ΥΔΡΟΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ. Α. Αργυράκη, ΕΚΠΑ



Σχετικά έγγραφα
Γεωχημεία. Ενότητα 2: Γεωχημικές διεργασίες στην επιφάνεια της γης. Αριάδνη Αργυράκη Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

Περιεχόμενα. Σύστημα υπόγειου νερού. Αντιδράσεις υδρόλυσης πυριτικών ορυκτών. Ρύθμιση ph

1. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΟΚΚΩΝ ΑΝΘΡΑΚΙΚΟΥ ΑΣΒΕΣΤΙΟΥ 2. ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΝΕΡΟΥ 3. ΚΥΡΙΑ ΑΝΘΡΑΚΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ 4. ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΚΑΘΙΖΗΣΗ 5.

ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ- ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΙΖΗΜΑΤΩΝ. Αριάδνη Αργυράκη

ΑΝΟΡΓΑΝΟΙ ΡΥΠΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΚΥΡΙΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΣΤΟ ΕΔΑΦΟΣ

Πολυτεχνείο Κρήτης Τµήµα Μηχανικών Περιβάλλοντος ΥΔΑΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ. Σηµειώσεις

2 η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ. Ημερομηνία: Σάββατο 4 Μαΐου 2019 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ ΑΡΙΑ ΝΗ ΑΡΓΥΡΑΚΗ

Μεταφορά Πρότυπο διασποράς. Ευκίνητη φάση. Περιβάλλον κινητοποίησης στοιχείων. Περιβάλλον απόθεσης στοιχείων

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚEΣ ΓΕΩΧΗΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Αριάδνη Αργυράκη

Περιβαλλοντική Χημεία - Γεωχημεία. Διαφάνειες 5 ου Μαθήματος Γαλάνη Απ. Αγγελική, Χημικός Ph.D. Ε.ΔΙ.Π.

ΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΔΑΦΩΝ

Τεχνική Έκθεση Υδροχημικών Αναλύσεων Περιοχής Ζυγού Άρτας

Έκτη Διάλεξη Ονοματολογία

ΥΔΡΟΣΦΑΙΡΑ Σύσταση του θαλασσινού νερού, αλμυρότητα, θερμοκρασία.

ΥΔΡΟΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 9: Μετρήσεις και υπολογισμοί φυσικοχημικών- υδροχημικών παραμέτρων (Μέρος 2ο)

Βασικά σωματίδια της ύλης

Περιοριστικό αντιδρών

7. ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ

Κεφάλαιο 1 Δομή της Γης

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΗΣ ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑΣ ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΚΑΙ ΙΟΝΤΩΝ ΣΕ ΥΔΑΤΙΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ε. Κελεπερτζής

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

13. ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ

ΧΗΜΕΙΑ Ι Ενότητα 9: Μόρια και ενώσεις, Ονοματολογία Ανόργανων Ενώσεων

Αριθµόςοξείδωσηςενός ιόντος σε µια ιοντική (ετεροπολική) ένωση είναι το πραγµατικό ηλεκτρικό φορτίο του ιόντος.

Ενεργότητα και συντελεστές ενεργότητας- Οξέα- Οι σταθερές ισορροπίας. Εισαγωγική Χημεία

Υδρογεωχημεία- Αναλυτική γεωχημεία Ενότητα 4: Γεωχημεία υπόγειων νερών & ρύθμιση του ph

Αποκατάσταση Ρυπασμένων Εδαφών

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 10: Εφαρμογές υδατική ισορροπίας Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων και Έργων Τέχνης Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής - ΣΑΕΤ

Βουκλής Χ. Αλέξανδρος Αριθμός οξείδωσης, χημικοί τύποι, γραφή - ονοματολογία χημικών ενώσεων Παρουσίαση σε μορφή ερωτωαπαντήσεων

Περιβαλλοντική Γεωχημεία

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΑΣ ΦΥΛΑΞΕΩΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ

Καλλιέργειες Εκτός Εδάφους

ΔΙΑΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. Αριάδνη Αργυράκη

ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΕΚΤΟΣ ΕΔΑΦΟΥΣ ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

