De water alkaliteit Het is de weerstand van hetzelfde die een verandering in pH tegengaat als gevolg van de toevoeging van zure stoffen of vloeistoffen. Deze eigenschap wordt vaak verward met basiciteit. De toevoeging van COtwee, het kan bijvoorbeeld een verlaging van de pH (basiciteit) veroorzaken zonder de alkaliteit te veranderen.
In zoet water is alkaliteit voornamelijk te danken aan de bijdrage van verbindingen zoals carbonaat (CO3twee-), bicarbonaat (HCO3-) en hydroxyl (OH-In zeewater is de bijdrage van boorhydroxide (BOH4-), silicaten (SiO4twee-) en fosfaten (PO43- en HPO4twee-.
De alkaliteit van water wordt meestal uitgedrukt in mEq / L, wat overeenkomt met de hoeveelheid zuur die bij de titratie wordt gebruikt: zoutzuur of zwavelzuur. Het wordt meestal ook uitgedrukt als mg CaCO3 / L, of part per million (ppm), zelfs als er andere zouten aanwezig zijn.
Deze eigenschap van water wordt meestal geassocieerd met de hardheid ervan, omdat calcium- en magnesiumcarbonaten bijdragen aan de alkaliteit. Terwijl calcium en magnesium, dat wil zeggen hun metaalkationen Catwee+ en Mgtwee+ respectievelijk zijn de elementen die verantwoordelijk zijn voor de hardheid van het water.
Artikel index
Het is het vermogen van water om de zure stoffen die erin kunnen worden opgenomen te neutraliseren, waardoor een verlaging van de pH wordt vermeden. Deze bufferende werking is te wijten aan de aanwezigheid van zwakke zuren en hun geconjugeerde basen..
Basen kunnen reageren met zuren om elektrisch neutraal te worden, dat wil zeggen ongeladen soorten.
HCO3- + H.+ <=> COtwee + H.tweeOF
Het bicarbonaat (chemische vergelijking hierboven) reageert met het waterstofion om kooldioxide te worden, een ongeladen verbinding. Een mol HCO3- vertegenwoordigt een molair equivalent. Ondertussen carbonaat (CO3twee-) staat voor twee molequivalenten.
Grondwater vervoert verbindingen van zure regen, waaronder zwavelzuur. De aanwezigheid van kooldioxide uit de atmosfeer dat in water oplost, kan ook koolzuur vormen..
Zuren werken op kalksteenrotsen, die rijk zijn aan calcium- en magnesiumcarbonaten, waardoor ze oplossen. Dit veroorzaakt de ophoping van carbonaat en bicarbonaat in het water, voornamelijk verantwoordelijk voor de alkaliteit..
2 CaCO3 + H.tweeSW4 → 2 Ca.twee+ + 2HCO3- + SW4twee-
De toevoeging van een zuur (hierboven) veroorzaakt een verhoging van de alkaliteit zolang er meer bicarbonaat wordt geproduceerd dan de waterstof die overblijft van de vorige reactie.
Wanneer alkalisch grondwater in contact komt met de atmosfeer, verliest het kooldioxide en slaat het carbonaat neer, wat de alkaliteit verlaagt. Er wordt dan een dynamisch evenwicht tot stand gebracht tussen de atmosfeer, het water en de koolstofhoudende mineralen..
Onder de omstandigheden die in oppervlaktewater bestaan, neemt de bijdrage van carbonaat aan de alkaliteit af en wordt bicarbonaat de maximale bijdrage eraan..
Naast carbonaat-, bicarbonaat- en hydroxyl- en waterstofionen dragen andere verbindingen bij aan de alkaliteit van het water. Deze omvatten boraten, fosfaten, silicaten, geconjugeerde organische zuurbasen en sulfaten..
Anaërobe processen zoals dinitrificatie en sulfaatreductie komen voor in de oceaan en de zee, die voor 60% bijdragen aan de alkaliteit van het water. Deze processen verbruiken waterstof, dus ze veroorzaken een verhoging van de pH, naast de oorspronkelijke Ntwee en HtweeS.
