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天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算

天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算

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天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算

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  1. 天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算 制作人:环工0801 宋亮 汇报人:环工0801 邹瑜

  2. 目录 1.天然水的相关概念 2.水体的碳酸平衡原理 3.水体的酸度和碱度概念 4.天然水体的缓冲性能

  3. 1.天然水的相关概念 什么是天然水 构成自然界地球表面各种形态的水相的总称。 包括江河、海洋、冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等天然水体。

  4. 点击添加标题 天然水的组成 一些主要离子 溶解性气体 天然水 标题 溶解性有机物 悬浮物 胶体物质 水生生物

  5. 浅谈天然水组成: 天然水的离子组成: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, HCO3-, NO3-, Cl-, SO42- 为天然水中常见的八大离子,占天然水离子总量的95-99%。 溶解性气体: 含量较多的有:氧气,氮气,二氧化碳;含量较少或在特殊状态下出现的有:硫化氢,甲烷,氨气,氦气

  6. 浅谈天然水组成: 溶解性有机物 悬浮物 胶体物质: 种类繁多,包括碳水化合物,脂肪,蛋白质,维生素及其他低相对分子质量的有机物等。 水生生物: 水生生物是生活在各类水体中生物的总称,包括浮游生物,着生生物,底栖生物,鱼类和微生物等。按功能划分,一般分为自养生物,异养生物,分解者。

  7. 2.水体的碳酸平衡原理 水体的碳酸平衡: 在水体中存在着CO2、H2CO3、 HCO3-、 CO32-等4种物质; 常把CO2和H2CO3 合并为H2CO3*; 实际上H2CO3 的含量极低,主要是溶解性的气体CO2。因此,水中H2CO3*-HCO3- CO32-体系可用下面的反应和平衡常数表示:

  8. 根据上述K1及K2的值,就可以制作以pH为主要变量的 H2CO3*-HCO3- CO32-体系的形态分布图:

  9. 关于水体碳酸平衡的讨论 封闭水体 开放水体 考虑二氧化碳与大气的交换过程 不考虑二氧化碳与大气的交换过程

  10. 关于水体碳酸平衡的讨论 (1)封闭体系 假定水中溶解的H2CO3*是不挥发性酸,由此组成的是封闭碳酸体系。在封闭的平衡体系中,用a0 a1 a2分别表示H2CO3* HCO3¯ CO32-在总量中所占的比例,可以给出下面三个表达式: a0=[H2CO3*]/([H2CO3*]+[CO32-]+[HCO3¯]); a1=[HCO3¯]/([H2CO3*]+[CO32-]+[HCO3¯]); a2=[CO32-]/([H2CO3*]+[CO32-]+[HCO3¯]); 若用cT表示三种碳酸形态的总量,把K1K2的表达式代入上式中,就可得到作为酸解离常数和氢离子浓度的函数的形态分数: 点击添加标题 ↓↓

  11. 关于水体碳酸平衡的讨论 过渡页 承接上述形态分数: 点击添加标题

  12. 关于水体碳酸平衡的讨论 过渡页 (1)开放水体 开放碳酸体系是指与大气相通的碳酸水溶液体系。该体系考虑了二氧化碳在气相和液相之间的平衡,各种碳酸形态的平衡浓度可用PCO2和pH来表述。 点击添加标题

  13. 酸度 碱度 天然水 3.水体的酸度和碱度概念,计算 水体的酸度和碱度: 酸度和碱度是水体缓冲能力的测度。天然水体可受纳酸碱性废水的容量受这类参数的制约。 强碱 弱碱 强碱弱酸盐 强酸,弱酸 强酸弱碱盐

  14. 碱度 碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质,亦即能接受H+的物质总量。 组成水中碱度的物质可以归纳为三类:① 强碱;② 弱碱;③ 强碱弱酸盐。 总碱度 = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-] – [H+] 酚酞碱度 = [CO32-] + [OH-] - [H2CO3*] – [H+] 苛性碱度 = [OH-] - [HCO3-] -2 [H2CO3*] – [H+]

  15. 酸度 总酸度是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质,亦即放出H+或经水解能产生H+的物质总量。包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。 总酸度 =[H+] + [HCO3-] + 2[H2CO3*] – [OH-] CO2酸度 = [H+] + [H2CO3*]- [CO32-] – [OH-] 无机酸度 = [H+] - [HCO3-] - 2[CO32-] – [OH-]

  16. 天然水体的缓冲性能: 天然水体的pH一般在6-9。天然水溶解的许多物质使得天然水具有一定的缓冲性能,对外来的酸碱类物质的影响有一定的抵御能力,从而使水的pH维持稳定,不发生显著变化。天然水中碳酸和碳酸盐及重碳酸盐是主要的酸碱类物质,他们构成了天然水中主要的缓冲系统。人们通常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。

  17. 对天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念的研究,对维持水体生态平衡,人类生活,农业生产,等都有着重要意义。所以至关重要!对天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念的研究,对维持水体生态平衡,人类生活,农业生产,等都有着重要意义。所以至关重要! 意义