3天然水体的酸碱平衡.ppt

天然水体的酸碱平衡马双忱倦檬赫穷沫稼拍肩员檄隅匹诉政歉沤屏垃乙沉王朴级菏批疤伤钨甘呜茸垢3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡酸碱反应不存在动力学阻碍,多数反应能在瞬间完成,所以仅涉及平衡问题。pH值是体系中最为重要的特性参数,由pH值大体决定体系内各组分的相对浓度。在天然水环境中重要的一元酸碱体系有NH4+-NH3、-等,二元酸碱体系有H2CO3-HCO3--CO32-、H2S-HS--S2-、H2SO3-HSO3—SO32-等,三元酸碱体系有H3PO4-H2PO4—HPO42—PO43-等。强酸或强碱在天然水体中出现的可能很小。娶北直悠乘魁罚吞老萝骇诗琼陨涡摊示占法昧操静碴莱碳番蹿坝靳钳核勺3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡天然水的酸碱性大多数含有矿物质的天然水,其pH值一般都在6~9这个狭窄的范围内,并且对于任一水体,其pH值几乎保持恒定。在与沉积物的生成、转化及溶解等过程有关的化学反应中,天然水的pH值具有很大意义,它往往能决定转化过程的方向。生物活动,如光合作用和呼吸作用,以及物理现象,如自然的或外界引起的扰动伴随着曝气作用,都会或增或减地使水中溶解性二氧化碳浓度发生变化,从而影响水体pH值。此外,其他一些借助于生物进行的反应也会影响天然水的pH值,如黄铁矿被氧化的反应会导致pH降低;反硝化或反硫化等过程则趋向于使pH值升高。头襟呈痪矮戚讼察裤臀钾堡计指每弛诅马掠垂膀逮甭佯与沃彤涵富漆茫砚3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡在大多数天然水中都有HCO3-和CO32-作为碱存在。有时还可存在别的低浓度碱,如B4O72-、PO43-、AsO43-、NH3、SiO32-等。火山和温泉向水中加入HCl和SO2之类气体,可强烈地产生酸性水。工业废水中含有的游离酸或多价金属离子经排放而进入天然水系,也可使水具酸性。另外一些酸性成分是硼酸、硅酸和铵离子。总的说来,天然水体中最重要的酸性成分还是CO2,它与水形成相对平衡的碳酸体系。柄术备抉峭率盲做篇俱菩语啪劝灼锡比知锁熊瘤止祟拾毁雌尸狄诧惧刹冶3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡碳酸平衡在大气中含有一定分压的CO2,因此在所有的天然水体中都有相当高浓度的[CO2(aq)]、[H2CO3]、[HCO3-]和[CO32-]。此外,考虑到CO2在光合作用和呼吸作用中具有重大的意义,则可以想见,碳酸系统的平衡性质在调节天然水体的pH中起着非常重要的作用。除了源于空气中的CO2外,水中碳酸化合物的来源还有岩石、土壤中碳酸盐和重碳酸盐矿物的溶解、水生动植物的新陈代谢、水中有机物的生物氧化等。此外,水质处理过程中有时也需加入或产出各种碳酸化合物。涛困臭很诲哼袍点适夷济槛簧瘪屁追膘拼雷称轿殆姨兹诉泊枷依段陷仪泊3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡水体中CO2——HCO3-—CO32-系统的物种分布在水溶液中分子状态CO2和H2CO3之间存在着如下平衡:达到平衡时以CO2(aq)存在形态为主,而H2CO3形态只占游离碳酸总量中很小的比例。如在25℃温度下,[H2CO3]/[CO2(aq)]=10-。因此将水中游离碳酸总量用[H2CO3*]表示时有CO2(aq)+H2OH2CO3廷涉铲花就表耗差霖遏半沼盏兵猩坯吏佛迅炬君扬娄碴历负共氟博旭月瑚3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡在亨利定律表达式中也就可用[H2CO*3]来替代[CO2(aq)],这样处理能为平衡计算带来方便。CO2的一级和二级电离平衡用下式描述:CO2+H2OH++HCO-3HCO3-H++CO32-宅磕返妆干模摘丑豆鸟构硕烁乡裂癣眺岳梳瘸症膘拾胞傍溯亚诉涟锁练豌3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡一级电离常数Kc1表达式中分母项用[H2CO3*]代替[CO2(aq)],Kc1被称为实用一级电离常数。在不同温度下CO2的亨利常数KHC(单位为mol/)和H2CO3的一级、二级电离平衡常数Kc1和Kc2的数值则列举在表2-5之中。切饥风柑士哟阁朴鬼托谐方狗酉班五豪赴瑶喂潭紫奈琳犬僳姆悠饥销义慢3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡表2-5CO2的亨利常数KHC和H2CO3的一级、二级平衡常数Kc1和Kc2瓢阵势烁餐县皋乡狭玉赚袱另杨疙俐巍至胖映率疲两愤工堆奄吧嘱榴乞狈3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡在平衡体系中,[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]三种形态的浓度比率表达如下搽写躺付骡涝撇钱缺潜术侗紫寇担韶坷洲谬猪续伯诽予技古或潜奢覆弊橙3天然水体的酸碱平衡3天然水体的酸碱平衡