Vatten alkalinitet Vad är, beslutsamhet och betydelse

De Vattenalkalinitet Det är motståndet hos samma som motsätter sig en förändring av pH på grund av tillsats av sura ämnen eller vätskor. Denna egenskap förväxlas ofta med basicitet. Tillägget av CO₂, Till exempel kan det orsaka en minskning av pH (basicitet) utan att modifiera alkalinitet.

I färskt vatten beror alkaliniteten främst på bidraget från föreningar som karbonat (CO₃^2-), Bikarbonat (HCO₃^-) och hydroxyl (OH^-). I havsvatten måste du lägga till bidraget från Boron Hydroxide (BOH^4-), The Silicates (SIO₄^2-) och fosfater (PO₄^3- och hpo₄^2-).

Grundvatten, ett exempel på mycket alkaliska vatten. Källa: Max Pixel.

Vattenalkalinitet uttrycks vanligtvis i meq/l, motsvarande mängden syra som används i dess grad: hydroklor eller svavel. Det uttrycks också vanligtvis som mg av caco₃ / L, eller del per miljon (ppm), även om det finns närvaro av andra salter.

Denna egenskap hos vatten är vanligtvis förknippat med dess hårdhet, eftersom kalcium- och magnesiumkarbonater bidrar till alkalinitet. Medan kalcium och magnesium, det vill säga dess metallkatjoner CA²⁺ och mg²⁺ respektive är de element som är ansvariga för vattenhårdheten.

[TOC]

Vad är alkaliniteten i vatten?

Det är vattenförmågan att neutralisera de sura ämnena som kan införlivas i det och därmed undvika en minskning av dess pH. Denna buffertverkan beror på närvaron av svaga syror och deras konjugatbaser.

Baserna kan reagera med syror för att bli elektriskt neutrala arter, det vill säga inte laddade.

Hco₃^- + H⁺  Co₂ + H₂ANTINGEN

Bikarbonatet (kemisk ekvation ovan) reagerar med vätejonen för att bli koldioxid, lossad förening. En mol av HCO₃^- representerar en molvivalent. Under tiden karbonat (CO₃^2-) representerar två molära ekvivalent.

Grundvatten

Grundvatten är bärare av föreningar från syraregn, inklusive svavelsyra. Närvaron av koldioxid i atmosfären som upplöses i vattnet kan också bilda kolsyra.

Det kan tjäna dig: kaliumklorat (KCLO3)

Syror verkar på kalkstenar, rika på kalcium- och magnesiumkarbonater, vilket ger deras upplösning. Detta orsakar ansamling av karbonat och bikarbonat i vattnet, främst ansvarigt för dess alkalinitet.

2 Caco₃ + H₂Sw₄ → 2 ca²⁺ + 2hco₃^- + Sw₄^2-

Tillsatsen av en syra (ovan) orsakar en alkalinitetsökning så länge det finns mer bikarbonat än överskottsväten i den tidigare reaktionen.

När underjordiska alkaliska vatten kontaktar atmosfären förlorar den koldioxid och fäller karbonat, vilket minskar alkaliniteten. En dynamisk balans mellan atmosfären, vatten och kolsyrade mineraler fastställs sedan.

Under de förhållanden som finns i ytvatten minskar bidraget från karbonat till alkalinitet, och bikarbonat blir den maximala skattebetalaren till den.

Havsvatten

Förutom karbonat-, bikarbonat- och hydroxyljoner och hydrogener bidrar andra föreningar till alkaliniteten i vatten. Bland dem är boratos, fosfater, silikater, konjugerade baser av organiska syror och sulfater.

I havet och i havet förekommer anaeroba processer såsom dyitrifikation och sulfatreduktion som har ett bidrag på 60% av alkaliniteten i vatten. Dessa processer konsumerar väte, så de ger en ökning av pH, förutom att de härstammar N₂ och h₂S.

I allmänhet orsakar anaeroba processer en ökning av alkaliniteten. Tvärtom ger aeroba processer en minskning av den. I ytvatten, i närvaro av syre, finns det en process för nedbrytning av organiskt material som bärs av vatten.

När detta produceras⁺ som tas till vattnet som ger en minskning av alkaliniteten.