Αντιδράσεις σε υδατικά διαλύματα. Κατερίνα Σάλτα 2ο Πρότυπο Πειραματικό Γενικό Λύκειο Αθηνών 2014

ΧΗΜΙΚΗ ΑΠΟΣΑΘΡΩΣΗ Σ' όλα τα επίπεδα και σ' όλα τα περιβάλλοντα, η χηµική αποσάθρωση εξαρτάται οπό την παρουσία νερού καθώς και των στερεών και αερίων

Τύποι Χημικών αντιδράσεων

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: XHMEIA A ΛΥΚΕΙΟΥ

ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ. ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα- Ιδιότητες - είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

1 o ΓΕΛ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ ΚΟΡΔΕΛΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ A ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1- ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ-ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ - Τι πρέπει να γνωρίζουμε

ΧΗΜΕΙΑ Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ. + SO 4 Βάσεις είναι οι ενώσεις που όταν διαλύονται σε νερό δίνουν ανιόντα υδροξειδίου (ΟΗ - ). NaOH Na

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Αριθμός Οξείδωσης Ονοματολογία Απλή Αντικατάσταση. Αξιολόγηση :

ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ

ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ

Περιβαλλοντική Γεωχημεία

2. Βασικές αρχές-α. Χημικές ισορροπίες Αντιδράσεις οξέων βάσεων Οξειδοαναγωγικές διεργασίες

ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΝΟΜΟΣ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟ ΙΚΟΤΗΤΑΣ : Οι ιδιότητες των χηµικών στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατοµικού τους αριθµού.

Φωτογραφία του Reykjavik το 1932, όταν τα κτίρια θερμαίνονταν με συμβατικά καύσιμα.

ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

Χημεία γενικής παιδείας

ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ πρωτονίων. ηλεκτρονίω Γ

Γεωχημεία Δ Εξάμηνο Διεργασίες επιφάνειας. Σύνοψη ύλης Α. Αργυράκη 2014

Πολυτεχνείο Κρήτης Σχολή Μηχανικών Περιβάλλοντος. Σηµειώσεις

Περιεχόμενα. Παράδειγμα εφαρμογής αντιδράσεων εξουδετέρωσης στον προσδιορισμό παραγόντων ρύθμισης του ph φυσικών νερών

ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ

ΟΞΕΙΔΟΑΝΑΓΩΓΙΚΕΣ ΟΓΚΟΜΕΤΡΗΣΕΙΣ

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 2 η : Αντιδράσεις σε Υδατικά Διαλύματα. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

2.4 Η γλώσσα της χημείας - Αριθμός οξείδωσης- Γραφή χημικών τύπων και εισαγωγή στην ονοματολογία των ενώσεων

Α ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Κανόνες διαλυτότητας για ιοντικές ενώσεις

ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΕΚΤΟΣ ΕΔΑΦΟΥΣ ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

Υδατική Χηµεία-Κεφάλαιο 3 1

ΓΕΝΙΚΗ ΛΑΧΑΝΟΚΟΜΙΑ. Εργαστήριο. Ενότητα 10 η : Θρεπτικά Διαλύματα Για Καλλιέργειες Εκτός Εδάφους ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Δ. ΣΑΒΒΑΣ, Χ.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Θεοδοσία Τσαβλίδου, Μαρίνος Ιωάννου ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

2. Χημικές Αντιδράσεις: Εισαγωγή

ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ - ΧΗΜΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ

Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος

Πρόλογος Το περιβάλλον Περιβάλλον και οικολογική ισορροπία Η ροή της ενέργειας στο περιβάλλον... 20

Ημερομηνία: Τρίτη 18 Απριλίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÏÅÖÅ

XHMEIA. 1 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. ΘΕΜΑ 1 ο. Να δώσετε τη σωστή απάντηση στις παρακάτω περιπτώσεις.

Άσκηση. Ισχυρό οξύ: Η 2 SeO 4 Ασθενές οξύ: (CH 3 ) 2 CHCOOH Ισχυρή βάση: KOH Ασθενής βάση: (CH 3 ) 2 CHNH 2

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

Πιο ενεργά συστατικά κολλοειδή κλασματα Διάμετρο μικρότερη από 0,001 mm ή 1μ ανήκουν στα κολλοειδή.

