Dumitrescu, cornel m. dialog despre apele minerale - scan

nt
in ciudo rdspindirii noturole ;i c consumului lgr
lo scora de mosd, secretul opelor minerole este,
indeobgte, superficiol gi empiric cunoscut.
Cortec-de folo dezvoluie toinele subtilului lobo.
rotor de mineroiizore o opelor, prezintd dotcll
esenliole crle explootorii lor gi ne ofero totodoll
un outentic vodemecum ol utilizorii ccestoro.
Lucroreo se completeozd cu un ponoromic osupl€
celor moi importonte sto!iuni bolneo-climotlCl
din Romdnio sporindu-;i ostfel interesul teoretl€
9i prin trimiteri nemijiocit utilitore.
colecrJ
l
CB
!r
+.
C'lct
I
CI
EDITURA
m
ALBATROS
cristal
t;i i$tiS;-qiH{$w!
Lei 7,75

PREFATA
De rnii de c:"ni, ootnettii folosesc a12el.e mine,rale clatoritit
p'raprietd{il,ot lor binefiLcdtoare recwnascute gen era{ie du-
yt6" genera{ie, dan' exy:licute num,cLi odatd, cu dezualtarea, sti-
lti,felor Jizi,co-chimice ;i medi.cttte. Binecuuirttcttut Ttdn'tint
rawdnesc sre spe ,minercLle rnulte si uariate, pe co1"e po-
1;arul nostru Ie apreciazd prin termeni sugesti.Di ca ,,cLpd"
"vlc':{, ,,ep(L de izuort' etc, Prin gerteza, compozilie gi efecte
t*rapeutice, apele minerale au trezit interesul unor cei-
rc"tdtori de seamd ca Gr. Cobdl.cescu, G. h,lurgoci, L. Mr-u.-
;l:rit:, I. Popescu.-Voitesti sau I. Attutasiu in domeniul geo-
X*Eiei qi A. I'neoh,uri, Gh. E(tl,td.ceatzzt, 1,[. Sturza sau Tr.
.i}iltculescu i,n domeniul bal,neologied. Intt'e cLceste cl.aud. do-
rntni.i, chimict apelor subterane cl fost tratatd, pe nedrept,
r(? ?.r?? domeniu cluxilitr.
Porrtind d.e la premisu cd indiuitl.uolitcLtea upelor mine*
'r*ie canstd. tocmai i.t'" ch,imismLll lor', autot'ul isi pr'opune
i::r'i,t'r, pt'ezerl,t& curte sd, rele;-e probtemcitict clcestor ay;e de
i.rt f ormare ptt"td, la ut,i[izu.re" Ccntea este udresutii cer"cul,wi
l:i"r'u {Ll, tutut'ar celat- irzteresati in asigurat"ea caliidtii ape-
lar imbutel"iute cu ape de masd (cctrbagazo&se si ,plate) scLu
wxedicinate, in folasirea eficientd a apelor aCministra,te 6n
c:ut'(L imtel"nd. ;i e;tternd, precu,tn gi in gospoddrit'ea gi con-
,$eruurea zestrei hitlrornitterale a {drii naastre.
I>e baza unei inclelungate gd JructuocLse actiuitdli in
{erceteres rela{ii,,or intre originea ;i propriet(ttile jizico-
r:h,i.rni.ce ale apel.or mirterale, autorul iltcl,ude tn sfera ctces-
'{or ayse ;i. darneniwl oce$nic. Fald de o cLsemenee extind,eye
* sferei apetor rndnerale, t,rebuie sd recunosstem cd ele
s:i"nt intr-sdeudr t'oarte imltartctrtte, cdci insdsi uiafa a apd-
'rl'.f i^, a eua{wat prin apele Aceenului Primordicll al cdrui,
{r;rJ yi*ro*'tinzic se pdstreazd incu la niuelul fiecdrei celule
uf:i.
Dr. ing. {ARILTS ALBi"l

CE SINT APELE MINEP.ALE?
Inifial, definirea apelor rninerale a suscitat interesul hi-
drogeologilor si al hidrochimigtilor, acegtia fiind prin na-
tura profesiei ior primii specialisti care au intrat in con_
tact direct cu sistemeie hidrominerale. I)escoperinci par-
ticularitdtile cle manifestare ,,la zit( a apelor mineiale,
hidrogeologii au recoltat probe tp."iuf" pe care Ie-au trani_
mis hidrochimistilor in vederea analiidrii si a stabilirii
com-pozifiei 1or. Dacd hidrogeologii au fost interesali in
a afla car.e este rnineralizarea unor astfel de ape, hidro-
chimiEtii ar-r relinut qi notat proprietdlile fizico-chimice
particulare ale acestor lichide. Urmare a studiilorEi cerce-
tdrilor de acest gen s-a nascut problema fundamentald pri-
vind. apartenenla apei minerale ca specie geologicd sau
chimic5, problemd viu dezbdtutd ce si-a galit reiolvarea
in cercul oarnenilor de stiintb. Astfel, clacE ne referim la
condiliile in care s-a format apa rninerald, localizind din
pungt de vedere geologic in timp (erd, perioadd, epocd) si
spaliu (formaliune, strat, structurd), atunci rlspuniutr este
compatibil cu teoria hidrogeologiei, conform cdreia apa
mineralA este o ,,specie geo1ogicd.6. Dacd, insd, imensul
spaliu in care a rezultat apa minerali naturald este con-
siderat, cu adevdrat, ,,Laboratorul natural al pdmintului((,
atrrnci solulia realizatd la contactul apei cu roca este o
soiulie apoasd de tipul ,,Iichid-so1id<<. Cind aceasti solrr-
lie capteazd natural gaze
-
fie din postvulcanismul Car_
palilor, de exemplu, fie din atmosfera subterand
-
se
realizeazd un nou sistem hidromineral cle tipul ,,gaz-so-
lid-lichid(, care, de aceastd datd este
"ompaiibil
cu teo-
ria- hidrochimiei, prin care apei minerale ii corespunde
definilia de ,,specie chimicd(. Desi, puncte diferite cie ,r,re-
dere, hidrogeologia si hidrochimia au ajuns la o concluzie
comund: ,,apa minerald este o specie hidro-geo-chimicd..(.
Traversind spaliui preocupdiilor de spediahtate, apa
6 0 colecfia cristal 0
mineralS., la moCul general, este acea apd care intrind in
contact cu atmosfera (apd meteoricd) qi cu litosfera (apd
subterani), dizolvl o serie de compuqi chimici care o mine-
ralizeazd Ei ii oferd proprietaii particulare. Aerul din at-
mosferd gi din ,,atmosfera(' subterani cedeazd 1a contactul
cu apa o serie de gaze, care se dizolvd in masa de lichid,
cele mai sernnificative fiind CO:, NFI3, HoS, SO2, CH4, N2,
O, etc. Agresivitatea pe care o capdtd aceste ape se ma-
nifestd prin dizoivarea unor cornponente mineralogice care
compun rociie straturilor subterane.
Astdzi, gralie studiilor gi cercetdrilor sliinlifice siste-
matice s-a trecut la l5rgirea sferei de definire a apelor mi-
nerale. Ca urmare a nurneroaselor incercdri de tratare qi
imbuteliere experimentalS asupra lichidelor hidrominerale
tot mai mulli adepli recunosc aspectul duai al intrebuin-
ldrii apelor minerale; fie ca apd minerala curativS, fie ca
api minerald de masd.
Din punct de vedere al cantondrii apelor naturale se
apreciazd cd atit apele subterane, cit qi cele superficiale
pot constitui surse importante de ape minerale, cu condi-
{ia ca nivelul igienico-sanitar sd corespundd indicaliilor
STAS 7342-77 corelat cu STAS 4450-76 (bacterii coiifor-
me absente).
Dupi cum este qtiut, gradul de mineralizare aI apelor
de suprafald este situat uneori sub limita inferioard de 1 g
sdruri qi gazefl, ceea ce din punct de vedere al clasificdrii
lor le plaseazd in categoria apelor oligominerale. Cu toate
acestea, medicina converteqte acest tip de apd in api mi-
nerald, dacd bineinleles existi unul sau mai mul{i com-
ponenli chimici care sint ln mdsurd a declanqa efecte bio-
logic-active. Uneori este de ajuns ca o api naturald sd po-
sede sub formd dizolvatd peste 1 g COr/i ca ea sd se inca-
dreze in domeniul apelor minerale, deEi conlinutul sdri.r-
rjlor se situeazd sub 1 g/1.
Toate apele naturale lipsite de gaze Ei care corespund
STAS-ului din punct de vedere igienico-sanitar fac parte
din categoria ape oligominerale p1ate, atunci cind minera-
lizarea totald nu depdEeste 1 g/l gi ape minerale plate, cind
aceasta este mai mare de 1 g/1.
ln concluzie, apele minerale reprezintd solulii saline
naturale cu cornp,ozi{ii chimice extrem de complexe, pose-
dind proprietdli fizice, chimice qi terapeutice particulare.
{ coleclia cristal | 7

Specialiqtii definesc apele minerale
dupi specificul lor de activitate
O.up4 mineralS po_ate avea interpretdri gi in funclie de
specificul domeniului de activitate a fiecdrui specialist. Ast-
fel,
_geologii- inleleg prin ap6 minerala acea apd care po*
sedd cel pulin 1 g de-substanle chimice (solide jau gazoasey
dizolvate intr-un kilogram de apd. Medicina, fec"ind abl
straclie de combinalia chimicd, consiclerd apd mineral6
pe aceea care utilizatd in cura inter:nd sau externi este
capabild sd exercite efecte terapeutice asupra organisrnu_
iui.- Chimigtii gi fizicienii au cdiut de acord sd co"mpleteze
defini-tia geologitror cu aspecte legate de proprietdiile fi*
zico-chimice de temperaturi, cle pH, Ae potenlial reduc$*
tor (rHr), de tonicitate, de radioactivitate-si de prezen{a in
microelemente
- de reguia cationi aflali'in
"urrtitali
mi";
de ordinul -gam-a
(1), cum ar !i cromul, nichelul, titanutr,
vanadiul, zincul, cobaltul s.a. In func{ie de acesie
"u"u*jt_eristici fiecare api minerald capdtd o indivicluaritate si *
destinalie precis6. De ce este importantd aceastd meni;u*
ne? Intrebarea comportd un rdspuns categoric pentru de*
finirea ei ca substanla chimicd minerala ibzultata in c'n-
dilii naturale. Orice_apd minerald reprodusa, pe cit posl-
bil, din punct de vedere al compoziliei chimiceintr-un la_
borator nu_va poseda calitdlile'terapeutice ale apei ;il;_rale naturale, cel mult ii va'suplini
-acliunea
b;nefecdtoare
a acesteia.
Semne de intrebare
in definirea apelor minerale
O intrebare omniprezentd in ,,numirea apelor(. a de*
terminat Ei continui sd determine. incd controverse din
cgte ma! aprinse in lumea geologilor, a geochimiEtilor, a
chirnistilor Ei fizicie_nilor, a hidiologilor, a mediciior qi
chiar a altor specialiqti care prin activitatea lor se irr-
scriu talgenlial domeniului apelor minerale. Rispunsul
la intrebarea ,,Ce este apa minerald?(( nu a reusii inc6
sd acopere integral sfera atributului esen{ia,l f6rd de car*
lichidul mineral cu pricina nu poate nici si existe, nici
si fie conceput. Studiile qi cercetdrile de specialitate au
ajuns in etapa cind nu numai cd nu s-a b,blinut un rdspuns
satisfdcitor la lntrebare, dar acesta a decianqat un qir de
noi intrebdri: ,,Apa minerald are insugiri fizico-chimice, care
sd-i confere efecte biologic-active?{.., ,,Apa minerald este
in mod exclusiv un lichid terapeutic, fald de care no-
liunea in sine nu poate fi definit6?.(, ,,Existd o barieri
intre calitatea de apd minerald folositd in scop alimen-
tar gi cea folositd in scop terapeutic?((, ,,Poate fi modi-
ficatd chimic, fizic qi biologic o apa minerald pdstrindu-i
nealterate calitSfiie?(, ,,O apd minerald sintetici poate
fi oblinutd astfel incit particularit5lile ei si corespundd
originalului?(', ,,Care este diferen{a intre apa minerald
naturald Ei copia ei
-
solulia de laborator?(( sint intre-
bdri declanqate de specialigtii care, de-a lungul timpuri-
Ior, au cercetat gi experimentat apa mineralS. Din mul-
titudinea de intrebdri se desprind unele care au un ca-
racter ambiguu, enunlul lor fiind construit intr-un mod
care implic5, obligatoriu, un rdspuns echivoc.
O intrebare, tot mai des intilnitd in cercul oamenilor
de stiintd, este aceea care se referS la cele doud tipuri
hidrominerale: apa minerclld de mas(t Ei apa miner'ald
terapeuti,cd.. Accepliunea definiliilo,r res,pective exist6 in
mod cu totul diferit in diverse ldri care, datoritd par-
ticularitSliior geochimice qi a intereselor lor economice
tqi formuleazd legi gi standarile proprii. O barierd certi
tntre cele doud lichide minerale nu poate fi pusd, dar o
deosebire de ordin chimic poate constitui un punct cie
vedere al diferenlierii lor. ln acest sens, ambele tipuri
de ape minerale trebuie sa indeplineascd condiliile de
potabiiitate, stabiiite in {ara noastrd prin STAS IB72-77
qi care se referd la caracteristicile organotreptice, fizico-
chimice gi bacteriologice, a cdror niveluri admisibile au
avut in vedere compatibilitatea 1or cu cerinlele fiziolo-
gice ale organismului uman. In mod special, prezenta
expunere a fdcut abstraclie de limitele gradului de mi-
neralizare, intrucit concentra{ia Ei compozilia chimicd
care stabilesc limita inferioari a celor doud tipuri de ape
minerale puse in disculie
-
adeseori sub nivelul de con-
centralie admis pentru apele potabile de cca 800 mg/l
sdruri,, din care in special NaCl Ei NaHCO3
- sint co-
mune acestora. Atit apele minerale destinate consumului
alimentar, cit gi apele terapeutice, prin folosire in exclu-
I colec{ia cristal 0
I colecfia cristal I

