ΑΛΚΑΛΙΚΟΤΗΤΑ Ορίζεται Πηγές

Transcript

1 ΑΛΚΑΛΙΚΟΤΗΤΑ Ορίζεται: ως η ποσότητα των ιόντων στο νερό τα οποία αντιδρούν για την εξουδετέρωση των ιόντων υδρογόνου. Αλκαλικότητα είναι έτσι η ικανότητα του νερού να εξουδετερώνει οξέα. Πηγές Σε φυσικά νερά: CO2, CO3 2-, HCO3 -, OH -, HSiO3, H2BO3 -, HPO4 2-, H2PO4 -, HS -, και NH3 από την επαφή του νερού με τα πετρώματα και την ατμόσφαιρα και την διάλυση διάφορων ανόργανων συστατικών. Τα φωσφορικά προέρχονται από επιφανειοδραστικές ενώσεις (τασιενεργά), τα λιπάσματα και εντομοκτόνα. 1

2 Μερικές τυπικές τιμές αλκαλικότητας Εφαρμογές Ποταμός υψιπέδων (ανθρακικών πετρωμάτων) Αλκαλικότητα σε mg CaCO 3 /L Λίμνη χαμηλών πεδίων Πόσιμο νερό Υγρά αστικά απόβλητα Υπερκείμενο υγρό αναερόβιας λάσπης Λάσπη εκτροφής χοίρων

3 Με μεγάλη απόσταση οι σπουδαιότεροι συνεργοί της αλκαλικότητας είναι : CO3 2-, HCO3 -, και OH -. Εκτόςτηςανόργανηςπροέλευσηςτους, μπορούν να προέρθουν επίσης και από το ατμοσφαιρικό CO2 σύμφωνα με τις αντιδράσεις: CO2 + H2O H2CO3* (διαλυμένο CO2 και ανθρακικό οξύ) H2CO3* H + + HCO3 - (όξινα ανθρακικά) HCO3 - H + + CO3 2- (ανθρακικά) CO H2O HCO3 - + OH - (Υδροξείδιο) πρόκειται για μία ασθενή χημική αντίδραση. Όμως κατά την χρήση των ΗCO3 - ως πηγή άνθρακα από τα άλγη οδηγεί σε υπερμετρο σχηματισμό ΟΗ- και αύξηση του ph μέχρι 9 και 10. 3

4 Επιδράσεις Σε μεγάλες ποσότητες η αλκαλικότητα παρέχει στο νερό μία πικρή γεύση. Η σπουδαιότερη ιδιότητα της αλκαλικότητας είναι η αντίδραση της με μερικά συγκεκριμένα κατιόντα που περιέχονται στο νερό και σχηματίζουν ιζήματα που φράσσουν τους αγωγούς ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΣΥΝΕΙΣΦΕΡΟΥΝ ΣΤΗΝ ΑΛΚ Α) Το ανθρακικό σύστημα Β) Άλλα στοιχεία όπως άλατα ασθενών οξέων όπως βορικά, πυριτικά, και φωσφορικά. Σε αναερόβιο περιβάλλον τα άλατα ασθενών οξέων μαζί και του οξικού οξέος, του προπιονικού οξέος, Αλλά και η αμμωνία και τα υδροξείδια σε άλλο περιβάλλον 4

5 ΠΩΣ ΤΗΝ ΜΕΤΡΑΜΕ Ογκομετρικά κατά την ογκομέτριση με Ν/50 (0,02 Ν) H2SO4 Ογκομετρικά κατά την ογκομέτριση με Ν/10 (0,1 Ν) HCl 5

