) T CO 3. z distribučních koeficientů δ a c(co 2. *) c(h + ) ) 2c(H 2. ) 2c(CO 3

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download ") T CO 3. z distribučních koeficientů δ a c(co 2. *) c(h + ) ) 2c(H 2. ) 2c(CO 3"

Ludvík Janda
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 1 Teorie celkový oxid uhličitý: *) + c(h- ) + c( ) Výpočet forem CO 2 z distribučních koeficientů δ a c(h 2 *) = δ 0 c(h- ) = δ 1 c( ) = δ 2 Výpočet forem CO 2 z NK = c(oh - ) + 2c( ) + c(h- ) c(h + ) KNK 8,3 = c(oh - ) + c( ) c(h 2 *) c(h + ) KNK 10,6 = c(oh - ) c(h- ) 2c(H 2 *) c(h + ) ZNK 4,5 = c(h + ) c(h- ) 2c( ) c(oh - ) = c(h + ) + c(h 2 *) c( ) c(oh - ) ZNK 10,6 = c(h + ) + 2c(H 2 *) + c(h- ) c(oh - )

2 2 ph = 4,5-8,3 lze stanovit a zanedbáváme OH -, H +, a = c(h- ) *) ph < 4,5 lze stanovit ZNK 4,5 a zanedbáváme OH -, a H - ZNK 4,5 = c(h + ) = c(h + ) + c(h 2 *) ph > 8,3 lze stanovit a KNK 8,3 zanedbáváme H + a H 2 * => vyskytuje se OH -, a H -!!! OH - a H- neexistují vedle sebe!!! => jsou 3 možnosti: a) H- a vedle sebe => c(h- ) = 2KNK 8,3 b) pouze => c( ) = KNK 8,3 c) a OH - vedle sebe => c( ) = KNK 8,3 c(oh - ) = 2KNK 8,3 Jak je rozlišit? Kritérium rozlišení = 2KNK 8,3 < 0 => H- a ~ 0 => > 0 => a OH -

3 3 delta H 2 * H - δ0 δ1 δ ph Distribuční diagram uhličitanového systému

4 4 Vápenato-uhličitanová rovnováha Rovnice vápenato-uhličitanové rovnováhy Ca (s) + H 2 * = Ca H - Ca (s) + H + = Ca 2+ + H - K A = K 1 K s K 2-1 = 10-4,345 (T = 25 C) K B = K s K 2-1 = 10 2,01 (T = 25 C) K 1 = 10-6,35, K 2 = 10-10,33, K S = 10-8,35 Rovnovážný oxid uhličitý c r (H 2 * ) nebo c r ) = volný oxid uhličitý, který je v rovnováze s c(ca 2+ ) a c(h- ) Rovnovážná křivka c r K2 2 2 ( CO2 ) = c( Ca + ) c ( HCO3 K K 1 S ) c(h 2 * ) < c r (H 2 * ) vylučování Ca z vody inkrustující voda c(h 2 * ) > c r (H 2 * ) rozpouštění Ca agresivní voda

5 5 Příklad Ve vodě byly analyticky zjištěny tyto hodnoty: = 2 mmol/l, = 0,8 mmol/l. Vypočtěte hodnotu ph vody a koncentraci veškerého oxidu uhličitého za předpokladu, že ve vodě převažuje uhličitanový systém. Řešení: změřeny a => ph = 4,5-8,3 => výskyt H- a H 2 * = c(h- ) = 2 mmol/l *) = 0,8 mmol/l *) + c(h- ) = 0,8 + 2 = 2,8 mmol/l = c(h- ) = δ 1 => δ 1 = c(h- )/ = 2/2,8 = 0,714 Z distribučního diagramu odečteme hodnotu ph cca 6,75 *) =δ 0 =>δ 0 *)/ = 0,8/2,8 = 0,286 - Z distribučního diagramu odečteme hodnotu ph cca 6,75