Σύνθεση θρεπτικού διαλύματος. Υπολογισμός μακροστοιχείων

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Τετάρτη 23 Απριλίου 2014 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΝΟΡΓΑΝΟΙ ΡΥΠΟΙ - ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ

Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Λυµάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ Ο κύκλος του νερού. Οι κυριότερες φυσικές δεξαμενές υδάτων στον πλανήτη μας είναι:

ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΙΟΝΤΙΚΑ ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

1 ο Γυμνάσιο Αργυρούπολης. Χημεία Γ Γυμνασίου. 1. Γενικά να γνωρίζεις Α. τα σύμβολα των παρακάτω στοιχείων

Παράδειγµα κριτηρίου σύντοµης διάρκειας

Συνοπτική Θεωρία Χημείας Α Λυκείου. Χημικές αντιδράσεις. Πολύπλοκες

6. To στοιχείο νάτριο, 11Na, βρίσκεται στην 1η (IA) ομάδα και την 2η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα.

ΤΕΣΤ 30 ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΓΝΩΣΤΙΚΟΥ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΧΗΜΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΚΑΙ XHMIKOI ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ. Αρχές Oνοματολογίας Χημική Αντίδραση Γραμμομόριο (mol) Στοιχειομετρία Χημικοί Υπολογισμοί

Θέμα Α. Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Διαγώνισμα εφ όλης της ύλης. Αξιολόγηση :

Χημεία Α ΓΕΛ 15 / 04 / 2018

ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΕΝΩΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑ ΧΗΜΕΙΑΣ 2012 ΓΙΑ ΤΗ Β ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΥΠΟ ΤΗΝ ΑΙΓΙΔΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ

ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ - ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ

Υδροχημεία. Ενότητα 10: Οξείδωση - Αναγωγή. Ζαγγανά Ελένη Σχολή : Θετικών Επιστημών Τμήμα : Γεωλογίας

Δρ. Ιωάννης Καλαμαράς, Διδάκτωρ Χημικός. Όλα τα Σωστό-Λάθος της τράπεζας θεμάτων για τη Χημεία Α Λυκείου

2.3 ΜΕΡΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ. Επιμέλεια παρουσίασης Παναγιώτης Αθανασόπουλος Δρ - Χημικός

Γεωχημεία. Ενότητα 2: Γεωχημικές διεργασίες στην επιφάνεια της γης. Αριάδνη Αργυράκη Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

Transcript:

1 ΥΔΡΟΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΝΕΡΟΥ Α. Αργυράκη, ΕΚΠΑ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2 1. Γεωχημικές διεργασίες ελέγχου χημισμού το νερού 2. Προέλευση επιλεγμένων διαλυμένων ιόντων- χημικών ενώσεων 3. Πόσιμο νερό και έλεγχος της ποιότητάς του

Συγκεντρώσεις στοιχείων στη γήινη επιφάνεια 3 Στοιχείο Επιφανειακά νερά Υπόγεια νερά Ηπειρωτικός φλοιός (mg l -1 ) (mg l -1 ) (g kg -1 ) C 58 200 0.2 Ca 15 50 13.4 Cl 7.8 20 0.13 K 2.3 3 1.3 Mg 4.1 7 3.4 Na 6.3 30 5.2 S 3.7 30 0.26 Si 14 16 277 Al 0.05 80 Fe 0.04 35 ph 5-7 7.4 TDS 120 350

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΦΥΣΙΚΩΝ ΝΕΡΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΕΠΑΦΗΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 4 Αερίων υγρών διάλυση ατμοσφαιρικών αερίων (Ο, CO 2, N) εξαρτώνται από Τ, συγκέντρωση! Ρύθμιση ph υδάτων από διάλυση CO 2 Στερεών υγρών διαδικασίες απορρόφησης (absorption), προσρόφησης (adsorption), απελευθέρωσης Αντιδράσεις χημικής αποσάθρωσης (σύμπτωτες, ασύμπτωτες, οξειδοαναγωγής) Σημασία ειδικής επιφάνειας στερεών, ιοντικής ακτίνας, βαθμού ενυδάτωσης, φορτίου ιόντος