6 ΠΩΣ ΤΗΝ ΕΚΦΡΑΖΟΥΜΕ Την εκφράζουμε σε mg CaCO 3 /L, meq/l, mmol/l ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ Ποσότητα του οξέος που απαιτείται για την αντίδραση με ΟΗ -, CO 3 2-, και HCO 3- ονομάζεται ολική αλκαλικότητα H τελική τιμή εξαρτάται από το ph και το τελικό σημείο της ογκομέτρησης. Όταν οξύ προστεθεί σε νερό λαμβάνουν χώρα οι ακόλουθες αντιδράσεις: Η + + ΟΗ - Η 2 Ο Η + + ΗCO - 3 H 2 CO * 3 2Η + + CO 2-3 H 2 CO * 3 6

7 Οι σχετικές συγκεντρώσεις των CO2, CO3 2-, και HCO3 - σε εξάρτηση από το ph φαίνονται στο ακόλουθο σχήμα. Στοιχεία αλκαλικότητας σε σχέση με το ph 7

8 Θα θέλαμε μερικές φορές να γνωρίζουμε τις τιμές συνεισφοράς των τριών στοιχείων της αλκαλικότητας. Αυτό είναι δυνατόν όταν γνωρίζουμε το ph και την αλκαλικότητα. Η2O+ Η2O Η3O + + OH - Kw = [Η3O + ] * [OH - ] = mol 2 /L 2. HCO3 - + Η2O Η3O + + CO3 2- K2 = [Η3O + ] * [CO3 2- ] / [HCO3 - ] = 4,8*10-11 mole/l [Alk] + [Η3O + ] = [OH - ] + 2[CO3 2- ] + [HCO3 - ] 8

9 Εισφορά διαφόρων μερών αλκαλικότητας: Ανθρακική αλκαλικότητα σε σε mg CaCO3/ L: (Ολική Αλκ [Η3O + ] Kw /[Η3O + ] ) / (1 + [Η3O + ] / 2 Κ2) Όξινη Ανθρακική αλκαλικότητα σε σε mg CaCO3/ L: = Ανθρακική Αλκ. [[Η3O + ]/2 Κ2] Αλκαλικότητα Υδροξυλιόντων σε σε mg CaCO3/ L: = [Kw /[Η3O + ]] Η αλκαλικότητα εκφράζεται σε mg CaCO3/L. To g_eq του CaCO3 είναι 50. Έτσι 1 mole/l είναι ισοδύναμο με mg/l αλκαλικότητας ως CaCO3. 9

10 Καμπύλη τιτλοδότησης της αλκαλικότητας 10

11 Εκτιμώμενες συγκεντρώσεις ανθρακικών στοιχείων και υδροξειδίου από μετρήσεις αλκαλικότητας Συνθήκη Κυριαρχούσα μορφή αλκαλικότητας Εκτιμώμενη συγκέντρωση, Μ Vp = Vmo CO 3 2- [CO 3 2- ] = Vp x N x V -1 Vp = 0 ΗCO 3 - [ΗCO3-] = Vmo x N x V -1 Vmo = 0 OH - [OH - ] = Vp x N x V -1 Vp < Vmo Vp > Vmo CO 3 2- και ΗCO 3 - CO 3 2- και ΟΗ - [CO 3 2- ] = Vp x N x V -1 [ΗCO 3- ] = (Vmo-Vp) x N x V -1 [CO 3 2- ] = Vmo x N x V -1 [OH - ] = (Vp-Vmo) x N x V -1 11

12 Παράδειγμα 1 Η αλκαλικότητα ενός νερού είναι 4427 mg/l CaCO 3. Το ph είναι 7,27 και η θερμοκρασία 25 0 C. Να υπολογισθεί η συνεισφορά των μεμονομένων αλκαλικότητων. Απάντηση ph = -log [H 3 O + ] = 7,27 [H3O + ] = 10-7,27 = 5,37x10-8 mole/l Ανθρακική αλκαλικότητα = {4427x50000x5,37x x10-14 / (5,37x10-3 )}/ {1 + 5,37x10-8 / (2x4,8x10-11 )} = 7,9 mg/l ως CaCO 3 Αλκαλικότητα όξινων ανθρακικών = 7,9x {5,37x 10-8 / (2x4,8x10-11 )} = 4419,06 mg/l ως CaCO 3 Αλκαλικότητα υδροξυλίων = 50000x(10-14 /5,37x10-8 ) = 0,03 mg/l ως CaCO 3. Ολική αλκαλικότητα = 7, ,06 + 0,03 = 4427 mg/l ως CaCO12 3.