6 6 Příklad Analýzou vody byly zjištěny tyto hodnoty: ph = 6,7, = 4,9 mmol/l, = 2,3 mmol/l. Jaká bude celková ZNK (ZNK 10,6 )? Řešení: ZNK 10,6 = c(h + ) + 2c(H 2 *) + c(h- ) c(oh - ) - (viz výše) změřeny a + ph = 6,7 => výskyt H- a H 2 *, zanedbáváme OH -, H +, a => ZNK 10,6 = 2c(H 2 *) + c(h- ) = 2 + = 2*2,3 + 4,9 ZNK 10,6 = 9,5 mmol/l

7 7 Příklad Povrchová voda má hodnotu ph 7,5 a koncentraci veškerého CO 2 4 mmol/l. Odpadní voda obsahuje kyselinu sírovou o koncentraci 10 mmol/l. Jaké nejvyšší množství odpadní vody lze vypustit do toku, aby hodnota ph neklesla pod 6,5?

8 8 Řešení: Je nutné znát hodnotu. ph = 7,5 => zanedbáváme OH -, H +, a Z grafu odečteme hodnotu δ 1 ; δ 1 = 0,935 => Tj. = c(h- ) = δ 1 = 0.935*4 = 3,74 mmol/l Přípustná hodnota ph v toku = 6,5 => z grafu δ 1 = 0,59 => = δ 1 = 0.59*4 = 2,36 mmol/l (pod tuto hodnotu nesmí klesnout KNK v toku) Z rozdílu obou hodnot se vypočte nejvyšší přípustné množství kyseliny, které lze vypustit do toku: = 3,74 2,36 = 1,38 mmol/l jednosytné (!!!) kyseliny Kyselina sírová = dvojsytná kys. => max. množství = 1,38/2 = 0,69 mmol/l odp. voda: c 1 = 10 mmol/l H 2 SO 4 ; V 1 =??? litrů tok: c 2 = 0,69 mmol/l; V 2 = 1 m 3 = 1000 litrů c 1 V 1 = c 2 V 2 => V 1 = c 2 V 2 /c 1 =0,69*1000/10 = 69 litrů odpadní vody na 1 m 3 vody v toku

9 9 Příklad Stanovte agresivní, příp. inkrustující, charakter vody z jejího rozboru. Rozborem vody bylo zjištěno složení: = 2,5 mmol.l -1, c m (Ca) = 80 mg.l -1, c m ) = 50 mg.l -1. Řešení: M(Ca) = 40,1 g.mol -1 ; M ) = 44,0 g.mol -1 ; = c(h - ). Z hmotnostních koncentrací vypočítat látkové koncentrace c(ca) a ). c(ca) = c m (Ca) /M(Ca) = 80 / 40,1 = 1,995 mmol.l -1 ) = c m ) /M ) = 50 / 44,0 = 1,136 mmol.l -1 Vypočítat rovnovážnou koncentraci c r ) z rovnice: K2 2 2 c ( CO2 ) = c( Ca + r ) c ( HCO3 ) K 1 = 10-6,35, K 2 = 10-10,33, K S = 10-8,35 K K 1 S c r ) = 10-10,33 /10-6,35 / 10-8,35 * 0, * 0, = 0, mol.l -1 = 0,2923 mmol.l -1 Porovnat c r ) s koncentrací CO 2 ve vodě a určit charakter vody. ) = 1,136 mmol.l -1 > c r ) = 0,292 mmol.l -1 voda je agresivní

10 10 Příklad Stanovte agresivní, příp. inkrustující, charakter vody z jejího rozboru. Rozborem vody bylo zjištěno složení: = 12,3 mmol.l -1, c m (Ca) = 260 mg.l -1, c m ) = 700 mg.l -1. M(Ca) = 40,1 g.mol -1 ; M ) = 44,0 g.mol -1 ; = c(h- ). Řešte sami...

Podobné dokumenty

Hydrochemie Oxid uhličitý a jeho iontové formy, ph, NK

Hydrochemie Oxid uhličitý a jeho iontové formy, ph, NK 1 Oxid uhličitý - CO 2 původ: atmosférický - neznečištěný vzduch 0,03 obj. % CO 2 biogenní aerobní a anaerobní rozklad OL hlubinný magma, termický rozklad uhličitanových minerálů, rozklad uhličitanových