sivitate sub formd de biut, pot poseda sAruri in concen-
tra{ii sub 500 mg/I. tr1e pct fi oiigominerale, dar devin
minerale, intruclt celor de masd li se adaugd CO, prin
impregnare pind la 2,5-3,0 g/I, iar cele terapeutice, degi
nu suportd adaosuri chimice, prezintd proprietdlile cura-
tive ale apelor minerale, datoritd unor componente chi-
mice (adeseori microelemente, sdruri de radiu etc.), dar si
fizice, reprezentate de o radioactivitate marcantd,' o tem-
peraturd apreciabild etc.
Referitor la limita superioarl a gradului cle minerali-
zare, desi majoritatea autorilor de literaturi stiintificd
nu indrdznesc sd facd aprecieri in legdturd cu maximul
concentraliei chimice, totugi o logicd iqi are sensul in
stabilirea praguiui superior pentru cele doud tipuri de
ape minerale. Nimeni gi niciodatd nu se va opune ade-
vdrului c5; ,,a consuma apd minerald de masd inseamnd
a anula senzalia de sete.(, ceea ce, de reguld, se traduce,
pentru un _om sdndtos, prin folosirea unui volum de apA
nelimitat. In cazul apei terapeutice consumul limitit,
uneori reprezentind doze mici de 50-100 ml, care se
mdresc treptat-treptat, este cel determinat de necesitatea
oblinerii unor efecte biologic-active in tratarea diferite-
Ior afecliuni. Crenoterapia (tratamentul cu ape minerale)
nu poate anula senzalia de sete provocatd de deshidra-
tarea lesuturilor organismului decit atunci cind volumul
de api mineraI5, folosit pentru cura intern5,, depdqeqte
nevoile stdrii fiziologice complexe de a bea ap5. Dar gi
aici existi un semn de intrebare si anume: ,,poate o apd
minerald terapeutici bogatd in sdruri sd anuleze senz-a-
lia de sete?( Rdspunsul este categoric: ,,Nu((. Nevoia de
apd slab mineralizatd
-
care uneori se confundd cu ,,apa
dulce"
-, in timpul senzaliei de sete, este mai mult de-
cit satisfdcutd, aga incit ,,apa minerald destinatd con-
sumului alimentar'( trebuie sd indeplineasci in primul
rind condilia existen{ei unui grad de mineralizare care
s5 se situeze cit mai mult sub nivelul de concentralie a
serului fiziologic (9,5 g NaCfl litru de apd),, iar in al
doilea rind si posede o compozilie chimicd care sd nu im-
plice modificdri metabolice, mergind pind 1a dereglarea
funcliilor organismului.
Apa terapeuticd folositd in cura internS, spre deose-
bire de apa mineralS de masd, poate avea pragul maxim
10 | colecfia cristal I
de concentralie apropiat de cel al serului fiziologic sau
chiar egal cu acesta, intrucit crenoterapia poate stabili vo-
lume mici de apa atunci cind in compozilia chimici ele-
mentele biologic-actlve sint in concentra{ii mai mari, fdrd
ca acest tip de lichid hidromineral si aiL.5 vreodatd drept
scop satisfacerea nevoilor de baut in caztri de sete.
Orice apd de provenien{i subterane sau de suprafa{d
-
care indeplineEte condiliile igienico-sanitare
-
poate,
datoritd unor particularitali fizico-chimice, sd fie con-
sideratd api mineral5 qi se poate utiliza cu rezultate bune
in urmitoarele scopuri:
a)
-
tratamentui balnear de orice fe1 (curd internd
sau curd externd);
b)
-
imbutelierea la scard industriaii ca ,,Bpd de
masd(( sau ,,apd medicinald'(, ultima satisfdcind nevoile
unei cure indicate, fie in conditii 'de spitalizare, fie in
acelea de continuare sau repetare a curei in afara sta-
{iunii baineoterapeutice;
c)
-
imbuteiierea la scard industriala ca ape cu ac-
liune hidratantS, antitoxicd si remineralizantd pentru
folosirea lor de cdtre cei care activeazl. in sectoare pro-
dr-ictive cu condilii de lucru deose,bite, ca, de exem,plr-l
temperaturi inalte, medii toxice etc.;
d)
-
extragere de sdruri deosebite (de reguld medi-
cinale) Ei de gaze dizolvate, in speld COr, pentru captare
in gazometre qi utilizare fie pentru nevoile de reimpreg-
nare a apelor rninerale deferizate si degazeificate, fie pen-
tru nevoile altor dcmenii de activitate. S-a pus intrebarea
dacd existd sau nu posibilitatea de modificare a chimis-
muLui unui lichid hidromineral, ce urmeaz6. a fi imbute-
liat, fard a altera proprietSlile si echilibrul electrochimic
a1 acestuia? Mai sint incd opinii contradictorii privind
integritatea calit6lii apelor minerale imbuteliate, care ar
fi afectatd din cauza duratei mari a parcursului pind la
consumator. Rdspunsul poate fi formulat astfel: ,,Apele
minerale provenite din surse naturale sau din foraje, gi
lndeosebi cele carbogazoase, supuse imbutelierii, au un
con{inut chimic redus fald de cel al serului fiziologic.
Imbutelierea apelor minerale este o mdsurd fireascd pri-
vind satisfacerea cerinlelor de consum ale acestor ape.
Din moment ce specialiqtii
-
geologi, chimiEti, fizicieni,
rnedici
-
aprobd ac{iunea de imbuteliere inseamnd cd
g colec{ia cristal 0 11

procedeul este adecvat. Firegte se poate afirma cd, prin
imbuteliere, apa mineralS sruferd intr-o mici mdsurd, in
timp, modificdri ale echilibrului electrochimic. Dar to-
tul depinde de sisternul de imbuteliere gi de condiliile
de conservare ale apelor minerale, inleleglndu-se prin
aceasta evitarea, pe cit posibil, a contactului prelungit cu
aerul. Tocmai de aceea, pe fiecare etichetd a sticlelbr cu
apd minerald este inscris termenul de garanlie, care, de
regu15, este cuprins intre 3 gi 6 lun,i de la data imbute-
lierii('.
In {ara noastrd, condiliile geologice d.e genezd a ape*
Ior minerale carbogazoase sint favorabile oblinerii tipu-
rilor de ape cu conlinut chimic abundent in fier. Dato-
ritd potenlialuiui facil oxiddrii fierului bivalent (Fez+;
la fier trivalent neionizat (Fettt), in apele minerale hi-
drogencarbonatate (HCO;), feruginoase (Fez+1, carboga*
zoase (COr), iichidul hidromineral declanqeazd depuneri
de precipitate rogietice, foarte vizibile. ln aceastd situa{ie
aspectul cornercial al conlinutului sticlelor este necores-
punzdtor condiliilor de vandabilitate. Din aceste motive
s-a admis reducerea con{inutului de fier pind la con-
centralii mai mici de 1 mg/l (uneori se admite pind la
1,5 mg
""2+/1
apd mineral6), prin operalii de deferizare,
astfel incit caracteristica apei sd fie corespunzdtoare celei
potabile. In unele situafii, datoritd labilitdlii prin oxido-
reducere a compuqilor de mangan existenli in apa mine-
rald, se procedeazd qi la operalii de demanganizare, care,
de asemenea, trebuie sd corespundd indicatorilor fizico-
chimici ai STAS-ului 7342177, privind potabiiitatea ape-
Ior.
Este cunoscut, insd, cd forma biologic-activd a fierului
este aceea aflatd in starea de valen!5 doi (Fe2+), deoarece
numai aceasta este capabild sd formeze un compus crl
componentul colorat al singelui, hemul. De aceea este
indicat ca o apd minerald sd posede combinalii solubile
ale fierului bivalent (Fe'+i, pe care sistemele de captare
qi imbuteliere ale apelor sI le protejeze de acliunea oxi-
dantd a aerului. Studii efectuate la Laboratorul de chi-
mie a apelor minerale din Institutul de balneologie din"
BucureEti au pus in evidenld procesul chimic de oxidare
a Fez* in apele carbogazoase imbuteliate de la Borsec,
Bodoc Ei Bilbor gi modificdrile privind caiitatea acestora.
Cercetdrile intreprinse in aceasti direclie au precizat
timpul cit o apd feruginoasd poate avea eficienld in tra-
tamentul. anemiilor hipocrome qi cind acesta igi reduce
eficacitatea fdrd sd Ei-o piardd integral, intrucit nu trebuie
neglijat gi Fertt neionizat, cate, la nivelul intestinului unde
predomind procesele reductive, se transformd in Fe2+, re-
aducindu-se astfel in circuitul biologic fierul activ.
Tratarea prin procedeul fizic de deferizare a apelor
minerale, deqi reduce conlinutul lonului Fez+ se re*
marce ca una din operaliiie de bazd in menlinerea
unui echilibru electrochimic stabil al apei imbuteliate,
care, fdrd a nega intr-un fel afirmalia, este diferit de
cel al echilibrului iniliai, dobindit in condi{ii naturale de
cdtre apa minerald captatd ,,Ia zrK. Se spune, in aceastS
situalie, ci sistemul hidromineral natural coboard trepte
ale echilibrelor eiectrochimice, diferenliate intr-o mdsuri
nesemnificativS, fiind ilustrate prin schema urmdtoare:
1) Deferizare *
degazeificare
1) Filtrare
Fe(OH)r
2) Aerare
SISTEM
NATURAL
HIDRO.
MINERAL
SISTEM
HIDROMI-
NERAL IN
PERIOADA
DE GA-
RANTIE
D
In practicS, ,,modelu1 teoretic(( se traduce prin exis-
tenla, fdrd excep{ie, a unei varialii hidrochimice ca ur-
mare a imposibilitSlii imitdrii perfecte a condiliilor hidro-
geologice de genezd, atunci cind sistemul A se transfor-
md in B, apoi in C gi in final in D.
In aceastd stare de fapte, preocup5rile hidrogeologi-
1or, a chimiEtilor, a inginerilor de foraj qi a tehnologilor
-
ca reprezentanli ai unui angrenaj interdisciplinar
-
I lzl n"i-preena- I
I I re t:uCO" I
Yl ' v
SISTEM
HIDRO-
MINERAL
TRATAT
SISTEM
I{IDRO-
MINERAL
IMBU.
TELIAT
1; Pierderi
de COz
2) Dezechilibrdri
chimice
12 I colecfia cristal I I colecfia cristal I 13

se indreaptd cu mai mare atenlie inspre gdsirea unor so-
Lulii optime gi eficiente in activitatea de imbuteliere a
apelor minerale, aslfel incit produseie finite imbuteliate
sd nu difere prea mult de produsul natural de la sursd.
Existd ideea de a iircerca posibilitatea imbutelierii apelor
minerale aga cum apar ele la origine, deziderat care-qi
aEteaptd infaptuirea intr-un viitor foarte apropiat. Ur-
gentarea punerii in aplicare a ideii derivd din necesita-
tea reducerii consumurilor energetice, existente in con-
ditiile actuaie ale iiniilor de imbutelierea apei minerale.
Operaliile actuale cum sint deferizarea, degazeificarea,
aerarea in sistem deschis, umplerea gi capsularea apelor
minerale feruginoase, urmate de reimpregndri ia consu-
muri mari de CO, din butelii, nu mai prezintd un stadiu
avansat tehnico-economic si de aceea ele devin inutile in
modernismul zilelor: noastre.
Poate fi ,,sintetizat6" apa minera][
in laborator?
Doua intrebdri enunlate anterior se referi la diferenta
dintre alte doud lichide hidrominerale qi anume upu *i-
neralS sintetica, preparatd in laborator, qi originalui ei
fabricat in ,,laboratorul natural al Pdmintului{(. Vehicu-
larea unor conceplii in legdturi cu ob{inerea unei ape
minerale de laborator nu s-a manifestat decit in mod spo-
radic^, iar consicieralii in acest sens, practic, nici nu au exis-
tat. In mod cu totul intimplStor s-au ob{inut unele sd-
ruri minerale, care prin adaos de ap5, completind volumul
la 1 litru au rezultat lichide hidrominerale.
In acest sens, semnificativd este comunicarea stiin-
tificd a cercetdtolului belgian Van Beneden, Ia Simpo-
zionul de la Liege din 1952 in leglturd cu oblinerea unor
ape minerale ,,in vitro.(.
Lucrdrile de laborator au reusit si aibd ca rezultat
ape minerale sulfatate, calcice, magneziene de tipul ce-
ior din Vittel (Fran!a). S-au putut obline in acelagi mod
qi ape cu con{inut gazos, cum ar fi cele carbogazoase,
puternic feruginoase de tipul celor din Spa (Marea Bri-
tanie). Apele minerale sintetice nu au fost preparate res-
pectindu-se condiliile de presiune sau de dinamicl exis-
tente in mediul hidrogeologic natural, ci prin dizoivarea
sulfurilor de fier barbotind hidrogen sulfurat qi oxigen,
cu scopul de a cataliza reaclia de descompunere a sdruri-
lor respective. Experienlele cercetdtorului belgian ar-r do-
vedit ca ape minerale de dinamicd lentd nu pot fi re-
produse in mod artificial spre deosebire de apele minerale
de clinamicd activd Ei medii.
Mult5 vreme denumirea de ,,lichicl hidromineral( a
fost considerat drept un pleonasm, fapt pentru care,, ini-
!ial, expresia folositd era de ,,lichid mineral((. Modifica-
rea ulterioard a nomenclaturii chimice a pornit de
la considerente de ordin hidric, avind in vedere faptui
cd un lichid reprezintd o gama mai mare de substanle,
in care se incadreazl, qi apa, in starea ei de agregare
1ichid5.
Apele minerale sint medii propice pentru oblinerea
unor s5ruri reutiiizabile. Practica extrac{iei acestora din
faza lichidd are in 'u'edere consideraliile cu privire la sta-
bilitatea in timp a caracteristicilor fizico-chimice gi im-
plicit a calit5lii, care pent'ru apele mineratre au do-
vedit o la'bilitate mai rnrare fald cle conlinutul mineral
solid
Valorile analizelor de teren completate cu cele de la-
borator au fost mult timp exprimate sub formd de sdruri,
contribu{ii 1a acest mod de prezentare avind marii chi-
miqti Bunsen Ei Fresenius. Inconvenientul modelului res-
pectiv, prin care mineralizarea apei era stabiliti pe crite-
riul conlinutului de sdruri, consta in accep{iunea eronata
a faptului care impunea existenla lichidului hidromineral
ca rezultat al dizolvdrii slrurilor respective in apd. Cum
insi analiza chimicd evidenlia cantitativ ioni (cationi gi
anioni) existenli in apa minerald, o reuniune a lor pe
principiul extrapoldrii conlinutului mineral, ca sdruri de
sine statltoare, la modelul natural al rociloq, nu era in
mdsurd sd reflecte realitatea. Cum un ion, in speld CI-,
apdrea ca parte componentd la mai mulli cationi (Na+,
11+, Caz+, Mg,+) probabilitatea matematicd conducea la
formule extrem de complicate, uneori apelinclu-se 1a cal-
cule de tipul aranjamentelor, perrnutdrilor gi combindri-
lor (A|, i P* gi Cfr ), in care ,,m(( reprezenta numirul to-
tal de ioni Ei ,,,n(( numdrul de ioni supuEi calculului pentru
stabilirea sdrurilor lor probabile.
14 { colecfia cristal I I colecfia cristal e