13 Παράδειγμα 2 Προσδιορίστε την ολική αλκαλικότητα. Ένα δείγμα νερού 200 ml έχει αρχικό ph 10. Τριάντα ml (30) ενός διαλύματος 0,02 ΝΗ2SO4 απαιτούνται για την ογκομέτρηση του δείγματος στο ph 4,3. Ποια είναι η ολική αλκαλικότητα του νερού σε mg/l ως CaCO3; Απάντηση Επειδή κάθε ml του διαλύματος 0,02 ΝΗ2SO4 θα εξουδετερώσει 1 mg αλκαλικότητας η συγκέντρωση της αλκαλικότητας για τα δεδομένα της άσκησης θα είναι: (30 mg/l /200 ml ) x 1000 ml/l = 150 mg/l 13

14 Παράδειγμα 3 Με βάση τα στοιχεία του παραδείγματος 2 προσδιορίστε τα στοιχεία της αλκαλικότητας και την ποσότητα του καθενός εάν για να φθάσουμε στο Ισοδύναμο σημείο 8,3 χρειάστηκαν 11 ml του οξέος. Απάντηση 1. Λόγω του ότι το ph είναι 10 το poh είναι 4. Ένας προσδιορισμός της συγκέντρωσης των ΟΗ - μπορεί να γίνει ως ακολούθως: [ΟΗ - ] = (10-4 mol OH - / L )x(1equ/mol/ OH - )x(50000 mg CaCO3/1equ) = 5 mg/l ως CaCO3 2. Επομένως 5 ml του οξέος απαιτούνται για την για εξουδετέρωση των OH - σε ένα λίτρο διαλύματος. Επομένως για τα 200 ml που διαθέτουμε εμείς απαιτούνται: 5x 200/1000 = 1,0 ml 14

15 3. Εάν 1 ml του οξέος εξουδετερώνει την συγκέντρωση των OH -, τότε τα 10 ml του οξέος καταναλώνονται για την εξουδετέρωση της μισής συγκέντρωσης των CO3 2-, και περισσεύουν 9 ml για την εξουδετέρωση των HCO3 -. Έτσι η ποσότητα των κάθε στοιχείου της αλκαλικότητας γίνεται: OH - = (υπολογισμένο από το ph) = 5 mg/l CO3 2- = 20 mg /200 ml x 1000 ml/l = 100 mg/l HCO3 - = 9 mg / 200 ml x 1000 ml/l = 45 mg/l Επομένως η ολική αλκαλικότητα γίνεται 150 mg/l 15

16 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4 Ένα δείγμα νερού από την υπερχείλιση της δεξαμενής επανθράκωσης (recarbonation) η οποία ακολουθεί την επεξεργασία ιζηματοποίησης μείωσης της σκληρότητας έχει ph ml του νερού απαιτούν 1,1 ml ενός διαλύματος 0,02 Ν Η2SO4 κατά την ογκομέτρηση μέχρι το σημείο 8,2 (φαινολφθαλείνη) και 22,9 ml του 0,02 ΝΗ2SO4 κατά την ογκομέτρηση μέχρι το σημείο 4,3 (πορτοκαλί του μεθυλίου). Υποθέτοντας ότι το νερό δεν περιέχει σωματίδια ασβεστίτη, ποια είναι η ολική αλκαλικότητα, η ανθρακική αλκαλικότητα του δείγματος σε meq/l και η ολική αλκαλικότητα σε mg/l ως CaCO 3? 16

