Wasseralkalität Was ist, Entschlossenheit und Wichtigkeit

Der Wasseralkalität Es ist der Widerstand desselben, der sich einer pH -Veränderung aufgrund der Zugabe von sauren Substanzen oder Flüssigkeiten widersetzt. Dieses Merkmal ist oft mit Basizität verwechselt. Die Zugabe von co₂, Zum Beispiel kann es zu einer Abnahme des pH -Werts (Basizität) führen, ohne die Alkalität zu modifizieren.

In frischer Wasseralkalität ist hauptsächlich auf den Beitrag von Verbindungen wie Carbonat zurückzuführen (CO)₃^2-), Bicarbonat (HCO₃^-) und Hydroxyl (OH^-). Im Meerwasser müssen Sie den Beitrag von Borhydroxid (BOH) hinzufügen^4-), Die Silikate (sio₄^2-) und Phosphate (po₄^3- und HPO₄^2-).

Grundwasser, ein Beispiel für hochalkalische Gewässer. Quelle: Max Pixel.

Die Wasseralkalität wird normalerweise in meq/l exprimiert, was der in ihrem Grad verwendeten Säuremenge entspricht: Hydrochlorisch oder Schwefel. Es wird normalerweise auch als Mg Caco ausgedrückt₃ / L oder Teil pro Million (ppm), auch wenn andere Salze vorhanden sind.

Dieses Merkmal von Wasser ist normalerweise mit seiner Härte verbunden, da Kalzium- und Magnesiumcarbonate zur Alkalität beitragen. Während Kalzium und Magnesium das heißt, seine Metallkationen ca²⁺ und Mg²⁺ sind jeweils die Elemente, die für die Wasserhärte verantwortlich sind.

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Was ist die Alkalität des Wassers??

Es ist die Fähigkeit des Wassers, die sauren Substanzen zu neutralisieren, die in es eingebaut werden können, und vermeidet somit eine Abnahme seines pH -Werts. Diese Pufferwirkung ist auf das Vorhandensein schwacher Säuren und deren konjugierten Basen zurückzuführen.

Die Basen können mit Säuren reagieren, um elektrisch neutrale Spezies zu werden, dh nicht beladen.

HCO₃^- + H⁺  CO₂ + H₂ENTWEDER

Das Bicarbonat (chemische Gleichung oben) reagiert mit dem Wasserstoffionen auf die entladene Kohlendioxid -Verbindung. Ein Mol HCO₃^- repräsentiert ein molares Äquivalent. Inzwischen Carbonat (co₃^2-) ist zwei molare Äquivalent.

Grundwasser

Grundwasser sind Träger von Verbindungen aus sauren Regenfällen, einschließlich Schwefelsäure. Das Vorhandensein von Kohlendioxid der Atmosphäre, die sich im Wasser auflöst.

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Säuren wirken auf Kalksteingesteinen, die reich an Kalzium- und Magnesiumcarbonaten sind und ihre Auflösung erzeugen. Dies führt zur Akkumulation von Carbonat und Bicarbonat im Wasser, die hauptsächlich für seine Alkalität verantwortlich sind.

2 Caco₃ + H₂SW₄ → 2 ca²⁺ + 2HCO₃^- + SW₄^2-

Die Zugabe einer Säure (oben) führt zu einer Alkalitätszunahme, sofern mehr Bicarbonat als der überschüssige Wasserstoff der vorherigen Reaktion vorliegt.

Wenn unterirdische alkalische Wasser die Atmosphäre kontaktiert, verliert es Kohlendioxid und schlägt Carbonat aus, was die Alkalität verringert. Anschließend wird ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Atmosphäre, Wasser und kohlensäurehaltigen Mineralien festgelegt.

Unter den Bedingungen, die in Oberflächengewässern bestehen.

Meerwasser

Zusätzlich zu Carbonat-, Bicarbonat- und Hydroxylionen und -hydrrogenen tragen andere Verbindungen zur Alkalität des Wassers bei. Unter ihnen sind Boratos, Phosphate, Silikate, konjugierte Basen von organischen Säuren und Sulfaten.

