1 天然水化学基本原理简介.ppt

第一章天然水化学基本原理简介
一、天然水的化学组成
二、天然水中主要离子的来源和影响因素
三、天然水的pH值、酸度和碱度
四、天然水的化学分类和水质演化
五、中国河流水化学特征与分布
天然水质组分的多样性和复杂性: 不同地区同一组分含量的差异可达2-3个数量级
硅酸盐的水解作用(以鎂橄榄石为例)
在纯水作用下的水解:
Mg2SiO4 + 4H2O → 2Mg2+ + 4OH- + Si(OH)4
( 橄榄石)
在CO2作用下的水解(较为强烈):
Mg2SiO4 + 4H2CO3 → 2Mg2+ + 4H CO3- +Si(OH)4
(橄榄石)
在强酸作用下的水解(如在黄铁矿氧化带附近):
Mg2SiO4 + 4 H+ → 2Mg2+ + Si(OH)4
(橄榄石)
铝硅酸盐的水解作用(以钾长石为例)
4KAlSi3O8 + 22H2O
(钾长石)
→ 4K+ + 4OH- + Al4Si4O10(OH)8 + 8Si(OH)4
(高岭石)
铝硅酸盐矿物风化反应通式
阳离子-铝硅酸盐+ H2CO3 + H2O
(原生矿物)
→H CO3- + Si(OH)4 + 阳离子+ 铝硅酸盐
(次生矿物)
水解作用的均质反应(Congruent dissolution reaction):水解产物只有一相(液相),如硅酸盐的水产物。
非均质反应(Incongruent dissolution reaction):水解产物有两相(液相和固相),如铝硅酸盐的水解产物。
岩石中铁、锰、硫矿物的氧化作用
4 FeS2 + 15 O2 + 14 H2O
→ 4 Fe(OH)3 + 16 H+ + 8 SO42-
地球环境中岩石循环与水循环的相互作用