17 ΛΥΣΗ Ανθρακική αλκαλικότητα = τα meq/l οξέος που απαιτούνται για να φθάσουμε στο σημείο p = 1,1 ml x 0,02 eq/l x 1000 meq/eq x 1/200 ml δείγματος = 0,11 meq/l Ολική αλκαλικότητα = τα meq/l οξέος που απαιτούνται για να φθάσουμε στο σημείο m =22,9 ml x 0,02 eq/l x 1000 meq/eq x 1/200 ml δείγματος = 2,4 meq/l 2,4 meq/l x 50 mg CaCO3/meq = 120 mg/l ως CaCO3 17

18 Μπορούμε τώρα να προσδιορίσουμε τα στοιχεία της κύριας αλκαλικοτητας από τις τιμές ογκομέτρησης Vp = 1,1 ml Vmo = 22,9 ml Επειδή Vmo >> Vp τα κύρια στοιχεία που είναι παρόντα είναι τα CO3 2- και HCO3 -. Vp = ml του οξέος που απαιτείται για την ογκομέτρηση των CO3 2- σύμφωναμετηναντίδραση Η + + CO3 2- ΗCO3 -. Όταν Vp 1 Η + προστίθεται για κάθε CO3 2-. Έτσι το οξύ που προστίθεται σε eq/l = συγκέντρωση των CO3 2- σε moles/l. 18

19 Από τον πίνακα: [CO3 2- ] = Vp ml x κανονικότητα του οξέος σε eq/l x 1/(όγκος δείγματος, ml) x 1mole CO3 2- /eq H + [CO3 2- ] = 1,1 x 0,02 x 1/200 = 0,11x10-3 mole/l Στην αντίδραση Η + + ΗCO3 - Η2CO3* το ΗCO3 - προέρχεται από το υπάρχον στο νερό και από αυτό πού σχηματίζεται κατά την ογκομέτρηση του δείγματος στο τελικό σημείο φαινολφθαλεϊνης μετατρέπεται σε ανθρακικό οξύ όταν το δείγμα ογκομετρηθεί σε τελικό σημείο με πορτοκαλί του μεθυλίου. Έτσι από τον πίνακα [ΗCO3 - ] = (Vmo Vp)ml x κανονικότητα του οξέος σε eq/l x 1 mole ΗCO3 - /eq x 1/(όγκος δείγματος, ml) = (22,9-1,1) x 0,02 x 1/200 = 2,18x10-3 mole/l 19

20 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ml ενός πρόσφατα συγκεντρωμένου νερού, ph 6,7, απαιτεί την πρόσθεση 5,8 ml 0,1 N NaOH γιαναανεβάσειτοph μέχρι το σημείο 8,3. Ο ίδιος όγκος νερού απαιτεί την πρόσθεση 12,2 ml (Vmo) 0,1 N HCl για να κατεβάσει το ph στο σημείο 4,3. Ποια είναι η ολική αλκαλικότητα και ολική οξύτητα, (2) η οξύτητα ανθρακικού οξέος, και (3) η προσεγγιστική συγκέντρωση των σημαντικότερων ειδών του ανθρακικού οξέος? 20

21 ΛΥΣΗ 1.Η ολική αλκαλικότητα βασίζεται στον όγκο της τιτλοδότη που απαιτείται για την μείωση του ph του δείγματος μέχρι το σημείο 4,3 (m). Ολική αλκαλικότητα = 12,2 ml x 100 meq/l x 1/250 ml όγκος δείγματος = 4,88 meq/l Ολική οξύτητα είναι ταυτόσημη με την ποσότητα μιας ισχυρής βάσηςηοποίαπρέπειναπροστεθείανάλίτρογιανααυξήσει το ph στο phco3 Οι ακόλουθες αντιδράσεις είναι σημαντικό να γραφούν: Η + + ΟΗ - Η2Ο Η2CO3* + OH - ΗCO3 - + H2O HCO3 - + OH - CO H2O 21