Θερμοδυναμικά κριτήρια εξέλιξης αντιδράσεων στα υδατικά διαλύματα 5 Ελεύθερη ενέργεια Gibbs (υπό σταθερή P, T) G = Η(kJ/ mol) T(K) S(J/ mol K) G -> τάση αντίδρασης να προχωρήσει (αυθόρμητα όταν G< 0) Gr =Σ G πρoϊόντων Σ G αντιδρώντων Σε κατάσταση ισορροπίας και κανονικές συνθήκες: Gr 0 = RT ln K eq ή με μετατροπές log K eq = - Gr 0 /5.708 (θερμοδυναμικά δεδομένα σε KJ/mol) SOS

ΣΤΑΘΕΡΑ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ 6 aa + bb cc + dd Στην κατάσταση ισορροπίας της αντίδρασης, η σταθερά Ισορροπίας Κ c συνδέει τις ενεργότητες (συγκεντρώσεις) των ουσιών που μετέχουν K c = [ C] [ A] c a [ D] [ B] d b στην αντίδραση.

Γινόμενο διαλυτότητας 7 Η σταθερά ισορροπίας για αντίδραση μεταξύ ενός στερεού (ορυκτού) και του κορεσμένου διαλύματός του (δηλαδή στο σημείου όπου το στερεό παύει να διαλύεται), π.χ.: CaCO 3(ασβεστίτης) Ca 2+ + CΟ 3 2 K sp [ 2 3 3 2+ 2 Ca ][ CO3 ] 2+ = = [ Ca ][ CO [ CaCO ] ] pk = log sp K sp

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ K SP ΜΕ ΒΑΣΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ 8 ln K sp =! Ισχύει μόνο σε κανονικές συνθήκες και για θερμοδυναμικά δεδομένα εκφρασμένα ως kj mol -1 π.χ. CaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2- ΔG RT 0 R log K sp = 0 ΔGR 5.708 K sp [ 2 3 3 2+ 2 Ca ][ CO3 ] 2+ = = [ Ca ][ CO [ CaCO ] ] 0 ΔGR log K sp = = 5.708 [( 552.8) + ( 527.9) ( 1129.07)] = 5.708 = 8.47 K sp = 10 8.47

Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ph 9 H 2 O H + + ΟH - Στους 25 C K w + [ H ][ OH ] + 14 = = [ H ][ OH [ H O] 2 ] = 10 pk w = log K w ph + poh = 14 = log[ H + ] log[ OH ] = ph = poh = 7 Ουδέτερο διάλυμα ph < 7 Όξινο διάλυμα ph > 7 Αλκαλικό διάλυμα ph φυσικών νερών 4 10 (ρυθμίζεται μέσω αντιδράσεων συστατικών της λιθόσφαιρας- υδρόσφαιρας- ατμόσφαιρας)

10 Ελεύθερη ενέργεια σε θερ/σίες διαφορετικές από 25 o C Για μικρές αποκλίσεις θερμοκρασίας (10 o C-40 o C) -> σταθερές Η Ro, S R o Εξίσωση van t Hoff: lnk t = ln K r + Η R0 / R (1/T r 1/ T t ) όπου Κ t = σταθερά ισορροπίας σε θερμοκρασία t K r = σταθερά ισορροπίας στους 25 o C T t = θερμοκρασία t Τ r = 298.15 K (25 o C) R = 8.314 x 10-3 KJ / mol K

Διαλυτότητα αλάτων 11 Η ικανότητα μιας ουσίας να διασπείρεται εντός μιας άλλης ώστε να αποτελούν διάλυμα (ομογενές σύστημα) ιαλυτότητα: γραμμάρια ουσίας/ 100 g διαλύτη ( σε ορισμένη θερμ/σία) Ηλεκτροστατικές δυνάμεις -> σχηματισμός εφυδατωμένων ιόντων στα υδατικά διαλύματα

