Powietrze Kula ziemska wytwarza grawitacje w wyniku czego następuję przyciąganie gazów - atmosfera. (9600 km od powierzchni ziemi) Gęstość spada wraz ze wzrostem wysokości. Do normalnych obliczeń można założyć że jest gazem doskonałym (pV= nRT)
Prawo Daltona- Ciśnienie mieszaniny gazów jest proporcjonalne do sumy ciśnień cząstkowych. p = p1+p2 +... =pn = (n1/v + n2/v + n3/v +.... nn/v)*RT
Rozpuszczalność gazów w wodzie jest proporcjonalna do ciśnienia cząsteczkowego danego gazu.
Stężenie jonów podstawowych (Azot , tlen) podajemy w procentach. (objętościowych, wagowych)
Stężenie zanieczyszczeń podajemy w
-ppm (część na milion)
-pphm (cześć na 100 milionów)
-ppb (bilion amerykański)
Stężenie jonów podawane są w mikrogramach na metr sześcienny. (10^-6 grama)
Skład chemiczny atmosfery można podzielić na
-Homosferę (do 90 km ponad ziemie)
-Heterosferę (od 90km do 200 km podstawowy gaz to azot atomowy N2,
od 200 do 1100 km tlen w postaci atomowej O
od 1110 do 3200 km - Hel
od 3200 do 9600 atomowy wodór)
Występowanie pierwiastków w postaci atomowej jest możliwe bo promieniowanie słoneczne powoduję jonizację gazu (rozpad na cząstki). Pochłanianie promieniowania (ultrafioletowego) i zamienianie go na ciepło odbywa się w Heterosferze.
Pod względem fizyko chemicznym homosferę dzielimy na 3 strefy
-Troposfera (9 km - 18 km)
-Stratosfera (40 - 55 km )
-Mezosfera (55 - 89 km)
w troposferze temp maleje ze wzrostem wysokości o 0,65 stopnia na 100 m
a pozniej spada do -70 stopni
Heterosfera
-Temp do 730 stopni Celsjusza, jonizacja gazów powoduje wzrost.
Homosfera - na wysokości 20 km wyróżniamy ozonosferę
Skład suchego powietrza - azot 48%, tlen 21% argon 0,93 % Dwutlenek węgla 0,032%
Pozostałe 0,004 %
Właściwości gazów
Azot - Występuje N2, nie reaktywny,
Tlen - O2, aktywny chemicznie, wchodzi w reakcje
Para wodna, w powietrzu zależy od położenia zbiorników wodnych, wiatru, temp powietrza
Stężenie waha się od 0,2% do 6 % objętościowych a zawartość określa się wilgotnością względną definiowaną jako stosunek prężności pary wodnym do prężności w stanie nasycenia w danej temp. Para osiąga PUNKT ROSY i nie ulega kondensacji. Wykorzystanie PUNKTU ROSY w osuszaniu powietrza. Obniżenie temp. Obniża wilgotność. Para wodna zwiększa POJEMNOŚĆ CIEPLNĄ powietrza. Powoduje katalizowanie przemian chemicznych.
Mgła jako woda w postaci ciekłej.
Zjawisko wpływające na stężenie zanieczyszczeń w powietrzu
W normalnych warunkach w skutek zmiany temp. Powietrza z wysokością występują ruchy pionowe powietrza. Powietrze nagrzewa się przy powierzchni ziemi co sprawia że maleje jego gęstość. Cieplejsze powietrze unosi się do góry gdzie ulega schłodzeniu i powraca w kierunku ziemi. Zanieczyszczenia powietrza emitowane do powierzchni ziemi. Ulegają naturalnym rozcieńczenia w wyniku tych ruchów. Wysoka zabudowa, położenie w dolinach powoduje że ruchy pionowe ulegają zaburzeniu (450 - 900 m) następuje spadek temp. Powietrza. Potem występuje warstw uniwersalna (900 m -1800m) gdzie temp. Wzrasta.
Po przekroczeniu tej wartości znowu maleje. Występowanie warstwy inwersyjnej powoduje że zanieczyszczenia kumulują się przy ziemi.