22 Αν και δεν δίνεται ο όγκος του κατανάλωσης της βάσης για το phco3 μπορούμε να το υποθέσουμε από τις δεδομένες πληροφορίες. Το ph του δείγματος είναι περίπου 6,7. Για τον λόγο αυτό η ανόργανη οξύτητα είναι απούσα και εμείς μπορούμε να παραβλέψουμε την πρώτη αντίδραση (Η + + ΟΗ - Η2Ο ) Χρειάζεται 5,8 ml του 0,1 Ν ΝaΟΗ/250 ml δείγματος για να ολοκληρώσει την δεύτερη αντίδραση (Η2CO3* + OH - HCO3 - + H2O)και να αυξήσει το ph στο 8,3. Για την ολοκλήρωση της τρίτης αντίδρασης (HCO3 - + OH - CO H2O)απαιτούνται επιπλέον 5,8 ml /250 ml για την μετατροπή του HCO3 - σε CO3 2- που σχηματίσθηκε μέσω της δεύτερης αντίδρασης. 22

23 Επιπρόσθετα το ΗCO3 - που εμφανίζεται στο δείγμα χρειάζεται γιαναμετατραπείσεco3 2- κατά την διάρκεια της ογκομέτρησης της ολικής οξύτητας. Αυτό θα απαιτήσει επιπρόσθετα 12,2 ml ενός 0,1 ΝΝαΟΗ/250 ml δείγματος, μία ισοδύναμη ποσότητα προς το ισχυρό οξύ που απαιτείται για την ογκομέτρησης της ολικής αλκαλικότητας. Η ολική ποσότητα της βάσης που προστίθεται είναι 5,8 + 5,8 + 12,2 = 23.8 ml/250 ml δείγματος. Ολική οξύτητα = 23,8 ml x 100 meq/l x 1/250 ml δείγματος 23

24 2. Οξύτητα διοξειδίου του άνθρακα αντιστοιχεί στην ποσότητα της βάσης που απαιτείται για να αυξήσει το ph στο 8,3 CO2 οξύτητα = 5,8 ml x 100 meq/l x 1/250 ml δείγματος = 2,32 meq/l 3. Vp = 0 (αρχικό ph < 8,3) και Vmo= 12,2 ml το κύριο μέλος της ολικής αλκαλικόητας είναι το HCO3 -. Έτσι [HCO3 - ] = Vmo ml x κανον. Διαλ. σε meq/l x 1/ml δείγμ.x 1 mole HCO3 - /eq του Η + = 12,2 x 100 x 1/250 = 4,88 mm/l Λόγω του ότι η ανόργανη οξύτητα είναι = 0 (αρχικό ph > 4,3) και η βάση (5,8 ml) απαιτείται για να ανεβάσει το ph στο 8,3 το κύριο μέλος της οξύτητας είναι το H2CO3*. Επίσης πρέπει να σημειώσουμε ότι ΟΗ - απαιτείται για να μετατρέψουμε κάθε H2CO3* σε HCO3 -. [H2CO3*] = 5,8 ml x κανονικότητα του διαλύματος σε meq/l x 1/ml δείγματος 24 x1 mole H2CO3* / eq του OH - = 5,8 x 100 x 1/250 = 2,32 mm.

25 ΑΣΚΗΣΗ 6 Να εκφραστούν τα ποσοστά α 0 = [ H 2 CO 3 *] / CT, α 1 = [ HCO 3 - ] / C T, α 2 = [ CO 3 2- ] / C T ως συνάρτηση της [Η + ] και των Κ 1 και Κ 2. ΑΠΑΝΤΗΣΗ Έχουμε: C T = [H 2 CO 3 *] + [HCO 3 - ] + [CO3 2- ] Και Κ 1 = [Η + ] [HCO 3 - ] / [H 2 CO 3 *] Κ 2 = [Η + ] [CO 3 2- ] / [HCO 3 - ] Κάνοντας τις κατάλληλες αντικαταστάσεις, προκύπτει: α 0 = [H 2 CO 3 *] / [H 2 CO 3 *] + (Κ 1 [H 2 CO 3 *] /[Η + ]) + (Κ 2 [HCO 3- ][H 2 CO 3 *] /[H 2 CO 3 *] [Η + ]) α 0 =1 / (1 + (Κ 1 /[Η + ]) + (Κ 2 Κ 1 /[Η + ] 2 )) Παρομοίως: α 1 =1 / ([Η + ]/ Κ 1 ) (Κ 2 /[Η + ]) α 2 = 1 / ([Η + ] 2 / Κ 1 Κ 2 ) [Η + ]/ Κ 2 ) 25