Over het algemeen veroorzaken anaërobe processen een toename van de alkaliteit. Integendeel, aërobe processen zorgen voor een afname ervan. In oppervlaktewateren vindt in aanwezigheid van zuurstof een proces van afbraak van de door het water meegevoerde organische stof plaats.
Terwijl het degradeert, H+ die in het water wordt meegevoerd, waardoor de alkaliteit afneemt.
Milieuvervuiling veroorzaakt onder meer het smelten van de poolkap waardoor het zeewatervolume toeneemt. Dit veroorzaakt een verdunning van de verbindingen die verantwoordelijk zijn voor de alkaliteit van zeewater, en dus de afname ervan.
De alkaliteit van water wordt meestal vermeld als mg CaCO3/ L, hoewel calciumcarbonaat niet de enige aanwezige verbinding is, noch de enige bijdrage levert aan de alkaliteit van water. De mg / L carbonaat kan worden omgezet in mEq / L door te delen door 50 (equivalentgewicht CaCO3.
Het wordt bepaald door de in het water aanwezige basen te titreren met een sterk zuur. De meest gebruikte zuren zijn 0,1 N zoutzuur en 0,02 N zwavelzuur..
50 ml van het te titreren water wordt afgemeten in een maatkolf, waarbij dat volume water in een erlenmeyer van 250 ml wordt gebracht. Gewoonlijk wordt een mengsel van indicatoren gebruikt, gewoonlijk fenolftaleïne en methyloranje. Het zuur wordt in een buret gedaan en druppel voor druppel in het getitreerde water gegoten..
Als de alkaliteit van het water groter is dan 9,6 bij het starten van de titratie met het zuur, zal een variatie in de kleur die kan worden toegeschreven aan fenolftaleïne niet worden waargenomen. Wanneer de pH dan daalt tussen 9,6 en 8,0, zal het verschijnen van een aalbessenkleur worden waargenomen, die verdwijnt wanneer de pH daalt van 8,0 tijdens de titratie..
Tijdens de eerste fase wordt het carbonaat getitreerd, een reactie die wordt beschreven in de volgende vergelijking:
CO3twee- + H.3OF+ <=> HCO3- + H.tweeOF
Terwijl het zuur tijdens de titratie blijft worden toegevoegd, wordt de kleur van de getitreerde oplossing oranje als gevolg van de verandering die de methyloranje ondergaat, wat aangeeft dat het carbonaat wordt gevormd en de andere basen volledig zijn opgebruikt..
In de laatste fase blijft alleen koolzuur over:
HCO3- + H.3OF+ <=> H.tweeCO3 + H.tweeOF
Dit gebeurt bij pH 4,3 - 4,5, het CO-equivalentiepunt genoemd.twee. Dit is de bestaande verbinding en de alkaliteit van het water wordt "nul". Als het water wordt verwarmd, gaat er CO borrelentwee door de ontbinding van HtweeCO3.
Het volume zuur dat nodig is om het equivalentiepunt van CO te bereikentwee is een maat voor de totale alkaliteit van het water.
Het bestaan van de alkaliteit van het water is een mechanisme ter bescherming van het milieu om de schade te beperken die kan worden toegebracht aan de waterflora en -fauna, door de instroom van afvalwater of door zure regens die de pH in hun leefomgeving kunnen wijzigen..
Koraalriffen worden ernstig beschadigd door een toename van de zuurgraad van zeewater. De alkaliteit van het water beperkt de omvang van deze schadelijke werking, neutraliseert overtollige zuurgraad en maakt het mogelijk een levenslange pH te behouden..
Er wordt geschat dat de alkaliteit van het water een minimumwaarde van 20 mg CaCO moet hebben3/ L, limiet om het onderhoud van het waterleven te garanderen.
De kennis van de waarde van de alkaliteit van het water kan leidend zijn voor de hoeveelheid natrium- of kaliumcarbonaat en kalk die nodig is voor het neerslaan van calcium als carbonaat wanneer de hardheid van het water wordt verminderd.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.