Skład powietrza jest zmienny. Spowodowane są głównie jego zanieczyszczeniami które można podzielić na naturalne i związane z działalnością człowieka
-Naturalne - powstają w wyniku rozkładu materii organicznej, nieorganicznej pożary lasu, powoduje to zmianę stężenia tlenków, azotów węgla, dodatkowo powstaje amoniak i siarkowodór, są też pyły (wybuchy wulkanów, wiatry)
-Zanieczyszczenia człowieka- Emitowane do atmosfery różne gazy
-Zanieczyszczenia pierwotne: CO2 , O2, NO3, NO4, Węglowodory, tlenki siarki
-Zanieczyszczenia Wtórne : związki które powstają w atmosferze
Główne źródła zanieczyszczeń pierwotnych: Transport, spalanie, przemysł, odpady. Itp.
Ocena źródeł zanieczyszczeń (oraz ich rodzaju) jest niewystarczająca bo nie względna TOKSYCZNOŚCI zanieczyszczeń.
Używamy pojęcia toksyczność względna, posługując się wielkościami najwyższych dopuszczalnych stężeń
Ocena żródeł zanieczyszczeń wymaga 2 pojęć - NOS -Najwyższe Dopuszczalne Stężenie zanieczyszczenia które nie powoduję skutków ubocznych (dla środowiska)
TOKSYCZNOŚĆ WZGLĘDNA - mówi o szkodliwości poszczególnych zanieczyszczeń.
Podstawowe zanieczyszczenia powietrza. Co2 - naturalny składnik atmosfery. Jego wzrost powoduje zagrożenie życia. W jakości oczyszczanych ścieków: im wyższa wartość BZT5 tym większe zanieczyszczenie (ilość związków organicznych).
Cząsteczka - grupa atomów trwale ze sobą połączona wiązaniami chemicznymi.
Związek chemiczny - zbiór atomów trwale połączonych wiązaniami chemicznymi. Najmniejsza jej porcja jest cząsteczka.
Mieszanina - połaczenie dwóch lub więcej pierwiastków które zachowuja swoje właściwości: mieszanina jednorodna i niejednorodna.
Atom - najmniejszy niepodzielny metodami chemicznymi składnik materii. Składa się z jądra i otaczających jądro elektronów. W jądrze są protony i neutrony. Jądro jest kilkasiesiąt tysięcy mniejsze od całego atomu.
Elektron - znajduje się w atomie i jest cały czas w ruchu wokół jądra atomowego. Są neutralizowane przez protony.
Proton - utkwiony w jądrze, nie elementarny dodatni podzielny ładunek.
Neutron - obojętny elektrycznie stabilizuje jądro odzielając od siebie słabe ładunki dodatnie.
Jon - atom lub czasteczka która ma nadamiar lub niedobór elektronów w stosunku do protonów. Są naładowane dodatnie lub ujemnie.
Prawo okresowości - własności pierwiastków są periodycznie zależne od ich mas atomowych.
Litowce - metaliczne z 1 elektronem na ostatniej powłoce. Mają najmniejszą gęstość wśród pierwiastków.
Berylowce - 2 elektrony na ostatniej powłoce.
Prawo Tiad - trzy atomy - 2 skrajne ich masa na pół tworzy mase środkowego.
Tlen- ma energie do odbierania elektronów.
Mol - jednostka liczby materii. 1 mol jest to ilośc materii mającej taką samą liczbe cząstek ile jest atomów zawartych w 12 gramach izotopuwęgla 12C. w 1 molu znajduje się 6,022*1023 .
Masa atomowa - liczba określająca ile razy atom danego pierwiastka chemicznego jest cięższy od 1/12 izotopu 12C.
Izotopy - to sama liczba protonów, inne neutronów przez co różna masa atomowa. Należą do 1 pierwiastka i mają niemal identyczne własności chemiczne - izotopy trwałe - nie ulegają samorzutnej przemianie - izotopy nietrwałe - promieniotwórcze ulegają samorzutnej przemianie na inne izotopy.
Reakcja addycji - dodawania - reagująca cząstka ulega powiększeniu o tam lub grupę SO3 + H2O - H2SO4.
reakcja substytucji - reakcja podstawienia - następuje wymiana tomu lub grupy NaOH + HCl - NaCl +H2O.