Dupd numeroase incercdri, balanla de sdruri mineraie
rdmtnea neincheiatd, astfel incit surplusul sau JJiciilJponderal aI unor ioni erau pur gi similu neguj;te. ;;;;;:td considerare era trecutd pe seama i-po.iiihtalii inaii-zdrii tuturor elementelor chimice p"
""""
fu pout! por"al
o apa minerald, ceea ce, dupd cum se va aidta mai de_
parte, nu constituia explicalia principald, -u;o"i. a"existat gi aite incercdri de stabilire
"
id.r"ilo" brouuuriudintr-o apd minerala, unii autori indicind formure .lu ;;i-cul, unele empirice, aitele de ordin pur matematic, dar
care ru luar-r in conside.afie procesele gi fenomen"rl r-ri-
drogeoohimicc. ale ,lic4ri,cleior
-
nat,urale, cum ar fi ge_
neza, solvatarea, difrrzia, reaclia cirimicd
-. endoterria,
exotermd, cu precipitare, reversibila, ireversibill $.a._joslnoz,a, gazliftarea, capilaritatea structurii geolo*
gice etc.
Cele mai des folosite formule de calcul au fost cele
aparlinind hidrogeochimistutui sovietic Kurlov, care ex_
primau particularitdlile chimice prin produsul dir-rt""
"orr_linutul gazelor, mineraiizarea tolald ii raportul poncieral
al ionilor caracteristici. Astfc.l, pentru izvorul .rr. 5 .1" lu
Sl6nic-Moldova formula era urmdtoarea:
so1 72 Cl 18 HCO3 7
,41 40 Na 24 Fe 18
Rezultd de aici ca apa acestui izvor este o ap6 mine_
ral6 carbogazoasd., sulfatatd, alumino_feroasd (vitriolicd),
slab_ sulfuroas5, oligometalicd. prin urmare, formula lui
Kurlov redd compozilia chimicd a principalelor sdruri
existente in apa minerald.
Astazi, compozi{ia chimicd a apelor minerale este re_
prezentatd dupa tabloul ionic al apei, stabilit de reputa{ii
chimiqti _Lyman, Fleming, }irintz qi Griinhut. De tapt,
acest tablou redd balan{a ionilor existenli in apa mineraia,
astfel incit suma miliechivalenlilor anionilor trebuie si
fie egald cu suma miliechivalenlilor cationilor, atit sub
formd ponderalS, cit qi sub formd procentuald. pentru
acelagi izvor de la Sldnic-Moldova, balanla ionicd se
prezintd astfel:
l6 I colecfia cristal I I colecfia cristal I 17
Ion (anioni{
cationi)
Miliechivalenti Nliliechivalenti o,zr
ci-
NO;
so?-
Hcol;
1,396
0,017
2,108
0,219
37,A2B
0,450
55,918
6,604
TO"1'AL 3,7i0
1,954
0,166
0,014
0,056
0,294
0,140
0,350
0,007
0,789
10 0,00 0
Na+
K+
Li+
NII I-
.
Ca2+
Mgf+
Fe2+
Mn2+
Aijr+
5 1,830
4,403
0,372
1,486
7,798
9,284
0,185
20,928
TO'TAI, 3,77 0 100,000
Substantele nedisociate cum ar fi, de exemplu, acidul
metasilicic, acjdul metaboric, amidogenul, precum qi ga-
zele dizolvate nu participd prin miliechivalenla lor la
balanla ionicd, dar se adaugd la coloana mjlimolilor io-
nilor analiza{i.
Se cunosc gi reprezentdri ale compoziliei chimice sub
forma unor diagrame, dintre care amintim diagrama pe
coloand, diagrama in stea, diagrama poligonala cu triun-
ghiuri periferice gi diagrama circularA cu reprezentare
procentuald.
Prima incercare de a face cunoscutd imposibilitatea
,,fotografierii hidrogeochimice(( a apeior minerale prin
stabilirea sdrurilor probabile aparline chimistei dr. Euge-
nia Costin-Deleanu, analist reputat al apelor minerale
din lara noastr6, care in volumul I al lucrdrii ,,Apele mi-
nerale gi ndmolurile terapeutice din RomAnia(( (Editura
Medicald, Bucureqti, 1g61) precizeazd. inconvenientul cal-
_culuiui conlinutului mineral solid sub formA de sdruri.
In procesui de diferenliere a celor doui iichide hidromi-

nerale de tip natural sau sintetic, analiza chimici are un
rol deosebit de important, modernizdrile aduse aparaturii
iiind remarcabiie. Cu toate acestea, oricit de per:fect ar
fi analizate de laborator, ele nu sint in mdsurd sd repro-
ducd integral con{inutul mineral extras din rocile cu care
apa naturald a intrat in contact. Avem de-a face, in acest
caz, ct) o exprimare des utilizati in gtiin!5, Ei anume:
,,artaliza chimicd este necesard, dar nu suficientd('. De
aici, un semn de intrebare apare in mod inevitabil: ,,Va-
lorile analitice astfel oblinute pot servi la stabilirea unui
conlinut de sdruri, care prin dizolvare in apd sd repro-
ciuca in laborator originalul, apa minerald naturala?(( Rds-
punsul vine de la sine: NU. Se qtie totodatd cd substan-
lele chimice de laborator au un grad de puritate, stabilit
prin indicaliile specificate pe ambalaje folosite la trans-
port gi depozitare ,,chimic pur( gi ,,pro-analizis(', care
implicd, totuqi, Ia fabricare, mici conlinuturi considerate
impuritd{i, unele cu grad de toxicitate, altele fird. Dar
sd spunem cd vom apela la produse farmaceutice, care
ne feresc de pericolul toxicitdfii, datoritd unor impuritdli
inofensive. Dintre toate aceste mici conlinuturi ale sub-
stanlelor de laborator, unele, in mod cert. vor constitui
pentru solulia apoasd realizatd substanle strdine sau sub-
stanle de concentralii diferite pe care originalul
-
apa
mineralS naturald
-
nu le-a conlinut inilial in condiliile
de genezd hidrogeologicS.
Derulind Eirul ralionamentelor in problema respecti-
vI este foarte util6 o apreciere a sistemelor hidrominerale
naturale qi din punct de vedere termodinamic, intrucit ori-
cit s-ar incerca eluciddri de ordin chimic gi geologic este
aproape imposibil sd se poatd fundamenta domeniul res-
pectiv atit timp cit stiinla ar omite din programul ei stu-
diul si cercetarea echilibrelor electrochimice, atribut prin-
cipal al problemelor plasate in sfera de acliune a apelor
minerale. Geochimia a fdcut in ultima perioadd remar-
cabile ascensiuni in drumul spre finaiizarea rezultatelor
ob{inute prin minulioase observalii la nivelul prospecfiu-
nilor de teren, dar si prin experimentdri de laborator.
Numeroase contribu{ii a1e specialigtilor la cunoaqterea
echilibrelor electrochimice qi biologice ale sistemelor hi-
drominerale au avut ca modele experimentale o serie de
aplicalii practice, bazate pe conceptii corespunzdtoare do-
18 | colec{ia cristal 0
rn,eniului analitic, fiind abordatd mai pulin plaja aspec_
telor termodinamice.
Apa mineraiS este specia geochimicd care a rezultat in
condiliile unor timpuri geologice destul de indepdrtate,
caracterizate printr-o anumitd dominantd a echilibrului
electrochimic aita decit cea prezentd ast6zi. stdrile stabile
existente atunci s-au convertit, cu timpul, in stdri meta_
stabile sau labile, aga incit nu este chiar aiit de simplu sa
apreciem o apd minerald doar dintr-un anumit urrghi Ae
ve.dere.- Astdzi, spaliui cle conservare naturaid a ipelor
mineraie nu este supus aceloragi condilii existente in tim_
pu1 genezei 1or, fapt pentru care ar fi clin cale-afard sI
admitem cd structura hidrogeologicd ar fi rdmas la ace-
leaqi valori ale parametrilor de stare ca 1a inceput. Chiar
qi intr-un interval scurt de observatie dinamica a apeior
minerale nu se manifestd o constanla a compozirei chi-
mice. Ba chiar se pot depista varialii orare sau d.iurne
in ,.,bagajul de valori chimice(( a1 unei ape minerale, ceea
ce inseamnd cd este mult prea departe de progres a lua
in oibservalie doar aspecteie chimice, fizice
-
gi rbiolo-
gice, in evoiulia compoziliei chimice pe criterii de ordin
analitic.
-.
ln aceste condilii toate disciplinele Etiinlifice care im-
plicd ca bazd de studiu apa minerald: geochimia, biologia,
tehnologia de imbuteliere, balneotehnica, medicina 6t".
pot fi lipsite de o fundamentare gtiintifici dacd procesele
termodinamice sint omise in preocupdriie speii"li.,tii;;
ciin domeniul respectiv
Termcdinamica se ocupd de sistemele macroscopice
constituite, in cazul apelor minerale, din substante dizol_
va,te in apa naturaid care circuld subteran, unde se mine-
rahzeazi dupd legi geochimice exirem de complicate pen_
tru o imagine completa a lichidelor respective. particutrele
materiale cle ordin microscopic, cum ai fi atomii, ionii Ei
rnoleculele, sint dispuse dupd aranjamente speciale i;
cadrui sistemului de ansamblu, reprezentat prin noliunile
de sj.qtem omogen sau sistem eteiogen. Sist-emul omogen
posedd in sfera lui o serie de particularitd{i fizice gi Jhi-
rnice constante, atit timp cit mobilitatea lui este nuld.
Orice
-deplasare spa,liald a sistemului implicd un deranj
in ordinea lui, tradusl prin varialia proprietdlilor spel
cifice. Pentru recunoaqterea unui sistem omogen este in-
$ colecgia cristal 0 19

deajuns sd se stie cd nu existd suprafele de deiimitare
intre doud porliuni ale acestuia. Substanle1e pure sub
formd de cristale, lichide, gaze, precum qi soluliile aces-
tora sint citeva exemple de sisteme omogene.
La antipod situat, sistemul eterogen se remarcd prin
asocialii de corpuri cu particularitdli diferite, separate
prin aga-zise arii de discontinuitate. CeIe mai reprezenta-
tive sisteme eterogene le constituie, in domeniul apelor
minerale, atit rocile qi mineralele fazei solide, cit qi com-
ponentele gazoase dizolvate in apa subterand natural5.
Corpurile existente ale sistemelor hidrominerale formea-
zA separat faze distincte, avind ca atribut o serie de pa-
rametrii de stare, dintre care pentru apele minerale cei
mai caracteristici sint presiunea, temperatura internd gi
externd, apoi volumul Ei concentralia soluliei hidromine-
rale natrrale.
Un echilibru termodinamic in domeniul apelor mine-
rale se considerd cel atins de sistemul hidromineral na-
tural care nu implicd prezenla unui component de prove-
nienli exogend., existent in mod permanent ca o sursd de
influenli exterioard. Parametrii care caracterizeazd un
sistem aflat in echilibru termodinamic definesc aga-ziEii
parametrii termodinamici. O ape mineralS reprezintd un
sistem termodinamic aflat in echilibru, numai atunci cind
acesta implicd o stare de rnaximd stabilitate, in care orice
tendin!6 internd de modificare a proprietSlilor macrosco-
pice este frinatd in mod natural. Aceastd ultimi accep-
liune a apei minerale din punct de vedere termodinamic
este elocventd in delimitarea ei pentru a-i permite di-
ferenlierea de o ,,api sinteticd( sau o ,,solulie de labo-
rator((. Dacd starea sistemului hidromineral se transformd
din anumite cauzc, atunci se spune cd sistemul este su-
pus unui proces. Param'etrii de stare ai sistemului varia-
zd alternativ, aEa incit este posibil ca unul sd poatd fi
modificat in timp ce ce151a1t poate sd rimind constant.
Spre exemplu, procesul izocor se caracterizeazd prin con-
stanla volumului, procesul izobat prin constanla presiu-
nii, procesul izoterm prin constanla temperaturii, proce-
sul izoentropic prin constanla entropiei, E.a.m.d. UrmS-
rirea acestor procese oferd indicii prelioase in delimitarea
unei ape minerale naturale fa!6 de 'orice alt lichid hi-
dromineral sintetic.
Este bine de re{inut cd se pot face distinclii intre o
apd minerali naturald qi una aititiciale Ei atunci cind se
admit interpretdrile din punct de vedere al schimburirl
de materie qi. energie, fald de care aceste sisteme hidro_
minerale se comportd diferit. Un sistem izolat este consi*
derat acela care nu schimba cu exteriorul substantd si
energie. Ce1 mai semnificativ sistem izolat cu care'do_
meniul apelor rninerale se confruntd este apa minerald de
masi sau cea medicinald imbuteliate, intrucit introducerea
1or in butelii de ciiferite capacitd{i, cu precautiunile de
ordin. tehnologic, reprezintd operalia de ieparare a siste_
rnului hidromineral din imensa structurd hidrogeologic[,
tehnicd menitd sd aducd imbundtdtiri substantlale ior,-
servdrii propriet6lilor ei particulare. De cele ;;-*;it"
ori imbutelierea apelor minerale naturale este o mdsurd
eficientd de a_ pune ia dispozilia consumatorilor produsele
cu acliune hidratantd, remineralizantd Ei antitoxicl pentru
organismul uman. Orice lichid hidromineral sintetic nu
poate imita perfect modelul natural, fapt pe care termo_
dinamica il diferen{iazd net de multitudinea sistemelor
hidrominerale oblinute in aqa-zisul,,laborator subteran(.
Tot termodinamica este aceea care d.efineqte doui pro-
cese pe care Ie poate suporta un sistem hidromineril si
anume: procesele reversibile Ei procesele ireversibile. As-
cendentul unora fatd de celelalte este in mdsurd. sd dife-
rentieze un sistem hidromineral natural de attui obtimrt
pe cale sinteticS. Practica a demonstrat cd, de regui6, o
apd mineralS naturai5 supusd imbutelierii se coripoit5,
in.timp, diferit de o solutie salind de laborator, inlrucii
prima este dirijatd de procese practic reversibile a cdror
intensitate este funcfie de perfecliunea tehnologiilor, pe.
cind cealaltd este dominatd de procese ireversibile. Ucfri-
Iibrul electrochimic aI apei minerale naturale este ,,selec-
!ionat{( gi ,,impdr!it(( intr-o mullime de stdri de echilibru,
i1 9a^re
cationii Ei anionii (componenfi ai microsistemuluii
sint intr-o permanentd stare de congruenld chimicd, aEa
incit disocierea lor permite existenla unor reactii de du-
b1u schimb _ionic, fdrd ca tdria ionici sd-Ei modifice sem-
nificativ valoarea:
I (Na++C1-)+(K++NOa ) <=(Na++NO;)+ (K++C1-)
(solulie apoasd) (solu{ie apoasi)
20 I colecfia cristal I I colecfia cristal I 2t