26 ΑΣΚΗΣΗ 7 Ένα υπόγειο νερό έχει ph = 7 και αλκαλικότητα 180 mg/l CaCO3, να υπολογισθεί η υδράσβεστος που απαιτείται για την εξουδετέρωση του ανθρακικού οξέος. Δίνονται οι σταθερές Κ1 = 3,47x10-7 και Κ2 = 3,1x ΑΠΑΝΤΗΣΗ Το ανθρακικό οξύ που περιέχεται στο νερό πρέπει να εξουδετερωθεί πρώτα, γιαναυψωθείτοph σε τιμές απαραίτητες για την καθίζηση του Ca 2+ και Mg 2+ H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O Πρέπει επομένως να υπολογισθεί η συγκέντρωση του ανθρακικού οξέος Η συγκέντρωση των όξινων ανθρακικών σε ph = 7 είναι ίση με την αλκαλικότητα 26

27 [HCO3 - ] = (180 mg/l CaCO3/50mg/meq/l)x10-3 = 3,6x10-3 mole/l α 1 = [ HCO3 - ] / CT = 1/([Η + ]/Κ1) (Κ2/[Η + ]) = = 1/(10-7 /3,47x10-7 ) +1+(3,1x10-11 /10-7 ) = = 0,77 3. α 1 = [ HCO3 - ] / CT CT = 3,6x10-3 mole/l / 0,77 = 4,67x10-3 mole/l CT = [H2CO3*] + [HCO3 - ] [H2CO3*] = CT -[HCO3 - ] = 4,67x10-3 mole/l - 3,6x10-3 mole/l = = 1,07x10-3 mole/l Από την αντίδραση εξουδετέρωσης φαίνεται ότι ένα μόριο ανθρακικού οξέος εξουδετερώνεται από ένα μόριο υδρασβέστου. Επομένως για την εξουδετέρωση του ανθρακικού οξέος απαιτείται μία συγκέντρωση υδρασβέστου 1,07x10-3 mole/l x 76 gr/mole x 10-3 = 81,32 mg/l 27

28 ΑΣΚΗΣΗ 8 Υπολογίστε (α) το ph και (β) την αλκαλικότητα του ακόλουθου υπόγειου νερού στους 15 0 C Παράμετρος Συγκέντρωση (mg/l) Ca Mg Na + 75 Fe 2+ 0,1 Cd 2+ 0,2 HCO SO CO Cl NO

29 ΑΠΑΝΤΗΣΗ (α) ph ΣύμφωναμετηνδιάσπασητωνHCO 3 - : [HCO 3 - ] [CO 3 2- ] + [Η + ] Σταθερά ισορροπίας Κ 2 = [CO 3 2- ] x [Η + ]/[HCO 3 - ] στους 15 0 = 3,72x10-11 mole/l Ατομική μάζα των HCO 3- : = 61 g/mole [HCO 3- ] = 260/1000x61 = 4,26x10-3 mole/l Ατομική μάζα των CO 3 2- : = 60 g/mole [CO 3 2- ] = 30/1000x60 = 5,0x10-4 mole/l 29

30 ΑΠΑΝΤΗΣΗ και από την παραπάνω εξίσωση [Η + ] = Κ 2 x {[HCO 3 - ]/ [CO 3 2- ]} = 3,72x10-11 x {4,26x10-3 / 5,0x10-4 } = 3,17x10-10 ph = -log[η + ] = 9,5 (β) Αλκαλικότητα HCO 3- = 260(50/61) = 213 mg/l ως CaCO 3 CO 3 2- = 30 (50/30) = 50 mg/l ως CaCO 3 Αλκαλικότητα = = 263 mg/l ως CaCO 3 30

