8416072870

Inżynieria Środowiska - skrypt dla studentów kierunku Ochrona Środowiska Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego

Stałość lub małą zmienność pH wód naturalnych po wprowadzeniu do nich pewnej ilości mocnych kwasów lub zasad zapewnia istnienie układu buforowego (CO3²', HCO3') zależnego od zawartości w wodzie dwutlenku węgla i wodorowęglanów (równowaga wodorowęglanowo- węglanowa) [2-5].

HC0₃‘ + H⁺ H2CO3 =5=* C0₂ + H₂0 H2CO3 + OH’ «=* HCO3' + H₂0 Stężenie jonów H⁺ takiego układu wyraża się równaniem:

[H'] = K. ^[C0;] Ki =4,3 10’⁷ [HCO-]

Po zlogarytmowaniu równania otrzymujemy:

-pH = log K, + log [C0₂] - log [HC0₃T Wyrażenie po przemnożeniu przez (-1) i uporządkowaniu przyjmuje postać: pH = -log Ki + log[HC03‘] - log [CO2]

Podstawiając w równaniu za Ki wartość 4,3 10"⁷ otrzymujemy ostateczny wzór do obliczania pH wód naturalnych:

pH = 6,37 + log [HCO/] - log [C0₂]

[CO2] - stężenie równowagowe wolnego dwutlenku węgla, czyli kwasowość ogólna, [mval/dm³] [HC0₃‘] - stężenie równowagowe wodorowęglanów, czyli zasadowość wody m, [mval/dm³]

W wodach bardzo miękkich o małej zasadowości, jak np. w wodach pochodzących z torfowisk, znaczna ilość żelaza(II) ulega protolitycznej reakcji z wodą i powstają jony H⁺. Mamy z tym do czynienia wówczas, gdy zawartość wodorowęglanów rozpuszczonych w wodzie nie wystarcza do całkowitego zobojętnienia jonów wodorowych. W tych warunkach pH wody wynosi poniżej 4,6. Ma ona charakter silnie korozyjny.

Wody zanieczyszczone ściekami przemysłowymi mogą wykazywać odczyn silnie kwaśny (pH około 4,6), bądź alkaliczny (pH powyżej 8,3). Niekiedy alkaliczny odczyn wody pojawia się również przy wzmożonej fotosyntezie. Niewielka zmiana pH ma istotny wpływ na przebieg wielu zjawisk fizykochemicznych i biologicznych zachodzących w wodzie. Z tego też powodu dopuszczalne wartości pH ścieków odprowadzanych do zbiorników wód powierzchniowych normują określone przepisy prawne.

Odczyn pH wody przeznaczonej do picia powinno wynosić 6,5 - 9,5.(Dz.U. 2007r., Nr 61, poz. 417 ze zm.).

15