II CO, + HrO+COa. H"O+H2CO3-=
(a) (b) (c)
i+(H+ + HCO;)=]2H+ + CO3-
(d) (e)
In a doua ecua{ie chinricd traversarea stdrilor de la (a}
la (e) este congruentd cu drumul invers de la,,e(( Ia,,a",
cu condilia ca dispozitivul de capsulare al staliilor de
imbuteliere sd fie intr-o bund stare de func.tionare, ast-
fel incit sd asigure o etangeizare cit mai bund a sticlelor
imbuteliate cu apd mineral5. Crice pierdere de CO, din
sticlele imbuteiiate determind deplasarea echllibrului ca-
tre dreapta, adicd inspre formarea de carbonat, care in
condi{ia existenlei ionilor: de fier,, mangan, calciu gi mag-
neziu conduce la produEi insolubili, procesul in acest caz
fiind ireversibil.
In situalia unei soiulii hidrominerale artificiale, pre-
paratd in laborator, oricit de precise ar fi operaliile de
cintdrire qi dizolvare a componenliior solizi gi gazoEi in
apd, toate surplusurile inerente operaliilor menlionate,
la care se adaugd impuritilile de fabricalie a substanlelor,
nu vor reugi sd menlind sistemul in domeniul proceseior
reversibile. Apoi, componentele gazoase (CO, sau HrS)
nefdcind parte din categoria speciilor naturale
-
fiind
deci oblinute pe cale artificiald in laborator sau indus-
trie
-
nu vor poseda proprietalile menite sd realizeze o
stare de echilibru mai bund decit in situalia existenlei
modelului natural. De reguld, procesele ireversibile sint
mai intense in cazul dizolvdrii acestor componenli gazoqi
artificiali, fapt constatat experimental prin aparilia mai
devreme a precipitatelor unor produEi labili, in compa-
ra{ie cu modelul natural.
Ceea ce este important de seleclionat din cuprinsul
expunerii privind includerea aspectelor termodinamice,
in vederea stabilirii unei diferenle semnificative dintre
apa minerala naturald qi copia ei de laborator, se referd
la faptul cd pentru prima specie natural5 termodinamica
cuprinde un domeniu de referintd muit extins fald de cea
a produsului artificiai. Astfel, faza solidd naturalS
-
rocd
sau mineral
-
posedd proprietdli termodinamice care
intervin in asigurarea echilibrului termodinamic al apelor
rninerale gi care nu sint regdsite la solu{iiie apoase pre-
parate artificiai. Aceeasi situalie este valabild pentru faza
gazoas6, precum qi pentru cea lichid5, ultima fiind de
naturd meteoricd, in cazul apelor minerale naturale, sau
distilatS, pentru solulia d,e laborator.
RezultS, prin urmare, diferenia bine preclzati de in-
terpretare a aspectelor termodinamice pentru cele doud.
tipuri de lichide hidrominerale, intrucit este extrem de
simplu cle remarcat faptui ci cercetarea apelor minerale
naturale se poate efectua in mod riguros numai dacd se
va line cont de mdrimile tenmodinamice
-
volum, capa-
citate ca1oric6, presiune, entalpie, entropie, energie tiberd
q.a.
-
in formarea gi evoiu{ia entitdlii fazelor (gazoasd,
lichidd Ei solidd). Dac5. mineralul natural cu care apa
meteoricA genereazd sistemele hidrominerale posedd o
anumitd entalpie sau entropie de formare, nu acelaqi lu*
cru se constatd Ia oblinerea substanlelor solide de labo-
rator.
22 g colec{ia cristal I

CUM AU APARUT APELE IIINERALE?
Problema genezei sistemelor hidrominerale a fost mult
discutatd in cercul oarnenilor de gtiinfa. Ea a grupat nu-
rnerogi adversari si adepli ai unor ipoteze sau ai alteia.
Cert este faptui cd specialiqtii au reuEit, de-a lungui tim-
purilor, sa stabileascd rnultiple modele experimentale
privind geneza apelor minerale. Unii au incercat sd eluci-
deze procesul formdrii acestor lichide prin intermediul
unor lucrdri de laborator, allii au vizat direct manifestd-
rile ,,la zi(( a emergenlelor de ape minerale. Toate preocu*
pirile in aceastd direclie au permis treptat, treptat alcd-
tuirea unui angrenaj interdisciplinar (geoIogi, chimiEti,
fizicieni, biologi, medici, balneotehnigti, tehnologi g.a.), cu
ajutorul cdruia s-a reugit o formulare mai exactd a mo-
rluiui de aparilie a apelor minerale.
Pentru a vorbi insd despre geneza li,chideior hidro-
minerale este necesar sd prezentam mai intii citeva date
in legdturd cu formarea apei pe Pamint.
Formarea apei prin convertirea stirii gazoase
a hidrogenului qi oxigenului
$tiinla admite teoria cd atunci cind elementele chi-
rnice hidrogenul qi oxigenul, aflate in stare de agregare
gazoasd, s-au convertit printr-o joncliune fizico-chimicd,
determinatd de racirea bruscd a unei ,,nebuloase( care
atingea inilial citeva mii de grade, a rezultat apa. Un.
fapt este in mdsurd sd ldmureascd procesul conversiei
respective. Era in anul 1783, cind Lavoisier, inrogind [n
foc leava metalicd a unei puqti gi incercind sd o rdceascdo
turnind peste ea apd, constatd degajarea unui component
gazos. Surprins de rezultat, marele chimist francez a re-
nrarcat cd, intr-adevdr, apa nu este un ,,element((, aqa cum
a fost ea consideratd pind in a doua jumdtate a secolului
aI XVIII-1ea, ci o substanld compusd:
4HrO { 3Fe (inroEit)<=:tr'eO . FerO, *p 4H, t
(lichid) (so1id) (solid) (gaz)
FeO' FerOr<-rFesOa (rnagnetitd)
Ceea ce este remarcabil, in experienla lui Lavoisier,
constd tocmai in imitarea involuntard a unui reugit ,,rno-
del natural( de conversie internd a celor 3 forme cie
agregare a1e materiei, aqa incit, conform echilibrului ter-
rnodinamic, starea sistemului supus proceselor poate fi
asimilatd cu aceea de amestecare a fazelor, ca in cazul
formdrii Pdmintului. Cum fazele respective reprezintl cr
entitate, rezultd ci factorii care influenteaza modificarea
energiei interne a macrosistemului, la s,cara planetei pi-
lnint, sint temperatura Ei presiunea. Efectele primului
factor fiind dovedite prin ecualia chimicd de mai inainte,
acliunea celui de al doilea, presiunea, poate fi evidenliatd
dac6 produsii de reacfie constituiti inlr-un sistem unitar
s-ar izola intr-un spatiu perfect inchis. IJn asemenea elr-
periment ar demonstra presiunea pe care ar avea-o dg*
gajarea hidrogenului gazos.
Ce simplu este modelul creat intimpldtorl El a stal
qi std_ la baza ipotezelor conform cdrora apa a luat naq-
tere din hidrogen gazos, fapt pentru care in multe rna-
nua-le gcolare incadrarea subiectului despre apd, nu ?n
mo_d intimpl5tor, este fdcutd lingd prezentarea hidroge-
nuiui si nu a oxigenului. De altminteri, aqa cum se va
prezenta mai departe, hidrogenul a constituit pentru Iu-
rnea vremurilor trecute o enigmd a a$a zisului ,,aer in-
flamabil( sau a ,,niscdtorului de apd{(, cum era numit eL
_ Preze,nfa in cadrul conversiei interne (privind geneza
Pdmintului) a magnetitei este de asemenea etalati i;r
cadrul experienlei lui Lavoisier, fapt care i-a determina.t
pe mulfi specialisti sd transfere fenomenul din trecutul
indepdrtat al timpului geologic in domeniul eluciddrii ge-
nezei apelor minerale. Aga a apdrut ini{ial teoria cd apa
mineralS s-ar forma la mari adincimi in contul elemente-
lor hidrogen qi oxigen, de provenienld juvenild, care in
drumul lor ascendent s-ar transforma din starea lor ga-
24 I colecfia cristal { Q coleclia cristal I 2n

zoasd in stare fluidd sub forma unui compus lichid.
Ajunsd in partea superficiali a scoarlei apa, in circuitul
ei subteran, va forma in contact cu mineralele clin roci,
o solu{ie apoasd mineralS, datoritd componen{ilor solu-
biii din masa solida, care vor migra in mediul lichid nou
format. Teoria juvenilitSlii apelor minerale a cunoscttt
de-a lungul tirnpurilor nurnerosi adepli Ei adversari. Ea
corespundea intrucitva cn accepliunea conversiei fazei
g'azoase intr-un lichid de naturd a fi numlt APA. Minera-
lizarea natural5 prin circuitul apei subterane era, Ia felo
acceptatd. Ce nu era inci cornpatibil cu fenomenele qi
procesele naturale? Unde era imperfecliunea teoriei ju*
venilitdfii? Ambele semne de intrebare au fdcut obiectul
numeroaselor discu{ii Ei controverse Etiinlifice.
Ca urmare a conversiei stdrilor de agregare ale mate*
riei, cea mai mare parte a apei, formatd la inceputul apa-
ri{iei Pdmintului, s-a inmagazirtat in depresiunile imense,
apdrute la suprafala globului terestru, care au dat naq-
tere mdrilor ;i oceaneZor, restul apei fiind inglobatd in
mineralele rocilor care au alcdtuit faza solidd, adicd us-
catul. Vom nurni ultima formd sub care apa este legat6
chimic apd de cristuli,zare (apd de cristalizare ca rest al
Oceanului Pianetar).
l{odeiul natural, care a uimit lumea timpurilor lui
Lavoisier, presupune inexistenla apei sub formd lichidd
la foarte rriari adincimi ale Pimintului, aqa incit acolo
este posibilS doar prezen{a unui element al acesteia gi
anume oxigenul, care este fixat chimic insd de magmele
eruptive. Cu alte cuvinte, oxigenul formeazS in profun-
zimea litosferei oxizi ai metalelor cu puncte de topire
foarte ridicate, iar hidrogenul fie cd se constituie in mase
solide de lddruri rnetalice, fie cd plutegte Ei invdluie fi-
surile rocilor terestre. Ponderea hidrogenului gazos la a-
ceastd adincime este foarte mare fald d-e cea a oxigenului,
fapt dovedit chiar de Lavoisier, care, alcdtuind existenla
unei entitSli prin speciile chimice formulate in membrul
din dreapta reac{iei, a fundamentat conceptul corespun-
zdtor al coexistenlei fazei gazoase (Hr) cu cea solidi
(FerOr). Aceastd comportare a sistemului a fost posibilS
numai prin reducerea temperaturilor, care in cazul re-
acliei lui Lavoisier a constat in aqa-zis6 ,,stingere(( a levii
de puEcd, adusd aproape la incandescenli.
Atunci cind temperaturile sint extrem de mari, aga
cum se intimplS sd fie in adincul PSmintului, coexistenta
a doud faze de agregare a materiei se realizeazd ln exclu-
sivitate prin starea gazoasd gi cea fluidd a sistemului,
prima datoratd atit gazului hidrogen cit si vaporilor fier*
binli de H2S, CH4 etc., a doua fiind reprezentatd numai
de metalele topite.
Apa nu poate exista la temperaturile inalte din pro-
funzimea litosferei, nici mdcar sub formd de vapori, in-
trucit dacd am accepta existen{a ei in stare gazoas6, a-
tunci in mod obligatoriu ar fi necesard admiterea unei
sorginte producdtoare de apd lichidd, existentd numai Ia
temperaturi mici, de ordinul sutelor de grade Celsius, ni-
velul termic fiind dictat bineinleles qi de presiune. Cum
temperatura la acest nivel al iitosferei este incomparabil
mai mare, apa nu poate exista aici, deoarece orice sorginte
de apd in stare lichid6, admisd exceplional ca existind la
mari adincimi, ar necesita temperaturi muit mai mici
pentru vaporizarea ei. Prin urmare, temperaturilor ex*
trem de ridicate le corespund stdri energetice foarte mari,
capabile de a menline ln aEa-zisul centru al PAmintului
starea specialA a metalelor.
Pe mdsura indepartdrii de miezul masei cu densitate
maximS, starea energeticS. permite coexistenla fazei so-
lide a materiei (magme eruptive, in care se diferenliazi,
de pildd, magnetita, FesOn) gi a ceiei gazoase, ultima re-
prezentatd exclusiv de hidrogenul gazos qi aite gaze for-
inate in condi{ii lipsite de oxigen, intrucit acest compo-
nent este fixat chimic sub formd de oxizi metaiici solizi.
Aceastd condilie de existenld a materiei este impus5,
aqa dupd cum a fost men{ionat anterior, de temperaturi
foarte mari., dar cu nivele ceva mai reduse. Depdrtarea
tot mai mare de centrul Pdmintului introduce o dezordine
diil ce in ce mai accentuatd a stdrilor de agregare pentru
sistemul existent la un oarecare nivel, astfel incit starea
lui trece intr-o fazd de stabilitate cu atit rnai mare cu
cit r,raloarea 1ui energeticd este mai redusS. AEa se in-
timpld cd 1a suprafala Pdmintuiui sint posibile toate for-
mele cle agregare ale materiei
-
solidd, gazoasd gi Ii-
chidd
-
situalie care corespunde unei reale diminuiri
energetice, specifice r,rnei stdri de amestec de maximi in-
tensitate si stabilitate.
I colecfia cristal I I coleclia cristal g