Reakcja eliminacji - oderwania - od cząsteczki odrywa się atom lub grupa i nic innego się w to miejsce nie przyłacza 2CH4 - H-C≡C-H+3H2
Wiązania atomowe pozostaje pomiędzy 2 jednakowymi atomami. Kowalencyjne - pomiędzy 2 atomami których wzajemna róznica ładunku jąder jest bliska 0.
jonowe - pomiędzy 2 atomami których wzajemna róznica elektryczności jest bardzo duża.
Wodorowe - nie jest wiązaniem chemicznym nie powstaje na skutek wymiany elektronów i jest dużo mniej trwałe.
I postulat Bohra - elektron porusza się po orbitach stacjonarnych wokół jądra, z ruchem tym nie związana jest żadna zmiana energii atomu wśród nieskończenie wielu orbit stacjonarnych. me*v*r=n*h/2PI. II - emisja albo absorpcja promieniowania zachodzi na skutek przeskoku elektronu z 1 orbity stacjonarnej z energią Ea na inną z energią E1. częstość promieniowani jest warunkowana róznicą energi: h*v=E2-E1.
izomery - cząsteczki związków chemiczny o jednakowym składzie atomowym różniące się budową.
Tlenki to ogólna nazwa nieorganicznych związków chemicznych w których występują wiązania chemiczne między tlenem a innym pierwiastkiem oraz wiązania między 2 atomami tlenu lub 2 atomami drugiego pierwiastka.
Tlenki kwasowe - np.: dwutlenek węgla czy tlenek siatki, reagują z wodą i z zasadami(bezwodniki kwasowe) - zasadowe - (bezwodniki zaadowe) - tlenki metali I i II grupy, reagują z woda i z kwasami - amfoteryczne - np.: tlenek glinu, nie reagują z wodą a reagują z kwasami i zasadami.
Teoria Bronsteda-Lowry'ego - zasada to każdy związek chemiczny który w warunkach danej reakcji jest akceptorem (przyjmującym) kation wodorowy H+. kwas to każdy związek chemiczny który w warunkach danej reakcji jest donorem (dostarczycielem) jonu wodorowego H+. np: Hcl + H2o - H30+ + Cl-. HCl jest donorem protonów a H2O akceptorem protonów. W wyniku reakcji kwasów z zasadami powstają sole.
Teoria Lewisa - zasada to związek który jest donorem w warunkach danej reakcji pary elektronowej, więc kwas jest akceptorem pary elektronowej. Jego definicja obejmuje związki które zachowują się jak kwasy bo mają silny deficyt elektronów mimo że posiadają w strukturze atomowej wodoru. Np.: AlCl3 + a- - AlCl4-.
Sole (MnRm) są związkami stałymi, mają budowe krystaliczną, w węzłach ich sieci znajdują się kationy metali i aniony reszt kwasowych. Jak wszystkie związki jnowe w stanie stopionym przewodzą prąd elektryczny. Sole są mocnymi elektrolitami.
Rozpuszczalność - stężenie roztworu nasyconego. Stężenie zalezy od rodzaju rozpuszczalnika, rodzaju substancji, temperatury ciśnienia.
Zjawisko dyfuzji - nazywamy zdolnośc wędrówki cząsteczek rozpuszczonych w obrębie roztworu. Dzięki dyfuzji roztwór bardziej stężony graniczący z roztworem o niższym stężeniu rozcieńcza się.
Osmoza - dyfuzja czasteczek rozpuszczalnika np.: wody przez membranę półprzepuszczalną.
Ciśnienie osmotyczne - ciśnienie hydrostatyczne potrzebne do uniemożliwienia przenikania rozpuszczalnika (wody) przez membranę. Elektrolity - zwizki chemiczne które rozpuszczone w wodzie nadają jej zdolnośc przewodzenia prądu.
Roztwory buforowe to roztwory których wartość pH po dodaniu mocnych zasad lub kwasów jak i po rozcieńczeniu wodą zmienia się nieznacznie. Węglowodorami nazywamy związki organiczne których cząsteczki zbudowane są wyłącznie z atomów węgla i wodoru.
Alkany(CnH2n+2) - węglowodory nasycone. Właściwości - ulegają spalaniu 1) całkowite - CH4 + 2O2 - CO2 + 2H2O 2) półspalanie - CH4 + 3/2O2 - CO + 2H2O 3) niecałkowite - CH4 + O2 - C + 2H2O.