Ιοντικό Δυναμικό (z/r) ως κριτήριο διαλυτότητας 12 Ευδιάλυτα ως ιόντα υσδιάλυτα -υδρολυόμενα στερεά Ευδιάλυτα ως ρίζες

13 Είδη διαλυμένων ιόντων σε ηλεκτρολυτικά διαλύματα (http://www.gly.uga.edu/railsback/fundamentalsindex.html)

ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΧΥΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΤΙΚΟΥ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ 14 I = 1 2 i c i z i 2 Ci (ή m i ) η συγκέντρωση του ιόντος i στο διάλυμα σε mol L -1 Zi το φορτίο του ιόντος! Λαμβάνει υπ όψη την επίδραση του σθένους των ιόντων Γλυκό νερό 10-3 -10-4 mol L -1 Θαλάσσιο νερό 0.7 mol L -1

ΕΝΕΡΓΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑΣ 15 a = c γ i i i Ci (m i ) η συγκέντρωση του ιόντος i στο διάλυμα σε mol L -1 γ i ο συντελεστής ενεργότητας (τιμές μεταξύ 0 & 1)! Απόκλιση διαλύματος από ιδανική συμπεριφορά λόγω: Αλληλεπιδράσεις μεταξύ ιόντων Σχηματισμός υδατικής ασπίδας γύρω από ιόντα (διπολικότητα μορίων νερού)

16 Συντελεστής ενεργότητας και συγκέντρωση στα υδατικά διαλύματα Αραιό διάλυμα Πυκνό διάλυμα Πολύ πυκνό διάλυμα (άλμη)

17 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑΣ ΕΞΙΣΩΣΗ DEBYE-HÜCKEL logγ i 2 Azi = 1 + Bα i I I A, B σταθερές εξαρτώμενες από P,T για 1 atm, 25 ο C: A =0.5094, B = 0.3289 αi η ακτίνα του ενυδατομένου ιόντος i! Η εξίσωση ισχύει μόνο για αραιά υδατικά διαλύματα (I = 0-0.1 mol L -1 ) Άλλα μοντέλα εφαρμόζονται για διαφορετικές τιμές ιοντικής ισχύος (Davies, Truesdell-Jones, Pitzer).

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑΣ ΕΞΙΣΩΣΗ Truesdell- Jones (για Ι> 0.1 mol/ L) 18 logγ Az i I 2 i i = + 1+ Bα I bi Εκτεταμένη μορφή της εξίσωσης Debye-Huckel Βασισμένη σε πειραματικά δεδομένα ->δείχνει την αύξηση του συντελεστή ενεργότητας με αύξηση της ιοντικής ισχύος

ΔΕΙΚΤΗΣ ΚΟΡΕΣΜΟΥ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ (saturation index) 19 Ω = IAP K sp IAP το γινόμενο ενεργότητας των ιόντων (π.χ.: αca 2+ x α CΟ 2 3 ) Ω = 1 κατάσταση ισορροπίας Ω < 1 Υποκορεσμένο διάλυμα Ω > 1 Υπερκορεσμένο διάλυμα

Δείκτης κορεσμού υδατικού διαλύματος Διαφορές στο βαθμό αποσάθρωσης ορυκτών σε γρανίτη (μικροφωτο. SEM) και αντίστοιχοι δείκτες κορεσμού του υπόγειου νερού στα ορυκτά αλβίτης και Κ άστριος

Ανάπτυξη σμεκτίτη επί αλβίτη Παρατήρηση χημικών αντιδράσεων σε επιφάνειες ορυκτών με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο

22 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΙΟΝΤΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ στο πόσιμο νερό Μαγνήσιο σιδηρομαγνησιούχα πυριτικά, ανθρακικά, δευτε ρογενή πυριτικά. Μεγάλος χρόνος παραμονής στον ωκεανό Mg>Ca στο θαλάσσιο νερό. Ασβέστιο κυρίως ανθρακικά (ασβεστίτης, δολομίτης) αλλά και πρωτογενή πυριτικά δευτερογενή αργιλοπυριτικά. Νάτριο αργιλικά, πλαγιόκλαστα (κυρίως), εβαπορίτες, αλλά και βιομηχανικά απόβλητα Κάλιο κυρίως άστριοι, αστιοειδή, εβαπορίτες, αργιλικά. Αντίσταση πρωτογενών πηγών στην αποσάθρωση 1/10 1/100 συγκεντρώσεων Να στο νερό Στρόντιο Παρόμοια χημ. συμπεριφορά με Ca. Θειικά ορυκτά σε εβαπορίτες.

