Алкалност воде је његова отпорност на промену пХ због додавања киселих супстанци или течности. Ова карактеристика се често меша са основношћу. Додавање ЦО 2 , на пример, може да проузрокује пад пХ (базичности) без промене алкалности.
У слаткој води алкалност је углавном последица доприноса једињења као што су карбонат (ЦО 3 2- ), бикарбонат (ХЦО 3 - ) и хидроксил (ОХ - ). У морску воду мора се додати допринос бора хидроксида (БОХ 4- ), силиката (СиО 4 2- ) и фосфата (ПО 4 3- и ХПО 4 2- ).
Подземне воде, пример високо алкалне воде. Извор: Мак Пикел.
Алкалност воде обично се изражава у мЕк / Л, што одговара количини киселине која се користи за њену титрацију: хлороводонична или сумпорна. Обично се такође изражава у мг ЦаЦО 3 / Л или у делу на милион (ппм), чак и ако су присутне друге соли.
Ова карактеристика воде је обично повезана са њеном тврдоћом, јер калцијум и магнезијум карбонати доприносе алкалности. Док су калцијум и магнезијум, односно њихови катиони метала Ца 2+ и Мг 2+, респективно, елементи одговорни за тврдоћу воде.
Шта је алкалност воде?
То је способност воде да неутралише киселе материје које се могу уградити у њу, чиме се избегава пад њеног пХ. Ово пуферирање је последица присуства слабих киселина и њихових коњугираних база.
Базе могу реагирати с киселинама да постану електрично неутралне, односно неиспражњене врсте.
ХЦО 3 - + Х + <=> ЦО 2 + Х 2 О
Бикарбонат (горе наведена хемијска једначина) реагује са водоничним јоном да би постао угљендиоксид, неисправан спој. Један мол ХЦО 3 - представља моларни еквивалент. У међувремену, карбонат (ЦО 3 2- ) представља два моларна еквивалента.
Подземне воде
Подземне воде носе једињења из киселих киша, укључујући сумпорну киселину. Присуство угљен-диоксида из атмосфере који се раствара у води такође може да формира угљеничну киселину.
Киселине делују на вапненачке стене, богате калцијумима и магнезијум карбонатима, изазивајући њихово растварање. То узрокује нагомилавање карбоната и бикарбоната у води, који су углавном одговорни за његову лужину.
2 ЦаЦО 3 + Х 2 СО 4 → 2 Ца 2+ + 2ХЦО 3 - + СО 4 2-
Додавање киселине (горе) изазива повећање алкалности све док се ствара више бикарбоната него водоника преосталог из претходне реакције.
Када алкална подземна вода дође у контакт са атмосфером, она губи угљендиоксид и преципитате карбоната, што смањује алкалност. Тада се успоставља динамичка равнотежа између атмосфере, воде и угљених угљених минерала.
Под условима који постоје у површинским водама допринос карбоната у алкалности опада, а бикарбонат постаје највећи допринос томе.
Морска вода
Поред карбонатних, бикарбонатних и хидроксилних и водоничних јона, друга једињења доприносе алкалности воде. Ту спадају борати, фосфати, силикати, коњуговане базе органских киселина и сулфата.
Анаеробни процеси попут динитрификације и редукције сулфата одвијају се у океану и мору, који доприносе 60% алкалности воде. Ови процеси троше водоник, што изазива повећање пХ, поред произход Н 2 и Х 2 С.
Опћенито, анаеробни процеси узрокују пораст алкалности. Супротно томе, аеробни процеси производе његово смањење. У површинским водама, у присуству кисеоника, долази до процеса разградње органских материја које преноси вода.
Како се разграђује, ствара се Х + који се преноси у воду, стварајући смањење алкалности.
Загађење околине узрокује, између осталих посљедица, и отапање поларне капе, што резултира повећањем количине морске воде. Ово изазива разблаживање једињења одговорних за алкалност морске воде, а самим тим и њено смањење.
Јединице
Алкалност воде обично се наводи као мг ЦаЦО 3 / Л, мада калцијум карбонат није једино једињење које је присутно, нити једини доприноси алкалности воде. Мг / Л карбоната може се претворити у мЕк / Л дељењем на 50 (приближно еквивалентна тежина ЦаЦО 3 ).
Одлучност
Одређује се титрањем база присутних у води јаком киселином. Највише се користе киселине 0,1 Н хлороводоничне и 0,02 Н сумпорне.
50 мл воде која се титра мери се у волуметријској тиквици, тако што се та количина воде стави у тиквицу од 250 мл Ерленмеиер-ове. Често се користи мешавина индикатора, обично фенофталеин и метил наранџасте боје. Киселина је смештена у биретту и сипа се кап по кап у воду која се титрира.
Ако је алкалност воде на почетку титрације киселином већа од 9,6, неће се опазити варијације обојења које се могу приписати фенофталеину. Затим, када пХ падне између 9,6 и 8,0, приметиће се појава боје рибизле, која нестаје када пХ падне са 8,0 током титрације.
Степен дипломе
Током прве фазе, карбонат се титрира, реакција је приказана у следећој једначини:
ЦО 3 2- + Х 3 О + <=> ХЦО 3 - + Х 2 О
Како се киселина и даље додаје током титрације, боја титрованог раствора постаје наранџаста због промене коју трпи метил наранџа, што указује да су карбонатни облици и остале базе потпуно потрошене.
У завршној фази остаје само угљен киселина:
ХЦО 3 - + Х 3 О + <=> Х 2 ЦО 3 + Х 2 О
То се догађа при пХ 4,3 - 4,5, званој тачки еквиваленције ЦО 2 . Ово је постојеће једињење и алкалност воде постаје "нула". Уколико се загрева вода, биће мехурића ЦО 2 из разградњом Х 2 ЦО 3 .
Запремина киселине која је потребна да би се достигла тачка еквиваленције за ЦО 2 је мера укупне алкалности воде.
Значај
Постојање алкалности воде механизам је заштите животне средине како би се ограничила штета која може бити нанесена воденој флори и фауни, приливом отпадних вода или киселих киша које могу да модификују пХ у коме живе.
Повећавањем киселости морске воде озбиљно су оштећени корални гребени. Алкалност воде ограничава обим овог штетног деловања, неутралишући вишак киселости и омогућава одржавање пХ који је компатибилан са животним веком.
Процењено је да алкалност воде мора имати минималну вредност од 20 мг као ЦаЦО 3 / Л, што је граница за гарантовање одржавања живота воде.
Познавање вредности алкалности воде може дати смернице о количини натријумског или калијум карбоната и креча који су потребни за таложење калцијума као карбоната када је тврдоћа воде смањена.
Референце
- Даи, РА и Ундервоод, АЛ (1989). Квантитативна аналитичка хемија. 5 та издање. Редакција Прентице-Халл Хиспаноамерицана, СА
- Википедиа. (2019). Алкалност воде. Опоравак од: ес.википедиа.орг
- Г. Бриан Орам. (2014). Улога надгледања грађана с алкалности. Опоравак од: ватер-ресеарцх.нет
- Национална надзорност санитарних служби. (сф) анализа воде: алкалност. . Опоравак од: бвспер.пахо.орг
- Бонилла Алваро. (2017). Алкалност воде и њен утицај на подлоге. Опоравак од: интагри.цом
- Гоиенола Гуиллермо. (2007). Одређивање укупне алкалности. . Опоравак од: имасд.фциен.еду.уи