Alkiny (CnH2n-2) wł. Chemiczne - reagują z bromem , ulegają owodorowieniu.. Alkeny(CnH2n) - otrzymywanie PCV, reagują z kwasem octowym, reakcja almeryzacji acetylenu(łączenie dwóch cząsteczek). Otrzymywane są z węgliku wapnia.
Węglowodory aromatyczne: o budowie pierścieniowej w których cząsteczkach między atomami węgla występują wiązania zdelokalizowane. Przykładem jest benzen. Budowa benzenu jest płaska, obecność w czastczce wiązania zdelokalizowanego zbudowanego z szczęściu elektronów. Tworzy ono chmurę elektronową nad i pod pierścieniem. Wł fizyczne benzenu - bezbarwna, lotna ciecz o zapachu charakterystycznym, nie rozpuszcza się w wodzie, dobry rozpuszczalnik niektórych związków chemicznych. Wł chemiczne - spala się kopcącym płomieniem, pary z powietrzem tworza mieszaninę wybuchową, nie reaguje z woda bromową. Otrzymywanie: trymeryzacja cząsteczek acetylenu, na skalę przemysłowa w procesie cyklizacji.
Alkohole - związki zawierające grupe hydroksylową OH połączone z nasyconymi atomami węgla. Pochodne węglowodorów w których wodór podstawiony jest przez grupę wodorotlenową nazwy alkoholi szeregu nasyconego wyprowadza się od nazwy grupy węglowodorowej wchodzącej w skład alkoholu.
Otrzymywanie fenoli - destylacja smoły węglowej. Zastosowanie - środki dezynfekcji, produkcja barwników, wywołacz fotograficzny, leki, środki zapachowe.
Etery otrzymywanie - dehydratacja alkoholi, metoda Wilsona, metowa dwufazowa(wodna i organiczna).
Aldehydy - grupa związków posiadających grupę karbonylową, której atom węgla jest bezpośrednio związany z przynajmniej jednym atomem wodoru. Są otrzymywane przez utlenianie alkoholi I-rzedu.
Ketony - to związki posiadające grupe karbonylową do której z obu stron są przyłączone grupy węglowodorowe. Są otrzymywane przez utlenianie alkoholi II-rzędu.
Kwasy karboksylowe to kwasy zawierające grupe karboksylową.
Kwasy aromatyczne to kwasy karboksylowe zawierające grupe karboksylową przyłaczoną bezpośrednio do pierścienia aromatycznego.
Węglowodany - organiczne związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Są to związki zawierające jednocześnie liczne grupy hydroksylowe karbonylowe oraz czasami mostki półacetalowe. Tradycyjnym wzorem ogólnym węglowodanów jest CnH2mOm, choć wiele ważnych węglowodanów, takich jak np. deoksyryboza, nie spełnia tego wzoru.
Aminy to związki organiczne zawierające w swojej budowie grupę aminową będącą pochodną amoniaku (-NH2, =NH, =N-). Aminy dzieli się na pierwszo-, drugo- i trzeciorzędowe, jednak ten podział nie przebiega tak, jak w przypadku alkoholi, lecz wynika z liczby grup organicznych bezpośrednio przyłączonych do atomu azotu.
Aminy aromatyczne, tzn. takie, w których grupa aminowa łączy się bezpośrednio z pierścieniem aromatycznym, mają nieco słabsze właściwości zasadowe niż aminy alifatyczne. W aminach aromatycznych wolna para elektronowa na azocie bierze częściowo udział w mezomerii pierścienia, co powoduje częściowy "ubytek" ładunku ujemnego na azocie i osłabienie jego zasadowości. Przejęcie przez pierścień części ładunku azotu powoduje pojawienie się struktur mezomerycznych z ładunkiem ujemnym w pozycji o- i p-. Istnienie takich form powoduje, że elektrofilowe reakcje podstawienia w pierścieniu przebiegają głównie w pozycjach o- i p-. Podobny efekt dają wszystkie podstawniki, które angażują swoje pary elektronowe w mezomerie pierścienia. Są tzw. podstawniki I-rodzaju.