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΙΟΝΤΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ 23 Χλώριο Κυρίως εβαπορίτες, παγιδευμένο σε αργίλους, ένδειξη θαλάσσιας διείσδυσης. Άζωτο Ρυπαντής γλυκού νερού (νιτρικά ιόντα, νιτρώδη, αμμωνία) βιολογικής προέλευσης. Θείο Θειικά ανιόντα από οξείδωση σουλφιδίων, θειικών. Έλεγχος συγκέντρωσης μέσω μικροβιακής αναγωγής. Φωσφόρος Φωσφορικά ιόντα από λιπάσματα, φυσική πηγή ο απατίτης. Φθόριο Φθορίτης, απατίτης, μαρμαρυγίας, ανθρωπογενής πηγές. Χαμηλή διαλυτότητα. Συνέπιες στην υγεία. Ιώδιο, βρώμιο Παρόμοια με Cl. Πιθανή ανθρωπογενής προέλευση. Πυρίτιο Χαμηλή διαλυτότητα σε φυσικά νερά. Αύξηση,με αύξηση ph, Τ

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ 24 ειγματοληψία- χημική ανάλυση Έλεγχος ποιότητας ανάλυσης με εξισορρόπηση ιόντων Γραφική απεικόνιση χημικών αναλύσεων π.χ. στήλες ανιόντων / κατιόντων, τριγωνικά διαγράμματα (Piper), διαγράμματα Stiff- Χρήση κυρίων στοιχείων του νερού. Στόχος η ομαδοποίηση των αποτελεσμάτων και η ταξινόμηση νερών ανά τύπο υδροφορέα. Επίσης δυνατή η διερεύνηση ανάμιξης νερών υδροφορέων.

ΓΕΩΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ 25 ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ Σκληρότητα Βαθμοί σκληρότητας Παροδική σκληρότητα Μόνιμη σκληρότητα Χρώμα EC ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ph -log[h + ] Άθροισμα ιόντων που είναι δυνατό να καθιζάνουν από το νερό (Ca, Mg, Fe) σε meq/l ή mg CaCO3/L ή σε βαθμούς σκληρότητας. 1 γερμανικός βαθμός = 17.8 mg Ca CO3/L 1 γαλλικός βαθμός = 10 mg Ca CO3/L Κλάσμα συγκέντρωσης Ca, Mg που εξισορροπείται από HCO3- Περίσσεια συγκέντρωσης Ca, Mg σε σχέση με HCO3- Σύγκριση με διάλυμα Co, Pt Ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα (μs/cm). EC =100 x meq ιόντων/ L Eh/ pe Δυναμικό οξειδοαναγωγής (Volt)/ pe= - log[e-]= Eh/ 0.059 Αλκαλικότητα (Alk) TIC TOC COD BOD Ικανότητα εξουδετέρωσης οξέων τιτλοδότηση με θειικό οξύ Ολικός ανόργανος άνθρακας Ολικός οργανικός άνθρακας Απαιτούμενο οξυγόνο για χημικές αντιδράσεις Απαιτούμενο οξυγόνο για βιολογικές αντιδράσεις

ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ 26 ΚΑΤΙΟΝΤΑ ΑΝΙΟΝΤΑ ΒΑΡΕΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΚΑΙ ΤΟΞΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΛΛΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Na, K, Ca, Mg, NH4 Cl, CN, HCO3, F, SO4, NO3, NO2, P2O5 Fe, Cu, Zn, Pb, Cd, Al, Ni, Mn, As, Cr, Se, Ag, B, Ba, Be, Bi, Co, Si, Hg, Sb, Br, Li, Mo, Sr, Tl, Ti, V ph, Eh, T, SiO2, O, TDS, EC