In prezent, tot mai mulli cercetitor:i reu$esc sd stabi-
leasc6, la scard redusd, modele experimentale pentru pre-
clzarea modului de formare a apei. In laboratoare special
utilate se experimenteazd rnodul de oblinere a apei, pre-
cum qi de realizare a apei sub forrnd de ghea!5 sau va-
pari. Numeroase experienle au reuEit sd stabileascd com*
pozilia apei pure, specialiqtii apelind la doud cii accesi-
bile demonstrafiei. Prima apeleazd 1a analizd Ei constd in
descompunerea ei termici Ia temperaturi de peste 1 000"C,
fapt care a justificat inexistenla unui asemenea lichid
in adincurile fierbinli ale litosferei. Cu rezul.tate foarte
bune se practicd disocierea apei in componentele ei, hi-
drogen gi oxigen, prin electrolizS. A doua caLe de stabi-
lire a compozi[iei apei se bazeazd pe sinteza lichidului
din elemente in stare gazoase (hidrogenui H, qi oxige*
nul O2), utilizind in acest scop un clispozitiv special, de-
numit eudiometru.
,,Pdrintele({ sintezei apei din elemente este considerat
Flenry Cavendish. Fosedind o ,,bazd financiard(( pentm
investirea unor bani in experienlele sale, la care s-a addu-
gat gi o pasiune nemdrginitd pentru cercetirile din do-
wreniul chimiei qi al fizicii, el a reugit sd oblind pe cale
sinteticd, in anul 1781, apa. Descoperirea era magistrald
ipi ea s-a datorat cercetdrii ,,ndscltorufl.ui de apd(( (hidro-
genul) amestecat cu oxigen care prin aprindere producea
n detundturd, urmatd de aparilia pe perelii vaselor de
experienld a unor picdturi de aPd.
Apa sinteticd a mai fost oblinutd qi de alli chimiEti,
printre care gi olandezii J. R. Deiman qi Peats von ?roost-
wljle, care apelind la proprietatea curentului electric au
reuEit descdrcdri caracteristice (scintei) intr-un vas spe*
cial. amenajat pentru izolarea amestecului de hidrogen
qi oxigen. Deci, lncd o dovadd cd nAstruqnicul hidrogen
iEi cdpitase un nume foarte potrivit. Dar, ponderea lui
in reaclia de formare a apei a fost stabilitd abia in 1805,
de Gay Lusac Ei A. von Humboldt, care au precizat _cd
raportul cantitativ dintre cele doud gaze este 2 :1 in fa-
voarea hidrcgenului.
Electroliza ,,apei obiqnuite(' este in mdsur5 a concentra
o,api grea( (DrC)- cleoarece ionii H+ (proton) .i p+ (deute-
ron) nu au aceeagi supratensiune. Deuteronul posedind
o ascensiune din acest punct de vedere fald de proton,
electroliza decurge facil in cazul apei obiqnuite. Apa re-
zidualA a procesului de electrolizS con{ine api grea. pe
aceastd ca1e, dintr-o tond de apd se oblin 10 cm3 de apd
grea, cle puritate 99,99070. Apa grea se gaseEte natural in
proporfie mici in apeie meteorice (ploi Ei zipezi), pon-
derea ei fiind ceva mai mare in apele sdrate ile meiilor
gi oceanelor.
lntrucit apa mineralS rezultd din infiltralia apelor
meteorice in sotr, o micd cantitate de apa grea este debi-
tatd de izvoarele hidrominerale.
Apa grea solubilizind la 25"C doar 30,5 g NaCl/100 crn3.
fatd de 35,5 g NaCt/100 crn3 cit clizolvd apa obis-
nuitd, nu poate realiza solulii hidrominerale con-
centr"ate"
I)escoperirea qi experienlele efectuate cu izotopii grei
ai hidrogenului (deuteriu si tritiu) vin in sprijinul cer-
cetdrii apelor minerale. Hidrochirnigtii Ei geofizicienii, in
preocupdrile 1or, demonstreazd originea vadoasd a apelor
minerale, apelind la tritiu. Generat in straturile inalte
ale atmosferei terestre strdpunse de radialia cosmicdu
tritiul, aldturi de hidrogenul apar{inind apei meteorice,
este purtat in circuitul subteran al lichidului care la con-
tact cu roca se mineralizeazS. Sotrulia rezultatd urmeazd
apoi un drum ascendent pentru a iesi ,,1a zIK sub formd
de izvoare. Mdsurind ponderea sau efectul tritiului pre-
zent in izvoarele de apd mineralS, au fost posibile calcule
din care a rezultat timpul de circulalie a apei meteorice
infiitrate rn sol. Aqa au fost cercetate apele minerale din
renurnitele staliuni balneare OlSnesti, C6limdneEti, Cdciu-
lata, Singeorz-Bdi si a1te1e.
Proprietatile hidrogenului sint destul de accentuat di-
simulate, fapt care a deterrninat pe mul{i cercetitori sd
accepte ideea existenlei unui hidrogen metalic. Bun con-
ducitor de cdldurd, hidrogenul l-a ,,ademenit(. pe chimis-
tul francez A. Dumas (1800-iBB4) sd emitd ipoteza con-
form cireia hidrogenul ar reprezenta un ,,metal gazos.(o
cu atit mai mult cu cit Ei combinaliile gazului supuse
electrolizei produceau hidrogen care migra la catod. lnsd
teoria a fost abandonatd treptat-treptat, aga incit astdzi,
hidrogenui este trecut in Si.stemul periodic aL elementelor,
separat, deasupra metalelor alcaline.
Expulzarea electronului din atomui de hidrogen este
I coleclia cristal 0 I colecfia cristal I

mecanismul care std Ia baza migr5rii catodice a acestui
gazi
-t
e
H-_'--r H+
atom proton
AEa curn a fost prezentat, pr-otonul reprezlntd nucleul
hidrogenului atomic, deoarece iipsindrr-i electronul ele-
mentr]l are ca zestre cloar un neutron (n) 9i un proion (p)'
Singurdtatea acestuia este spulbe-tati de f aptui cA in
m"Jiuf apos el asociazd o moleculd de apd 9i -formeazd
ionul cle hid.roniu. $i aqa pind qi cel mai simplu- nucleu
ul ui"-""te1cr rispinclite in naturb nu poate fi lipsit de
apa:
g-F 4 FI2O*H3O-l-
Proton aPA ion hidrcniu
Bine, bine, clar ce se intimpld cu.electrcnr-ri? Se Fiimbn
la voia'intimpl5rii prin ap5? Bineinleles ca mobilitatea
electronulul in mediile apoase este o realitate de ne-
contestat. Ceea ce trebuie insd menlionat este capa,citatea
tui de a se solva, de a se hiclrata., mai bine spus de a s.e
uro"iu cu moleculele de apd. Cercetdrile recente au evi-
i!"6"t aceastd proprietate a particulei negative' .
q*:li:
frptii" a" *asa.'Cum ilustreaz-d sau cum expun chimiEtii
;;;;;;t";p"iit"z Esle destut de simplu a gdli un model
J" ptur*t tare scrisd a acestei reaiitdli, ba chiar- este mai
"ffilltau"d
se apeleaza la exemplu' Sd zicem cf, soluliile
lnoi *"t"te atcatine qi alcalinb*pdmintoase se dizolvd
i"
"*""i""
lichid, dupS care se dilueazd cu apd' Se ob-
1in solutii de culoare albastrd. Daci acestora li se cerce-
ieazd spectrele cle rezonanli electronici de spin, -se
colls-
;;d-"e' tpi"ut electronului nu este
',deranjat(
de cel a1
ionului metalic. Specialigtii au concluzionat cA o aseme-
rrea situalie nu poate exista decit admiiind posibiUtalq?
solvatarii electronului. Prin urmare, o asemenea solu!;e
upouua conline pe lingd ionii metalici solvatali 9i elec-
troni, de asemenea, solvatali. Se pune intrebarea: ce le-
gatura are aceastd relatare de fapte cu tematica noastrd'
E apetror minerale? Rdspunsul este afirmativ pentru ca
majoritatea apelor minerale posedi pH-uri sub cifra de
neutralitate (7,00), ceea ce in mod cert corespunde cu
accepliunea existenlei particulelor protonice 1H+) si im-
plicri a prezenlei electronilor (e-), ambele sub forme sol-
vatate, dizolvate ln masa de lichid a acestor ape. Asa
qsie cazul apelor carbogazoase (COr*HrO), a apelor vi-
triolice (Fe,*, Fe3+, SOi-*HrO) si a altor ape minerale,
in care vaiorile scdzute ale pH-urilor ne inciicd prezenla
protonilor sa.u mai precis spus a ionilor de hidrrrniu (HrO*)"
Din punct de vedere al echilibrului electrochimic, specia-
listii in chimia apelor minerale apreciazd cd egalitatea
de sarcini (+) Si (-) vine in sprijinul eluciddrii stabili-
tilii in timp a sistemelor hidrominerale. Atit timp cit
intr-o apd minerald abundenla de sarcini se afl5 la cota
superioard, posibilitatea de manifestare a proceselor de
precipitare si flocurare ale unor componenli chimici este
mici. Cu alte cuvinte, atunci cind intr-o api minerald
cationii gi anionii nu se gdsesc dizol",zati intr-o cantitate
mare, ei combinindu-se Ei deci precipitlnd, ponderea lor
iiind micd sub aceastd formd disociatd in ioni, stabilita_
tea sistemului hidromineral scade in timp. Din aceste
rnotive, aproape toate apele minerale imbuteliate si clis_
tribuite consumului alimentar sint supuse in preatabil
op^eratiilor chimice de deferizare Ei de reimpregnare cll
COr. Indepdrtarea fierului din apele minerale clestinate
imbutelierii, elimind procesul chirnic de oxidare a Fez*
(sotubil)
-
l? Iultt (insolubil), fapt care avantajeazd mdri-
rea gradului de disociere ionicd. a componenlitor dizol-
.,ra!i. Impregnarea apelor minerale cu CO, mdreqte, de
asemenea, gradul de disociere qi o datd cu el stabilitatea
electrochimicd in timp, datoritd imbogdfirii apei cu ioni
de hidroniu:
HrOlCOrt'II2COg
acid carbonic
- isociere (.Kr)
H2CO3*_* H++HCC;
disociere (K2)
HCO; * -- - g--;CO;-
2Y1+42Tj2OF:2HsO+
ioni hidrr.rniu
g coleetia cristal 0
f colecfia cristal g
protoni
31

Iatd, deci rolul pe care-l indeplineqte prltonul (H+)
sau nucleul protonului (ai hidrogenuiui) in apele mine-
ra1e.
Ceidlalt element chimic, oxigenul, se afld in stare na-
turali sub forma tinui amestec de trei izotopi. Proporlia
lor este diferitd, dup6 cum se redd in continuare:
i6O (99,26070); 17O (0,0+0701 gi tto (0,2A070),.
Hidrochimia interescazd izotopul stabil al oxigenului
18O, integrat in apa in procente variabile qi cu formula
rgriag. O"rice izotop ttut it al oxigenului, dar mai ales 180
este intr-o pondere diferitd in apele naturale care circul5
subteran ;i care contribuie la geneza apelor, mineraLe'
Varialia cantitilii izotopului este in mdsura sd diferen{ieze
o apl minerali dupd lipul ei chimic, dupa
-zona
h]$ro-
min-eral5, dupd climat, fapt care oferd posibilitatea iden-
tificdrii originii, dar gi a vechimii acestor ape'
Iatd, dcc1, cd gi oxigenul participant la formarea apei
este in'mdsur5 a stabii geneza sistemelor hidrominerale,
gra{ie utilizarii izotopilor }ui, care in acest fel cunosc o
destinalie gi o intrebuinlare in scopuri paqnice.
Ipoteze privind ger'eza apelor minerale
In urmd cu aproximaliv 2 500 de ani, oamenii au in-
cercat sa gdseascd o formula de asociere a unui compo-
nent care ,,dominase( in fel Ei chip via{a 1or. C-are era
acesta? $i ce influenld avea e1 asupra omului? Cu cine
trebuia el s.1 fie unit sau cdror elemente componente
ale lumii, se ataqa acesta? Numele sdu este aslitzi foarte
cunoscut, dar omului primitiv ii apdrea sub diferite in-
chipuiri ale acestuia, ca urmare a groazei pe care i-o
irnprima in declangarea lui. Fiard sau vietate, putere su-
prinatural5 sau zeitate, focul a ,ochinuit'( mult timp exls-
-tenta
omului preistoric. Treptat-treptat, omul a inceput
sd-l domoleascS. S-a ,,imprietenit(( cu el pentru foloasele
aduse omului, apoi l-a aqezat la loc c1e slivire pe nume-
roase altare . . . Cum la vremea aceL'a' ,,aerultt, ,,apa{t 9i
,,pdmintul(( erau trei cornponente nedesplrlite in tot ceea
ce omul intreprindea, lumea a acceptat compania celui
de al patrulea Ei anume ,,focul'(. Orice fenolnen care se
32 { colecfia cristal I
dezldnluia pe planeta Pdmint implica relalii stricte cu
n,aerul'(, ,dpz(, si ,,focul((. Interpretdrile grupau deopo-
trivd adepli qi adversari ai proceselor qi fenomenelor na-
1r,rrale, in care erau implicate cele patru elemente con-
stitutirre ale lumii. Unite, elementele se converteau in
toate feluri1e, aqa incit atunci cind aparilia unui nou
corp material igi fdcea simlitd prezenla in aer gi pe p5-
mint, cauza o constituia unul dintre componenlii lumii.
F ocul era stdpinit Ei ,,a1ungat6( de apd. Aerul se ,,in*
fierbinta(( Ei producea fulgere, adicd un fel de ,,foc fdcut
in ceruri{r. Pdmintul linea in adincurile lui o aqa-zisd
apd subterand. Oceanele Ei marile ascundeau uscatul,
aclicd Pdmintul. Omul igi zise: ,,totu-i o apd Ei-un p5-
mint(( . . .
Dar focul qi intrelinerea lui, arderea, nu dddu liniste
ornului. Pind in secolul al XVII-1ea, focul ,,domina{( gin-
rlirea omu1ui. Lucrind cu el, experimentind tot mai muit
in domeniul arderii, omenirea a inscris in registrele ei
personalitSli de seamd.
Teoria oxiddrii lui Lavoisier a putut dovedi cd o serie
de substanle, cum ar fi metalele, carbonul, sulful qi
altele, consumi oxigen. De mcldul cum are loc procesul
rrxic'lirii Ei de intensitatca acesturia depinde clasificarea
;ir:c.leri1or.
Arderile uiolente nu sint altceva decit procese de oxi-
clale care sint insolite de degajf i puternice cle ciidurd
:;i LuminS. Dar ardlerile sau mai precis aprinclerile de-
1tinrl pentru substanlele gazoase de presiune, iar pentru
r-:ele solide de gradul de dividere, de mdrunlire. Atunci
.:ind presiunea gazelor gi rndrunlirea corpurilor soiicie
sint mari, arderile se produc energic. Oxigenul determinS
cleclanqarea unor arderi mai violente decit in cazul folo-
sirii aerului, acesta din urmd producind arderi lente.
Arderile lente se traduc prin procese de oxidare care
,:itr loc la temperaturi reduse, viteza de aprindere fiind
inica. I)e regula acest tip de ardere este insolit de o
,,iuminiscenfd rece'( gi nu de dezvoltarea unei c5lduri,,
r:a in cazul arderilor violente.
Fenomenul de ardere naturalS in rnasa unor substanle
riepozitate, in spe!5 cdrbunii, masele piritice cu marcasitd
si altele care compun masa unor roci, declanEeazd in timp
;r9a-zisa autoaprindere a acestora. Cauza o constituie acu-
{ coiecfia cristal | 33

