, крем­ний, алюминий, железо, фтор — при­сутствуют в ней в концентрациях от 0,1 до 10 мг/л. Они называются мезоэлементами (от греч. «мезос» — «средний», «промежуточный»).

Азот в форме нитратов NO^-₃по­падает в водоёмы с дождевой водой, а в форме аминокислот, мочевины (NH₂)₂CO и солей аммония NH⁺₄— при разложении органических остат­ков. Фосфор существует в воде в форме гидрофосфатов НРО^2-₄ и дигидрофосфатов Н₂РО^-₄, образующихся в результате разложения органиче­ских остатков.

Кремний попадает в природные воды преимущественно в виде частиц SiO₂— продукта разрушения горных пород.

Большинство живых организмов мо­гут существовать лишь в средах, близ­ких к нейтральным. Отчасти это свя­зано с тем, что под действием ионов Н⁺ и ОН^- многие белки, содержащие кислотные или основные группы, из­меняют свою конфигурацию и заряд. А в сильнокислой и сильнощелочной средах рвётся пептидная связь, кото­рая соединяет отдельные аминокис­лотные остатки в длинные белковые цепи. Из-за этого ультраосновные (сильнощелочные) растворы вызыва­ют щелочные ожоги кожи и разру­шают шёлк и шерсть, состоящие из белка. Все живые организмы вынуж­дены поддерживать во внутрикле­точных жидкостях определённое зна­чение кислотности среды (рН).

Наверняка многие знают, что в боло­тах вода имеет коричневый цвет. Реч­ные и озёрные воды окрашены гораз­до слабее. Окраску природной воде придают гуминовые кислоты — как вымывающиеся из почвы и торфа, так и образующиеся при разложении вод­ных организмов (см. статью «Что под нами»). В холодных климатических зонах (тундре) очень мало органиче­ских остатков, и там водоёмы почти не содержат гуминовых кислот. А в зоне лесов, особенно хвойных, где органических остатков образуется много и они не успевают полностью разложиться, содержание гуминовых кислот составляет несколько десятков миллиграммов на литр. Особенно бо­гаты ими болотные воды — 500 мг/л. Гуминовые кислоты не только подкисляют воду в водоёме, но ещё и связывают практически все тяжё­лые металлы в прочные комплексные соединения.