Лекція Хімія гідросфери Укладачі: к ф. м н., Кузишин Ольга Василівна к ф. м н., Базюк Лілія Володимирівна
жүктеу/скачать 0.58 Mb.
|
| 14. Карбон
Карбон діоксид Карбон діоксид міститься у воді в основному у виді розчинених молекул CO2 і лише невелика частка (близько 1%) при взаємодії з водою утворює карбонатну кислоту: CO2 + H2O H2CO3 Карбон діоксид, гідрогенкарбонат- і карбонат-йони є основними компонентами карбонатної системи. У розчині між ними існує динамічна рівновага: H2CO3 Н+ + HCO3– 2Н+ + CO32– Співвідношення між компонентами значною мірою визначається значенням рН. При рН 4,5 і нижче з усіх компонентів карбонатної рівноваги у воді присутня тільки карбонатна кислота. У інтервалі рН 6-10 гідрогенкарбонат-йони є основною формою похідних карбонатної кислоти (максимальний їх вміст при рН 8,3-8,4). При рН більше 10,5 головною формою існування карбонатної кислоти є карбонат-йони. Головним джерелом надходження карбон діоксиду в природні води є процеси біохімічного розпаду органічних залишків, окиснення органічних речовин. Одночасно з процесами надходження значна частина карбон діоксиду споживається при фотосинтезі, а також витрачається на розчинення карбонатів і хімічне вивітрювання алюмосилікатів: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 HSiO3–+ CO2 + H2O H2SiO3 + HCO3– Зменшення вмісту карбон діоксиду у воді відбувається також у результаті його виділення в атмосферу. Концентрація карбон(ІV) оксиду в природних водах коливається від декількох десятих часток до 3-4 мг/дм3, зрідка досягає 10-20 мг/дм3. Зазвичай навесні і влітку вміст карбон(ІV) оксиду у водоймах знижується, а наприкінці зими досягає максимуму. Карбон(ІV) оксид має винятково важливе значення для рослинних організмів (як джерело Карбону). У той же час підвищені концентрації CO2 пригнічують розвиток тваринних організмів. При високих концентраціях CO2 води стають агресивними стосовно металів і бетону в результаті утворення розчинних гідрогенкарбонатів, що порушують структуру цих матеріалів. Карбонати Основним джерелом гідрогенкарбонат- і карбонат-йонів у поверхневих водах є процеси хімічного вивітрювання і розчинення карбонатних порід типу вапняків, мергелів, доломітів, наприклад: CaCO3 + CO2 + H2O Сa2+ + 2HCO3– MgCO3 + CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3– Деяка частина гідрогенкарбонат- йонів надходить з атмосферними осадами і ґрунтовими водами. Гідрогенкарбонат- і карбонат- йони виносяться у водойми зі стічними водами підприємств хімічної, силікатної, содової промисловості тощо. По мірі накопичення гідрогенкарбонат- і особливо карбонат-йонів останні можуть випадати в осад: Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2 Сa2+ + CO32– CaCO3 У річкових водах вміст гідрогенкарбонат- і карбонат-йонів коливається від 30 до 400 мг/дм3, в озерах – від 1 до 500 мг/дм3, у морській воді – від 100 до 200 мг/дм3, в атмосферних осадах – від 30 до 100 мг/дм3, у ґрунтових – від 150 до 300 мг/дм3, у підземних водах – від 150 до 900 мг/дм3. жүктеу/скачать 0.58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|