mularea din ce in ce mai mult a cdldurii degajate in
timp din masa rocilor, ca urmare a lipsei de aerisire, care
atingind pragul temperaturii de aprindere determind con-
versia arderii lente in ardere violentd. IJn asemenea fe-
nomen a fost atribuit conceptului conform cdruia apele
nrinerale ar fi rezultat unor arderi, la mare adincime, a
unor inmagazindri de huil5, a Llnor compuEi cu sulf 9i a
hidrogenului gazos existent in cantitate apreciabilS qi
umplind cavitd{ile qi fisr.rrile formate in masa rocilor"
Huila, o varietate de cdrbune, conline procente cle
carbon situate in }imitele 75-850/a" Ipoteza qtiinlificd a
arderii huiiei din roci deqi se referea la geneza apelor
minerale, a r6mas totuqi valabilS pentlu a dovecli prove-
nienla unei anumite pierderi de dioxid de carbon dizclvat
in apele respective. Deci, huila impr-rrificati cti hidrogen
qi oxigen se autoaprinde qi conform teoriilor chimistului
englez H. Davy (1778-1829) qi a chimistului francez
A.*L. Lavoisier (17+il-1784) se formeazd vapoli de aph
gi dioxid de carbon:
c(Hr; oJ
autoaprindere
-HzO+CO2
IIur Ia
ltrrO a COe<=:II2CO3
ncil c6pbr'nic
Apa oblinutd fiincl acidulatd are particularitatea chi-
micd de a dizolva o serie de compuEi ai rocilor cu care
formeazi apa minerald carbogazoasd mixtd.
Atunci cind rocile conlin mase piritice cu marcasitd
se produc ambele tipuri de ardere. Arderea violenti se
produce prin ar:toaprinderea piritei Ia mari aclincimi, a-
colo uncle ,,temperatura cle prdjire{g formeazd oxid ieric
si dioxid de sulf :
2r'eS, -p 1 1/2Or-+Fe,O,r + 4SO,
piri',i
Ilioxidui de suif ln contact cu apa formeazS acidul
sulfuric, mdrind in acest fel corozivitatea apei, care aite-
rind rocile formeazd aga-zise ape minerale sulfatate sau
s.ulfurouse, cind compozilia lichidului hidromineratr in-
dicd ioni alcalini, fapt pentru care pH-ul acestor ape este"
341 $ colec{ia cristal t
specific soluliilor cu caracter slab bazic. Dacd procesui
oxiciSrii conduce la formarea masivd de acid sulfuric qi
rocile conlin elemente alcalino-pdmintoase Ei fier, atunci
apeie minerale formate au caracteristica apelor uitriolice,
iar pH-ul 1or indici existenla unei solulii acide (de re-
gu15, valorile pH-ului sint cuprinse in limitele 3,5*5,0).
O apd de acest tip se afld la Sldnic-Moldova, ea fiind
debitatd de izvorul nr. 5 gi avind pH:4,5.
Dacd masa sulfurilor existente in roci conline marca-
sitd, avind aceeagi formuld ca pirita, procesul de oxidare
se clesfdgoard conform arderii lente, astfel incit numai
umiditatea mediului gi temperatura ambiantd redusd sint
irr mdsur5 a forma ape uitriolice.
FeS, a 7 lzOr+IJrO+(FeSO, * I"I,SO4)
Teoriile unor savanli curn ar fi de pildS Fod6r6,
Socquet qi Anglada consideri cd geneza apelor rninerale
s-ar datora unei ,,baterii galvanice(( gigantice, rezultatd
clin aranjarnentul dirijat de foile electrostatice care aclio-
treazi asupra rocilor de profunzime.
Conceptele incep sd contureze simburele Etiinlific al
;1er-rezei apelor minerale, aEa incit in secolul aI XVIiI*
Ica, o contribulie insemnatd o au naturaliqtii care atri-
buie procesului genetic o interpretare cierivatd din stu-
c.iiile cu privire la termalismul apelor minerale. Specia-
listii respectivi aduc in discu{ie problema referitoare Ia
activitatea vulcanici, precizind cd apele termo-minerale
r:ezultd din fumarolele magmatice, care degajindu-se de-
tcrrnind levigarea unor componente acvatice qi saline, in-
globate in scoarla terestrd in timpul sotidificdrii ei,
Contribufii la cunoaqterea
originii apelor rninerale
De;i geneza apelor minerale a fost intr-o mdsuld
()arecare discutatd anterior, punerea in evidenld a struc_
tLrrilor hidrominerale beneficiazd Ei ea de o serie de con_
('('pte, idei, teorii, ipoteze, puncte de veclere, toate avind
lir bazd un inceput, situat in trecutul preocupdrilor cie
;Lr:cst gen.
JJar', inainte de toate, este necesar sd precizdm cd
g colec{ia cristal | 35

spre deosebire de lidrografie
-
disciplind care se ocup5
cu studiul Ei caracterizarea apelor naturale de suprafa!5,
cum ar fi piriurile, riurile, fluviile etc.
-
hidrocluimitt
sistemel,or minerale studiazd apele care se dispun in sen--
sul circulaliei pe ,,verticala timpului geologic'(, adicd a
apelor minerale subterane. Pentru a le defini in particu-
lar este absolut necesar a face o descriere la modul ge*
neral despr e lidrosf erd.
Hidrosfera are un volum estimat Ia I,37 '10e km3. dirr
care apa salini a oceanelor Ei mdrilor reprezlntS. 97,20/0,
restul procentelor aparlinind apei dulci,, din care o pon*
dere substanliald o inregistreazd ghelarii, apele curge-
toare gi lacurile continentale. Nu sint de neglijat apele
cuprinse in aqa-zise pinze freatice gi cele conlinute in
masa diferitelor minerale. Hidrosfera ataqeazd ariei sale
de cuprindere s,i apa existentd in atmosferd, adicd apa
vaporizatd qi reinmagazinatd intr-un rezervor natural"
cum ar fi de exemplu norii sau ceala.
Studiul circuitului apei in naturd a adus o contribulie
cleosebitd la cunoagterea originii apelor minerale. Incd
din antichitate au fost emise numeroase teorii privincl
traseul non-stop al apei in naturd. Secolul al XVI-lea
este cel care a reuqit sd spulbere noianul de teorii in le*
gaturd cu stabilirea unui asemenea model de circulalie al
apei in naturS.
Descoperitorul circuitului apei ln naturd este Bernarcl
Palissy. Observaliile lui au vizat doud ,,obieclive(( prl_nci *
pale, unul reprezentind Soarele qi ce16.lait Oceanul Pla-
netar qi aqa-zisele ,,pdrninturi umede((. Atunci cinC
joncliunea acestor doud componente se produce iau nas*
tere vapori de apir, care se acumuLeazd sub formd de nori.
Precipitaiiile declanEate dir:r nori revin o parte in oceane
gi mdri, iar alta pe piatforma continentald. Solu1 priminct
precipitafiilc' atmosferice permite traversarea apei prin
itraturile lui permeabile pind ia atingerea unor ,,fundurii
de piatrii ;i teren argilos((, curn reiese din exprimarea
lui Palissy. Atunci cind clinamica apei infiltrate in sulo-
teran este redusd, concentrarea masei de lichid in compo*
nente chimice extrase din roci se produce cu o intcnsj-"
tate rnai mare, fapt pentru care, atunci cind iese ,,1;r zi('"
ea se manifestd sub forrn5 cle izvoare mineraLe naturale.
Ceea ce a suscitat interesul speciaiigtilor in problemir
circuitului natural al apei si deci a originii sistemelor
hidrominerale a fost gdsirea unui rdspuns la intrebarea:
care sint componentele participante la declangarea feno-
menului respectiv qi care ies din competi{ie?
In afard de evaporalia apei de pe Terra si de conclen-
sarea vaporilor care compun norii, circuitul apei naturale
beneficiazd qi de aportul valurilor, mareelor gi a curer-r-
lilor marini qi oceanici, care la un loc sint in mdsurd sd
poarte apa din so1 in atmosferd qi de aici inapoi. Apa
izolatd in ghelurile polare 9i ,,apa fosild( sau de zica-
mint nu sint supuse fenomenului ciclic. Temperaturile
calotelor polare nu permit stabilirea unui bilan! hidric
major de tipul ,,evaporalie-condensa{ie((, iar ,,apa fosilS.(
cuprinsb in pungi de apd minercilizatd nu reuseste o eva-
dare din ,,incorsetarea(( ei, aqa incit ea rdmine izolata
acolo in scoarla pdmintului mult timp.
Interesant este faptul cd apa evaporati de pe Pa-
mint nu reprezintd altceva decit vapori puri, lipsi{i de
conlinuturi saline sau de alt fel de compuEi chimici, care
aduna{i sub forma unor nori declanqeazd, prin scdderea
bruscd a temperaturii, o aga-zisd apd. meteoricd, formata
din precipitatii nu atit de pure pe cit se crede. Acest fe-
nomen se produce ca urmare a strS.baterii atmosferei de
ciitre apa de ploaie care antreneazd si depoziteazS. in pi-
cdturile cle liahid condensat si particulele de praf exis-
tente in aer, Ia care se adaugd o serie de gaze (COr; SOr;
i{Hr; HrS gi altele) provenite din procesele industriale.
Aceastd incdrcare a apei meteorice ii conferd proprietdti
curozive, astfel incit odatd ajunsd in scoarla terestrS, prin
irifiltralie, ea poate altera fizico-chimic masa rocilor. Spa-
larea sau legivarea unor componente mineralogice din roci
cste urmati de o cregtere a concentratiei apei meteorice
infiltrate in straturile profunde ale PAmintului, de unde
sub ac{iunea unor factori, curn ar fi spre exemplu ple-
si'unea gi temperatura ridicate, se mineralizear:i. Acest
lr:(;crii se afla in strinsd dependenli cu dinarnica lichidu-
Ittiu cu gradul de degradare, de alterare a rocilor si cu na-
t.rira speciei mineraluh:i de bazd care compune roca pro-
r;riu-zis5.
In cazul lacurilor, circuitul apei in naturd este urmat
rlt o concentrare a lichidului remanent, fapt care explicd
ri'esterea saiinit6!ii acL.stora si cleci formarea rlnor ape
g eelecfia cristal t I colcclia cristal S 37

salmastre (l,O*24,7 g/1) qi sdrate (mineralizare totald
peste 25 g/i).- Dacd ar fi sd delimitdm apele minerale, atunci este
absolu(necesar a prezenta comparativ urmdtoarele tipuri
de ape:
r Ape1e. cle 4: r,Hln:ffi:"J'#iil#"t:;';#1"")'suprafald ------ lacuri.
IL Apele de -. - aPe de giroire;
scurgere 4-- torenti;la supra-
fatd - viituri.
z-- &DC metcorice infiltrate;
,-t - ape provenite din topirea zdpezii
9i infiltrate;
- ape de suprafald infiltrate.
apele subterane infiltrate pind la
anumite adincimi Ei izolate prin-
tr-un strat impermeabil (argild,
de pildd) dispus deasupra acumu-
lSrii de lichid; au o participare
redusi la circuitul natural.
- oligominerale, cu mineralizalie
sub 1 g/1 sdruri, dar cu conlinu-
turi in compuEi chimici biologic-
activi;
minerale, cu mineralizalie peste
1 g/l sdruri.
O condilie pe care trebuie s-o indeplineasci apa de bdut
sau potabild se referd Ia asigurarea unor limite pentru
care indicatorii chimici de calitate Ei incdrcare biologicd
sau microbiologicd nu trebuie sd pror,'oace modificdri me-
tabolice sau imbolndviri.
Cind concentra{iile in sdruri gi alli componenli chi-
mici ai unei ape minerale naturale depdqesc limita mine-
raiizdrii unei ape dulci, atunci acumularea qi inmagazi-
narea se realizeazd in aqa-zise bazine de apd. s(tratd. sau
.rnineralizatd.
Apele mi.nerale reprezintd acele apb subterane care
se afIS la adlncimi apreciabile gi se izoleazd prin acumu-
ldri, care de regul5 apar ,,1a zi(. sub formd de izvoare.
Atunci cind izolarea lor in structuri hidrominerale nu
permite apari{ia unor izvoare naturale, Etiinla gi tehnica
de azi utilizeazd evidenlierea ior prin lucrdri de foraj"
Apele minerale sint reprezentate qi de apele conlinute
in lacuri sdrate, in mari gi in oceane.
O caracteristicd de bazd a apelor minerale naturale,
gi in special a celor de b5ut, este puritatea lor chimici,
microbiologicd Ei biologicd, fapt pentru care, ln prezent,
utilizarea lor cunoaqte o amploare fdrd precedent. Deci,
spre deosebire de apele subterane in general, apele mi-
nerale, in majoritatea 1or, nu necesitd pentru consum
intern un tratament fizico-chimic, aqa cum se procedeazd
in cazul potatbilizdrii unor ape subterane fr,eatice
qi de supraf a{5, in scopul realizdrii lirnitelor admise
pentru indicatorii chimici, microil:iologici gi biologici
poluanli.
Apa mineralS purd provenitd de la mari adincimi poate
in drumul ei ascendent, sd facd o joncliune cu apa super-
ficial5 care, de obicei, posedd o lncdrcdtura chimicd,
microbiologicd gi biologicd care o face nepotabild. Uneori
aceastd situalie este posibilS, dar, de regul6, o apd mine-
rald lEi sapd o cale de circulalie ascendentd, formind
aga-zise ,,canale de transport(' impermeabile, in termeni
rrzuali ele reprezentind adevdrate,,jgheaburi naturale((,
r:are, ,,ghideaz|K apa spre manifestarea ei ,,13 zi( sub
forrnd de izvoare.
Pornind de Ia afirmalia lui Plinius cel Bdtrin: ,,Ta}les
sunt aquae quales sunt terrae per quas fluant(( (Astfel
sint apele precum sint pAminturile prin care curg) este
IIi. Apele
freatice
IV. Apele de
adincime
VI. Apele mi-
nerale
propriu-
zise
-- rrrdri cu limitele de mineralizare
v' APele . . ," 10-25 g/l sdruri;
,,L)ceanului
Planetar(( 32-iB g/l siruri.
Atunei cind apele inscrise in cele qase categorii nu
conlin componenli chimici care s6-i confere gustul sdrat,
amar, acru sau inlepdtor, dar care sI ofere consumatoru-
Iui particularitSli pentru a fi biutd, acumularea 9i inmaga-
zinarea se face in aqa-zise bazine notwrale de apd, dulce.
38 | coleclia cristal I
I coleclia cristal C ag