Kan tjäna dig: natriumpermanganat (namno4): egenskaper, risker

Miljöföroreningar orsakar, bland annat konsekvenser, det tina för det polära locket som resulterar i en ökning av havsvattenvolymen. Detta orsakar en utspädning av de föreningar som är ansvariga för havets alkalinitet, och därför är dess minskning.

Enheter

Vatten alkalinitet är vanligt som mg av caco₃/L, även om kalciumkarbonat inte är den enda nuvarande föreningen, inte heller den enda skattebetalaren till vattenkaliniteten. Mg/L karbonat kan överföras till MEQ/L -delning med 50 (ungefärlig ekvivalentvikt av Caco₃).

Bestämning

Det bestäms genom att titla de baser som finns i vattnet med en stark syra.  De mest använda syrorna är 0,1 n hydroklor och 0,02 N svavel.

50 ml vattnet mäts i en hackad kolv, vilket placerar den volymen vatten i en 250 ml Erlenmeyer. En blandning av indikatorer används vanligtvis, vanligtvis fenolftalein och metylorange. Syran placeras i en burett och hälls droppe vid droppe i vattnet som är titeln.

Om vattnets alkalinitet är större än 9,6 i början av graden med syran, kommer en variation i färgen som kan hänföras till fenolftalin inte. Sedan minskar pH mellan 9,6 och 8,0 utseendet på en curlesh.

Examensstadier

Under det första steget har karbonat titeln, en reaktion schematiserad i följande ekvation:

Co₃^2- + H₃ANTINGEN⁺  Hco₃^-  + H₂ANTINGEN

Genom att fortsätta att lägga till syran under graden är färgen på den lösning som är berättigad på grund av den förändring som metylorange upplever, vilket indikerar att i den har de kolsyrade formerna och de andra baserna konsumerats fullt ut.

I det sista steget finns det bara kolsyra:

Kan tjäna dig: kemisk hybridisering

Hco₃^-  + H₃ANTINGEN⁺  H₂Co₃ + H₂ANTINGEN

Detta inträffar till en pH 4,3 - 4,5, kallad motsvarande punkt för CO₂. Detta är den befintliga föreningen och vattenkaliniteten blir "noll". Om vattnet värms upp kommer det att finnas en bubbla av CO₂ för nedbrytning av h₂Co₃.

Den syra volymen som är nödvändig för att nå ekvivalenspunkten för CO₂ Det är ett mått på vattenens totala alkalinitet.

Betydelse

Förekomsten av vattenalkalinitet är en mekanism för miljöskydd för att begränsa skadorna som kan orsakas på vattenlevande flora och fauna på grund av tillströmningen av avloppsvatten eller syraregn som kan modifiera pH där de bor.

Korallrev upplever allvarliga skador på grund av en ökning av surhet i havsvatten. Alkaliniteten hos vatten begränsar utvidgningen av denna skadliga handling, neutraliserar överskott av surhet och tillåter upprätthållandet av ett pH som är förenligt med livet.

Det har uppskattats att vattens alkalinitet måste ha ett minimivärde på 20 mg som caco₃/L, gräns för att garantera underhåll av vattenlevande liv.

Kunskapen om värdet på vattenens alkalinitet kan vägleda mängden natrium- eller kaliumkarbonat och kalk som krävs för utfällning av kalcium som karbonat när vattenhårdheten reduceras.

Referenser

1. Dag, r. TILL. och Underwood, till. L. (1989). Kvantitativ analytisk kemi. 5^ta utgåva. Redaktionella prentice-hall hispanoamericana, s.TILL.
2. Wikipedia. (2019). Vattenalkalinitet. Återhämtad från: är.Wikipedia.org
3. herr. Brian Oram. (2014). Rollen som övervakning av alkalinitet medborgare. Återhämtat sig från: vatten-oSearch.netto
4. Nationell övervakning av sanitetstjänster. (s.F.). Vattenanalys: alkalinitet. [Pdf]. Återhämtat sig från: bvsper.Bain.org
5. Bonilla Alvaro. (2017). Vattenens alkalinitet och dess effekt på underlag. Återhämtat sig från: Intagri.com
6. Goyenola guillermo. (2007). Total alkalinitetsbestämning. [Pdf]. Återhämtat sig från: IMASD.Fcien.Edu.åh