31 ΑΣΚΗΣΗ 9 Έχουμε την ακόλουθη ανάλυση νερού. Να υπολογισθούν οι άγνωστες τιμές: Παράμετρος Ca 2+ Συγκέντρωση 40 mg/l Mg 2+ ; Na + ; K + 39,1 mg/l HCO 3 - ; CO 3 2- Cl - Αλκαλικότητα Μη ανθρακική αλκαλικότητα 96 mg/l 35,5 mg/l 3 meq/l 1 meq/l 31

32 ΑΠΑΝΤΗΣΗ (α) Χρησιμοποιούμε την αλακλικότητα για να υπολογίσουμε τα [HCO 3 - ] Η αλκαλικότητα υπολογίζεται μόνο από την συγκέντρωση των HCO 3 - Ατομική μάζα των HCO 3 - = 61 g Αλκαλικότητα = 3 meq/l = [HCO 3- ]/61 = 183 mg/l 32

33 ΑΠΑΝΤΗΣΗ (β) Χρησιμοποιούμε την σκληρότητα για να υπολογίσουμε την συγκέντρωση του Mg 2+ : Ολική σκληρότητα = ανθρακική σκληρότητα + μη ανθρακική σκληρόττηα [Ca 2+ + Mg 2+ ] = 3 meq/l + 1 meq/l {[Ca 2+ ]/ισοδύναμο μάζας + [Mg 2+ ]/ισοδύναμο μάζας} = 4 meq/l 40/20 + [Mg 2+ ]/12,2 = 4 [Mg 2+ ] = 24,4 mg/l 33

34 ΑΠΑΝΤΗΣΗ (γ) Χρησιμοποιούμε το ισοζύγιο ανιόντων-κατιόντων για να υπολογίσουμε το [Να + ]: Κατιόντα Συγκέντρωση mg/l Ισοδύναμη μάζα mg/meq Συγκέντρωση meq/l Ca Mg 2+ 24,4 12,2 2 Na + x 23 x/23 K + 39,1 39,1 1 Σύνολο 5 + x/23 HCO CO Cl - 35,5 35,5 1 Σύνολο 6 Σανιόντων= Σκατιόντων 6 = 5+χ/23 [Na + ] = χ = 23 mg/l 34

35 ΑΣΚΗΣΗ 10 Ένα υπόγειο νερό αναλύθηκε και έδωσε τα ακόλουθα αποτελέσματα του πίνακα. Να χρησιμοποιηθεί ένα ισοζύγιο ανιόντων - κατιόντων για να ελεγθεί εάν η ανάλυση είναι επαρκής. Ιόντα Συγκέντρωση mg/l Ca Mg 2+ 7 Na + 13 K + 2 HCO SO Cl - 23 NO

36 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Συμπλήρωση του πίνακα για υπολογισμό των meq/l και ακολούθως του συνόλου των κατιόντων και ανιόντων Ιόντα Συγκέντρωση mg/l Ατομική μάζα Ισοδύναμο μάζας Ca ,85 Mg ,3 12,2 0,57 Na ,57 K ,1 39,1 0,05 Σύνολο κατιόντων 4,04 HCO ,49 SO ,62 Cl ,5 35,5 0,65 NO ,34 Σύνολο ανιόντων 4,1 Συγκέντρωση meq/l 36

37 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Γιαναικανοποιείηανάλυσητοισοζύγιοιόντωνθαπρέπεινα εκπληρώνεται η ακόλουθη συνθήκη: Σανιόντων - Σκατιόντων 0, ,03038 Σανιόντων 4,1-4,04 0, ,03038 (4,1) 0,06 0,17005 Επομένως η συνθήκη ικανοποιείται και η ανάλυση είναι επαρκής 37