lesne de inle1es cd a purta o discuiie despre originea ape-
lor minerale necesitd etalarea unor concepte, idei, con-
tribulii etc., aparlinind oamenilor de qtiin!5, care se re-
feri in mod exclusiv Ia cele dou6 componente a1e lumii
noastre, APA gi PAMINTUL. Trecind peste o serie cie
opinii in iegdturd cu rristerul care a invaluit aparilia qi
existenla apelor mineral.e, cuin ar fi acelea prin care
iicJridul tamaduitor ar fi constituit aga-zisul dar al unor
anurnite zeititi binevoitoare, lumea a avansat treptat,
treptat in reprezentarea imaginii cit mai fidele a acestui
fiuid. Curiozitatea de a stabili o diferenliere intre o apJr
duice gi una mineralizatd natr,rral a determinat formarea
unor adepli sau a unor adversari concepteior, teoriilor qi
ipotezeior despre originea acestora. Tot mai multe contri-
butii ln aceastd direclie incep sd devind obiectui stucliiior
si cercetdrilor diferi!ilor specialiqti. Imposibilitatea imi-
tarii perfecte a modelului natural de genezd a apei miire-
rale a ,,insdmin!at(( in paginile lucrdriior cie specialitate
ale cercetdtorilor opinii, unele similare, altele tangenliaie,
;i rinele chiar opuse.
in anul 1847, specialigtii francezi Elie de Beaumont qi
mai tirziu Lapparent lanseazd tecria potrivit cdreia apele
minerale sint cuprinse in doua rnari categorii. Una este
legata de admiterea unei manifestdri vulcanice, iar cea-
laiti categort'e reprezinti aga-zisele,,surse exceplionale((,
speciali;tii respectivi inleiegind prin ele ,,apeie de
infiltra{ie mineralizate sau incdlzite pe traseul lor
sr,lbteran((.
Timpul se scurge anevoios in problema rlnei clasificiri
a apelor minerale dupd origine. Cind totul se creclea a fi
in zadar cautat pentru a depdgi etapa la care se ajuirsese:
in privinla originii apelor minerale, savantul austriac
trd. Suess igi aduce contribulia sa extrem cie valoroasd ln
depSgirea momentuiui respectiv, prin admiterea unei cla-
sificdri a apelor minerale. Clasificarea savar-rtului, bine
cunoscutd specialiqtilor din domeniu, avea sA dureze
aproape un secol, ea cuprinzind, de altminteri, tot doud
categorii de ape gi anr,rme ,,ape juvenile(( gi ,,ape vadoase((.
Formarea apei rninerale ar fi avut loc, conforrn ipotezei
emise de Suess, prin unirea ,,hidrogenului juvenil( cu
,,oxigenul atmosferic((, uitimul dota"t cu un poten{ial mare
cie pdtrundere in subteran pind la adincimi mari, acolt:
40 | coleclia cristal {
unde temperatura gi presiunea sint extrem de ridicate
pentru a genera ap5:
H, (gaz) * + O, (gaz) <=HrO
(juvenil) (atmosferic) (subteran)
De fapt aceastd ipotezd este o formd moilificatd a pri-
muiui sdu concept de genezd a apelor subterane natuiale,
intrucit, inilial, Suess a admis cd manifestarea activitdtii
postvulcanice ar permite ,,exaltarea unor mase de magme
in curs de rS.cire gi de consoliclare, care ar da naslere
in profunzimile litosferei la api, in contul elemenielor
hiclrogen gi oxigen(. Cum insd, la asemenea adincimi, in-
treaga masd de oxigen se afld legatd in magmele vulca-
nice, conceptul lui Suess este lipsit de veridicitate.
_ A {oua categorie de ape se afld, in conceplia lui Suess,
in deplin acord cu termenul de ,,ape vadoaie(. Ea cores-
punde, de altfel, ,,apelor de infiltralie(. ale lui Beaumont
si Lapparent, la care mineralizarea si termalitatea sint ir-r
funclie de natura traseului subteran pornind de la punctul
c1e p_dtrundere gi mergind pind la punctul de ieqire ,,la zi(.
Cu toate insistenlele lui Suess de a funclamenta teoria
privind geneza ape).or naturale subterane, opinia sa a ge-
nerat aprinse disculii pro gi contra, fapt care a determinat
aclep{i gi adversari ai acestei teorii. Cercetdtorii franct.zi
A. Gautier qi Brun sint de acord cu contribulia lui Suess,
privind geneza apelor minerale, ins6 fiecare in parte ad_
rnite doar una din categoriile de ape minerale pe care
le-a etalat renumitul savant austriic. Gautier acceptd
ipoteza cu referire la ,,apele juvenile((, dar o exclud total
pe cea privincl ,,apele vadoase(., considerind cd apele de
suprafald sint lipsite de capacitatea de a pdtrunde in sub-
teran, datoritd presiunilor mari existente aici. in schimb,
Brun nu concepe existenla acestor ,,op€ juvenile(, fapi
t:are-l determind si aprecieze cd ,,vulcanul este anhidrul(.
Desi literatura de specialitate incA mai insistd si jus_
tifice prin nume de rezonanld, ca de pilcli vulcanolbgii
onglezi Dey si Shepherd gi cei francezi Sainte-Ctaire De_
ville, Fougud si Lacroix, existenta ,,apelor juvenile((, cer_
<'rrl sp-ecialistilor contemporani considerl cd apa minerald
cstc de naturd meteoricS, mineralizarea ei in subteran
I colectia cristal I 4l

fiind doar infiuenfati de componente juvenile, dintre care
cele mai reprezentative sint emanaliile de CO, Ei activita-
tea terr-nicd a magmelor vulcanice. $i intr-adevdr, faptele
air confirmat aceastd noue conceplie, privind geneza ape-
lor minerale, prin descoperirile unor ape in gazele vulca-
nului Kilauea (arhipelagul Hawaii). AcelaEi fapt il con-
statd gi vuicanologii menlionali, atunci cind pun in
eviclenti apd din abundenld in momentul de intensitate
maximd a activitdlli mrlltor vulcani. Eie aveau sd fie mai
tirziu botezate ,,terme vulcanice(( sau ,,terme juvenile((.
FrdmintSrile Terrei, qi cu deosebire ale interiorului ei,
au constituit obiectul numeroaselor dispute de ordin qtiin-
lific, majoritatea dintre ele avind ca subiect de disculie
procesul solidificdrii materiei prin rdcirea brusc6 a ,,nebu-
loasei iniliale(. Vuicanologii erau in plind activitate de
cercetare. Solidificarea era !in!a numeroaselor ipoteze cu
privire la constituirea materiei pe Planeta Pdmint. Ceea
ce nu ldmureau lucrurile in glsirea unei solulii de rezol-
vare, prin imitarea unui model natural de aparilie a P5-
mintului, erau cele doud stdri de a5lregare ale materiei
primare, care nu se ,,spuliberau( in timpul rdcirii bruEte
a temperaturii foarte ridicate a ,,nebuloasei( qi anume:
lichidui qi gazul. C6utarea unei soluliondri in manifesta-
rea diferililor vulcani este calea care-l va duce pe vesti-
tul cercetdtor vulcanolog Berg la explicalia existenlei
,,termelor vulcanice((. Dar pentru aceasta Berg era nevoit
sd accepte valabiiitatea teoriei juvenilitSlii lui Suess, ceea
ce nu-l impiedicd in rezolvarea problemei lui, ba chiar il
ajuti. Aqa concepe Berg procesul de rdcire a magmelor,
care avea sd ldmureascd fenomenul cristalizdrii naturale.
El emite ipoteza, valabiid qi azi, conform cdreia cristali-
zarea magmelor ar decurge in etape succesive, astfel incit
inilial are loc o cristalizare primarS, apoi o cristalizare
principali Ei la urmd o cristalizare rezidualS. U1timul tip
de cristalizare nu produce o solidificare totalS, ba dim-
potrivi in aceastd fazd se afld qi materie in stare lichida,
reprezentantul major fiind apa. Deci, rdcirea bruscd in
condilii de presiune scdzutd va determina intotdeauna pe
ling6 o cristalizare a materiei qi resturi de gaze qi vapori
de ap5, fapt petrecut 9i in cazul magmelor cu tensiuni
(presiuni) interioare de vapori reduse. In aceste situalii
orice manifestare juvenil5, de reguld o activitate vulca-
42 f colecfia cristal I
nic5, determind geneza unor ape fierbinli, care de obicei
dureazd in timp gi formeazd prin intermediul cdldurii in-
terne de la mare adincime aEa-zise ape terrno-minerele.
,,Termele vulcanice(( sau,,termele juveniletc reprezinti
pentru perioada anilor 1900-1930 subiectul principal al
unor studii qi cercetdri, efectuate de specialiqtii americani
si japonezi. Aceastd preocupare a fost facilitatd de nume-
roasele manifestdri juvenile de tip termal care se gdsesc
pe teritoriile celor doud !dri. De pilda, geologii americani
au considerat utiiS cercetarea gheizerelor $i izuoarelor
fierbi,nti din California, Yellowstone Park, Nevada, Caro-
lina E.a., addugind activitdlii 1or unele prospectdri ale fu-
maroielor din ,,Valea celor zece mii de vapori( S.U.A.,
temperaturile depistate fiind cuprinse in limite iesite din
comun. Dacd iimita temperaturii minime este de 97'C qi
maxima de 645oC, nu surprinde cu nirnic concluzia cerce-
tdrilor asupra unor fenomene naturale, prin care se de-
monstreazS, o datd in plus, cd procesul cristalizdrii rezi-
duale inc,lude toate cele trei forme de agregare ale
materiei, temperatura situatd in jur de 100"C fiind
caracteristicd echiiibrului terrnic,,vapori-lichid(( iar cea
de aproNimativ 645oC, altui echilibru termic ,,to,piturd-so-
iid rnagrnatic((. Aparilia ,,la zi( a izvoarelor de ape
termo-rninerale este rezultatul tuturor fenornenelor pro-
duse de erupliile vulcanice tea:fiare, care de reguld provin
de la cin,ca 2 km adincime, unde temperaturile sint mai
mari.
Specialistii japonezi iEi insuqesc teoria influentei feno-
menelor juvenile, produse de magmele vulcanice asupra
apelor mineralizate, fapt caracterizat prin stabiiirea unor
corelalii pe care le reaiizeazd intre numerogi vuicani de pe
coasta Pacificului Ei cele peste 1 000 de terme, care acti-
veazl, si astizi in aceasti zond. Literatura de specialitate
consemneazd ia aceastd problemd pe renumitii cercetdtori
tr'ujinami Koichi si ?orade Miyabe care prin activitatea
lor au adus noi contribulii la cunoagterea originii unor ape
rninerale termale din Japonia.
Din cele menlionate pind acum rezultd interesul pe
care l-au manifestat diverqi oameni de stiinli pentru in,
tocmirea unei clasificdri cit mai cuprinzdtoare. Dacd
aceastd preocupare a dat satisfaclii sau nu, este intrebarea
oiire se pune astSzi din ce in ce mai mult in sfera de
I colecgia cristal t 43