Im Ozean und im Meer treten anaerobe Prozesse wie Dyitrifikation und Sulfatreduktion auf, die einen Beitrag von 60% der Alkalität des Wassers haben. Diese Prozesse konsumieren Wasserstoff, sodass sie zusätzlich zur Ursprung N einen Anstieg des pH -Werts erzeugen₂ und h₂S.

Im Allgemeinen verursachen anaerobe Prozesse eine Zunahme der Alkalität. Im Gegenteil. In Oberflächengewässern gibt es in Gegenwart von Sauerstoff einen Prozess des Abbaus organischer Stoffe, die durch Wasser getragen werden.

Wenn dies produziert wird⁺ das zum Wasser gebracht wird, was zu einer Abnahme der Alkalität führt.

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Umweltverschmutzung führt unter anderem das Auftauen der Polarkappe, die zu einer Zunahme des Meerwasservolumens führt. Dies führt zu einer Verdünnung der Verbindungen, die für die Alkalität des Meerwassers und damit ihre Abnahme verantwortlich sind.

Einheiten

Wasseralkalität ist üblich, als Mg Caco₃/L, obwohl Calciumcarbonat nicht die einzige gegenwärtige Verbindung oder der einzige Steuerzahler der Alkalität des Wassers. Die Mg/l Carbonat kann an meq/l übergeben werden, um sich um 50 zu teilen (ungefähr äquivalentes Gewicht des Caco₃).

Festlegung

Es wird durch den Titel der im Wasser vorhandenen Basen mit einer starken Säure bestimmt.  Die am häufigsten verwendeten Säuren sind 0,1 n Hydrochlorisch und 0,02 N Schwefel.

50 ml Wasser wird in einem gehackten Kolben gemessen, wodurch dieses Wasservolumen in 250 ml Erlenmeyer gelegt wird. Normalerweise wird ein Gemisch von Indikatoren verwendet, häufig Phenolphthalein und Methylorange. Die Säure wird in eine Bürette gelegt und wird durch Tropfen des Wassers, das den Titel "bezeichnet.

Wenn die Alkalität des Wassers zu Beginn des Grades mit der Säure größer als 9,6 liegt. Dann wird der pH -Wert zwischen 9,6 und 8,0 das Auftreten eines Curleshs beobachtet.

Gradstadium

Während der ersten Stufe wird Carbonat in der folgenden Gleichung mit dem Titel ein Reaktionsreaktionsteil:

CO₃^2- + H₃ENTWEDER⁺  HCO₃^-  + H₂ENTWEDER

Durch die Weitergabe der Säure während des Grades ist die Farbe der Lösung mit dem Titel orange aufgrund der Änderung des Methylorange orange.

Im letzten Stadium gibt es nur Kohlensäure:

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HCO₃^-  + H₃ENTWEDER⁺  H₂CO₃ + H₂ENTWEDER

Dies geschieht an einen pH 4,3 - 4,5, der als äquivalenter Punkt des CO bezeichnet wird₂. Dies ist die vorhandene Verbindung und die Alkalität des Wassers wird zu "Null". Wenn das Wasser erhitzt wird, wird es eine Blase des CO geben₂ Für die Zersetzung von H₂CO₃.

Das Säurevolumen, das erforderlich ist, um den Äquivalenzpunkt des CO zu erreichen₂ Es ist ein Maß für die Gesamtalkalität des Wassers.

Bedeutung

Die Existenz von Wasseralkalität ist ein Mechanismus für den Umweltschutz, um die Schäden zu begrenzen, die durch Wasserflora und Fauna verursacht werden kann.

Korallenriffe haben aufgrund einer Zunahme der Säure von Meerwasser schwere Schäden. Die Alkalität des Wassers begrenzt die Erweiterung dieser schädlichen Wirkung, neutralisiert überschüssiger Säure und ermöglicht die Aufrechterhaltung eines mit der Leben kompatibel.

Es wurde geschätzt, dass die Alkalität des Wassers einen Mindestwert von 20 mg als Caco aufweisen muss₃/L, Begrenzung, um die Aufrechterhaltung der Wasserlebensdauer zu gewährleisten.

Die Kenntnis des Wertes der Alkalität des Wassers kann die Menge an Natrium- oder Kaliumcarbonat und Kalk leiten, die für die Ausfällung von Kalzium als Carbonat erforderlich sind.

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