activitate a specialiStilor din domeniul hidrogeologiei,
pentru a gdsi noi modalitSli de intocmire riguros qtiinli-
ficd a clasificdrii apelor minerale din punct de vedere al
genezei lor.
Progresul in domeniul respectiv isi face simliti pre-
zenla prin aportul speciaiiqtiior francezi L6on Moret $i a
hidrogeologului german Kampe, care admit existenla unei
a treia categorii de ape minerale Ei anume ape mitte, re-
zultate din arn,este'cuJ. apelor juvenite
-
provenite de la
mari adincimi ale scoar{ei terestre
- cu apele de infiltra-
!ie. Cercetdtorul german efectueaza o serie de lucrdri gi
concluzioneazd prin indicarea unui raport de 9/1 ln favoa-
rea apelolde precipitafie, infiltrarea in sol, fa!5 de apele
juvenile.
Secolul al XX-lea se remarc5, in privinla clasificdrii
apelor minerale dupa origine, prin includerea unei alte
categorii de ape naturale gi anume ape de zdcdnti,nt sau
ueterice. Aceastd accepliune este introdusd gi in clasifica-
rea adoptatd de lara noastrd, ba.za Etiinlific6 constituind-o
mdri dispdrute, care au ldsat ca reziduu resturi de mate,rial
organic convertit ulterior in hidrocarburi insotind zdcd-
mintele de petrol. Diversele f osile adus e ,,la ziL( au fost in
mdsurd sd explice originea organicd a petrolului, iar apele
rezultate au fost denumite, prin urmare, qpe fosile, com-
poziia lor chimicd indicind produqi specifici, cum ar fi de
pildd bromurile, clorurile, uneori acestea fiind in amestec
cu hidrogenul sulfurat rezultat din degradarea maselor
proteice de naturd animald.
in anul 1963, hidrogeologui francez G. Castany, por-
nind de la concluziile cercetdtorilor sovietici prin care se
dovedea cd provenienla CO2-ului gi mineralizarea apei nu
sint intotdeauna de origine juveni15, intrucit apele mine-
rale posedd CO, de puritate mai mare decit cel rezuitat
din postvulcanism gi temperatura lor este de naturd a le
incadra in categoria apelor atermale, precizeazb, ci ori*
ginea cea mai adecvatd a acestor solulii hidrominerale este
manifestarea meteorologicd de genul precipitaliilor at-
mosferice. Cisutit pe Pdmint, apa meteoricd se infiltreazd
in rocile permeabitre gi se mineralizeazb. corespunzdtor ac-
liunii ei corozive, procesul genetic depinzind de nivelul
alterdrii rocilor. Circula{ia subterand ,.aduce o incdrcare
in componentele apei naturale, in funclie de natura rocii,
fenomenul fiind determinat de modul cum apa reugeEte
sd extragd qi sd levigheze materialui din masa rocilor.
Preocupdrile de speciaiitate evidenliazd relalia de
schimb intre apa sub,terand qi rocile cu care vine ea in
contact. Cele mai permeabile sint gresiile, pietrigurile,
conglomeratele Ei nisipurile, fapt pentru care circulalia
apei se produce facil. Dacd agresivitatea apei nu are ca-
pacitatea de a altera, de a degrada rocile respective, atunci
rnineralizarea apei naturale infiltrate nu va poseda ele-
mente extrase din aceste roci, dar va fi in mdsurd sd
transporte componentele saline imbibate. AEa se intimpld,
de reguld, cu apele freatice care strdbat zonele unor lito-
raluri sau a unor plaje formate in jurul unor lacuri sa-
line. Aceste componente ale unor mase aglomerate sub
forma sus-menfionatd reprezinti, rocile acuifere.
Rocile primare sau secundare de tipul argilelor gi mar-
nelor, prezinti o oarecare impermeabiiitate, ceea ce ex-
plicd traversarea lor extrem de anevoioasd Ei formarea
unor mase care delimiteazd straturile acvifere. Capacitatea
rle schimb ionicd gi proprietatea de relinere a potasiului
face ca argila gi marnele si constituie substratul unor
aporturi in apa subterand a compuqilor sesquioxizilor de
fier, FerO3 gi aluminiu, Ai2Os. Comportarea acestor roci
,,:-tcuifuge fa!5 de agresivitatea apei va fi descrisd mai de-
parte.
Cind apa meteoricd se infiltreazd in strdfunduriie
scoarlei terestre, ajungind pin5 la nivelul de structurare
a rocilor magmatice, circulalia apei se produce numai prin
fisuri qi Jalii, deoarece gradul de impermea,bititate este
foarte crescut. Astfet de roci au fost denumite roci acui-
,f uge, ins6. nu putem afirma cd ele nu participd la mine-
realizarea apei cu care vin in contact, dacd lichidul in-
filtrat pind la astfel de adincimi posedd o corozivitate
lvansatA, la aceasta addugindu-se si fenomenel,e care se
declangeazd sub aciiunea parametrilor fizici principali
-irresiune Ei temperaturd.
Anul 1964 il afirmi pe hidrogeologul francez A. Mo-
rctte in privinla eluciddrii transferului de componenli
chimici de la rocd la stratul de apd aflat intr-o circulatie
rnai mult sau mai pulin dinamicd. Astfei, argilele au fost
l:rursiderate adevdrate schimbdtori de ioni naturali, fapt
pcntru care apele care au contactat aceste roci s-au mi-
I colec{ia cristal e I colecfia cristal I 45

neralizat preponderent cu ioni de p"z+, A13*, Mn2+ etc.,
sirdcite fiind insd in ioni K+ ca urmare a relinerii selec-
tive a acestor ioni de cdtre pachetul macromolecular al
argilei. Total opus modului de comportare a argileior la
contactul cu apa subterand, rocile granitice permit o cir-
culalie a apei care se accelereazd pe mdsurd ce numdrul
golurilor din masa rocilor se mdreqte.
Calcarele qi calcarele dolomitice reprezinti sursele de
mineraiizare a apelor subterane cu ioni Ca2+, Mg2*,
FICOl, CO3-,Ps2*, Ps8* Et allii.
Daci ar fi sd definim cdile de acces a1e apei meteorice,
care se infiltreazd gi se imbibd in structura mineralogicd
a masei de material solid ce alcdtuieEte scoar{a terestrS,
atunci domeniul hidrogeochimiei structurilor de ap5 mi-
neralS menlioneazd cd, in cazul argilelor, ele sint repre-
zentate prin porozitatea fin-retieulard, in cazul calcarelor,
prin porozitate uacuolard sau prin cavitili formate in
fisurile acestor roci, iar in cazul nisipurilor prin ytorozitate
capilard. De aici se desprinde o concluzie, asupra cdreia
vom reveni gi anume, cd nivelul mineralizdrii unei ape
meteorice infiltrate in sol este mult influenlat de dinamica
apei pe tot parcursul ei de la locul de pdtrundere in sutr-
teran Ei pind la locul de emergen!5.
Factorii care participi la geneza apelor minerale
Rocile care vin in contact cu apa naturalS subterand
participd la geneza apelor minerale. Adevdrul afirmaliei
constd in expunerea unor teorii Ei concepte despre modul
de mineralizare aL apel,or meteorice infiltrate in scoarla
terestrd gi aflate apoi intr-o circulalie prin canalele for-
mate in drumul lon spne emergenli, spne izvor.
Care sint factorii care ,,oferd(' apei posibilitatea de
a-gi ,,alege( ceea oe-qi ,,dor'eEte( din masa rocii propriu-
zise? Cum se comportd ei in joncliunea materiei aflate'in
stare solidd (roca) cu materia in stare lichidd (apa)? Iatd
doud intrebdri importante in cadrul dialogului nostru;
,ele vor fi in mdsuri sd dovedeasc5, sd exprime geneza
apelor minerale.
Oriclt de diluatd ar fi o apd naturald, trecerea ei prin
roci este urmatd de o incdrcare chlmicd, aEa lncit concen-
46 | coleclia cristal I
tralia iniliald a lichidului va fi mai mici decit cea rezultatd
dupi parcursul urmat. Daci la aceasta se vor adduga qi
factorii fizici, chimici Ei biologici ai fenomenului natural,
atunci mineralizarea ,apei subterane se va produce cu o
intensitate mai mare.
Factorii fizici: inghelul, torenfii de apd, varfalia bruscd
a temp'eraturii produc o degradare a rocilor, tradusd prin-
tr-o dezagregare Ei apoi o mdrunlire a materialului solid,
in spelA un mineral mai mare sau o rocd. Astfel, fenome-
nul natural care se manifestd in sezonul de iarnd, adici
i,ngh,e[wl, determind solidificarea apei, care mdrindu-qi
voiumul fonleazd perelii rocilor, mai precis spus a bucS-
filor de roc5, d,epdrtindu-le si firimilindu-]e. In aceastd
situa{ie este vorba de apa inclusd in fisurile qi porozitdlile
rnasei solide ,a rocilon din sco,ar{a terestrd. Forajele hidro-
mineratre au evidenliat ape minerale la adincimi de peste
1000 m. Mdrunlirea rocii gi formarea numeroaselor par-
ticutre face posibild o mineralizare facild a ap,ei aflate in
circuitul natural, deoarece suprafala de ,contact aI mate-
rialului solid se miregte. Dar gheala oblinutd natural se
afld si 1a suprafala solului, astfel incit sloiurile de ghea{d
ale diferitelor riuri qi fluvii, la care se adaugd gi ghe{arii,
se pot despninde cu uqurin!6 sub acliunea unor fo.rfe me-
canice naturale sau a unor radia{ii solare Ei alunecind se
izbesc de malurile albiilor sau de sol, ,,rupind'6 pur qi
simplu bucdli din acestea. Purtarea de cdtre cursurile de
api a bucSlilor de pimint determind mdruntirea lor si
mineralizarea unor ape care se infiltreazd in soi. Circula-
{ia solu{iei apoase re'spective in adincurile solului uEureazS
procesul dizolvdrii substanJelor extrase din mineralele
rocilor, actul natural fiind urmat de oblinerea unei ape
rninerale, care dupd un parcurs oarecare iese ,,la zi" sub
formi de izvoane. Unele ape minerale care pdtrund prin
deschiderile masei argiloase sint relinute, de cele mai
multe ori, la adincimea respectivd de acoperigul imper-
rneabil prin car-e lichidul a pdtruns iniliai. Evidenlierea
,,a zi$ a unor astfel de ape se practic5 prin lucrdri de fo-
n'trj, cind lichidului ii este artificiai sdpati o cale de iegire
verticalS.
in rnod asemdndtor influenleazd destruclia ro,cilor fo-
renlii de opd, adeseori ei reprezentind ape de Eiroire sau
rrdevd'rate viituri. Despninderea unor buc5li de roci sau
I colecfia cristal I 47

fdrimilarea soluriior sub acliunea unor curenli rapizi si
abundenli de apd meteoricd culmineazl cu r:lineralizarea
unor pdrli de lichid, care infiltrindu-se in sol altereazd
rocile ca urmare a conlinutuiui lor coraziv. Acfiu-
nea ul.terioari determind dizolvarea in apd a unor sub-
stanle qi deci formarea unot licltide Il jdrorninerale
naturale.
Alt factor fizic care contribuie la destrucfi:a rociior este
reprezentat prin uaria{ia bruscd a temperatt-rii atmosJe-
rice, intruclt componentele mineralogice ale- rocilor sint
supuse unor efecte de dilatare sau contractie, urmate de
crdparea 1or. Mdrunlirea rocii grdbegte prin suprafala de
contact apreciabiid alterarea in continuare a acesteia sub
acliunea apei, care in circuitul ei se mineraljzeazd' cores-
punzdtor dinamicii acesteia.
Exista o surned,enie de factori care participd 1a degra-
darea rocilor, insd unu1, pe care linem neapd-rat sd-I pre*
zentdm in continuare, este acela care line de acliunea pe
care o exercitd o serie de plante a cdror serninte purtate
de vint isi gdsesc ,,popas'( gi condilii prielnice de lnco1lire"
Raddcinile formate se infig in crdpdturile rocilor pe care
le rup in bucSli, degradinclu-le. Apa absorbitd in zona ri,-
zosfericd (partea subterani unde raddcinile plantelor se
dezvoltd) este imbogdlitd in substan!e chirnice datorita
schimbului ionic ,,declansat(c de metabolismul plantci prin
intermediul periqorilor absorbanli. Dioxidul cLe carbon din
zona precizatd se dizolvd, apa cipdtind in acest fel o ac-
liune corozivd asupra rocilor. Sfirgitul actulrri de schiml:
ionic este dictat de oblinerea unei solulii apoase hidro-
minerale.
Concluzionind asupra acliunii factoriior Jizici ce de-
gradeazd masa rocilot, este bine sd amintim cd, de fapt,
aceqtia nu reuqesc decit sd degradeze bucdli derocd, pe care
ulterior (sub acliunea unui factor deloc neglijabil, timpul)
le aduce intr-o stare de dizolvare avansatd, mdrindu-le
astfel suprafata de contact cu apa naturald care circulA
subteran. In plus, este bine sd addugdm ideea conform'
cdreia degradarea rocilor sub actiunea factorilor fizici
constituie prirna treaptd in procesul natural de minerali-
zare a apei subterane, intrucit alterarea chimicd a acestor
roci vine dupd ce s-a consumat o parte din acliunea pri^
rnului fenomen n'atura,l.
Factorii ch,imici sint cei care participd cei mai muit 1a
acliunea de clegradare gi alterare a rocilor. Aceqtia sint re-
prezentali printr-o serie 'de substanle chimice, dar cel
mai frecvent component inclus in fenomenul natural este
opcr. De gradul de incdrcare cu substanle chimice, de ni-
velul corozivitdlii ei, apa meteoricd infiltrati in scoarla
terestrd extrage numerogi ioni si compugi chimici nediso-
ciati mineralizindu*se corespunzdtor dinamicii ei sub-
terane.
Si presupunem cd in mod ideai o apd este purd. Cr-rm
va reugi aceasta sd provoace alterarea rocilor? Inilial, rds*
punsul la o astfel de intrebare era departe de a satisface
toate cerinle1e pentru un model de referin!5. Cu timpui,
insd, oamenii de gtiin!6 avansind in preocupdrile 1o.r au
demonstrat ci procesul de dizolvare a mincralelor din roci
decurge cu atit mai bine cu cit suprafala de contact a par-
ticulelor solide este mai mare qi cu cit timpul este mai
indelungat. Apoi, specialigtii au emis teoria care a expli-
cat, pe deplin, procesul dc dizolvare, astfel incit ac,estuia
i s-a atribuit r-rn infeles fizico-chimic. . . La inceput, apa
reu;eEte prin intenrne'diul molecuielor ei polare (centrul
sarcinilor pozitive este d,eplasat fald de cel al sarcinilor
negatirre) sd pdtrunda intre moleculele solidului 9i sd for-
meze asocialii moleculare de tipul hidra[ilor. Treptat as-
pectul fizic al solvatdrii fizice suferd o conversie dirijatd
lnspre aspectele chimice ale fenomenului natural. Astfel,
de ia forma,rea naturald a hidratilor se trec'e la reaclia
chimicd cu apa, adici la hidrolizS. Aceasta impiicd insd
disocierea apei in ionii ei caracteristici, proton, H+ Ei oxi-
dril sau hidroxil, OH-. Noiie cereetdri in domeniul apelor
au etalat faptul real prin care protonul unei molecule de
apd se asociazd cu o altd molecu16 de apd formind a;a-
zisul ion de hidroniu, HsO*.
Dar, in naturd, apa nu este perfect pund, chiar dacd ea
provine din cLpa meteoricd sau &pe di,stilatd. natural in
cadrul bilanlului hidric euclporare-condensat'e. De ce o
apd provenitd din ploi sau ninsori nu este perfect pur6?
Pentru cd vaporii de apd care formeazd norii prin con-
densare se transformd in ploi sau nin-sori, a c6ror depla-
sare descendentd din atmosferd inspre pdmint determirr;i
clizolvarea unor gaze cum ar fi oxigenul , azottl qi all.r'lr'.
la care se adaugd qi gazele industriale degajate. I)irrllr'
lr

48 | colecfia cristal I I coleclia cristnl I ,tlt

Dumitrescu, cornel m. dialog despre apele minerale - scan

Dumitrescu, cornel m. dialog despre apele minerale - scan

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Dumitrescu, cornel m. dialog despre apele minerale - scan

Similar to Dumitrescu, cornel m. dialog despre apele minerale - scan (13)

More from George Cazan

More from George Cazan (20)

Dumitrescu, cornel m. dialog despre apele minerale - scan