Aminokwasy - Związki organiczne, pochodne węglowodorów, zawierające co najmniej jedną grupę aminową (-NH2) i jedną grupę karboksylową (-COOH). @Inaczej mówiąc są to kwasy karboksylowe alifatyczne lub aromatyczne, zawierające w cząsteczce oprócz grupy karboksylowej -COOH, grupę aminową -NH2.
Białka (proteiny) dzielimy na - włókniste - nie rozpadaj się w wodzie - granularne - rozpadają się w wodzie - fibrynowe - rozpadają się w wodzie, roztwory kwasowo-zasadowe, duże cząsteczki tworzą koloidy. Białka I-rzad - peptydowe, skład aminokwasu II-rząd - określają kształt łańcuchów III-rząd - liczba łańcuchów, sposób powiązania. IV-rząd. R
eakcje utleniania i redukcji - jeden związek ulega utlenianiu a drugi redukcji C + O2 - CO2.
Hydroliza - rozpad cząstek soli pod wpływem wody. Ulegają jej słabe kwasy i mocne zasady, mocne kwasy i słabe zasady, słabe kwasy i słabe zasady.
Pestycydy
Środki chemiczne, służą do zwalczania chorób rośl, usuwania i niszczenia chwastów, i do zwalczania pasożytów.
Insektycydy
-Węglowodory chlorowe, trudno ulegają biodegradacji, kumulują się w organizmach żywych, bardzo długo pozostają w wodzie i glebie.
-Związki fosforoorganiczne są mniej szkodliwe, łatwiej ulegają biodegradacji, produktu rozkładu są mniej toksyczne.
HERBICYDY do zwalczania chwastów, działanie polega na nadmiernym pobudzaniu wzrostu, co prowadzi do obumierania. Prawie wszystkie ulegają biodegradacji.
FUNGICYDY przeciwko grzybom.
Reakcje:
Dysocjacja: NaCL-Na+Cl
Estryfikacja:CH3COOH+CH3OH-CH3COOCH3+H2O
Hydroliza: NH4+H2O-NH3+H30
Redoks: O2+C-CO2
Syntezy: 2Mg+O2-2MgO
Zobojętniania: NaOH+HCL-NaCL+H2O
Spalanie: C+O2-CO2
Półspalanie: 2CH4+3O2-2CO+4H20
Substytucji: C2H6+Cl2-C2H5Cl+HCL
Utlenianie:2CH3CH2OH+O2-2CH3COOH
COOH+5O2=3CO2+HNO3+3H2O
Azotany dostają się do wód wraz ze ściekami miejskimi i przemysłowymi, opadami atmosf i spłwami z nawożonych pól. Tą drogą dostają też do wód podziemnych. Stężenie w wodach naturalnych jest kilku mg/dm3, wyższe w wodach zanieczyszczonych. Azotany w większej ilości są niepożądane. Są one wykorzystywane przez glony i rośliny wodne do swojego rozwoju, w sprzyjających warunkach do nadmiernego rozwoju, prowadząc do wtórnego zanieczyszczenia. Woda do picia 10mg.
Fosforany i Polifosforany
-od H3PO4 (dysocjacja III stopnia)
-W wodzie mogą występować 3 rodzaje soli
-Mogą być pochodzenia nieorganicznego (gleby nawożone nawozami fosforanowymi, lub złóż naturalnych)
-Mogą być pochodzenia organicznego (rozkład związków organicznych zawierających fosfor)
-Mogą pochodzić z wydalin ludzkich, ze ścieków gospodarczych i przemysłowych
-Tak jak azotan w wodzie powoduje wzrost roślin.
-W wodach naturalnych występują w postaci jonowej, albo w postaci koloidalnej (cząstek zawieszonych)
-Kwasy dzielimy na orto i metafosforowe (polifosforany) używane do środków piorących (usuwają twardość)
-W warunkach tlenowych tworzą fosforany, a w beztlenowym -fosforiak (H3P).
-Nie są wskazane w wodzie przeznaczonej do spożycia, bo sprzyjają rozwój mikroorganizmów
Krzemiany
- mlSIO2/dm^3
-Występują w postaci JONOWEJ albo KOLOIDALNEJ
-Największe ilości w twardych wodach podziemnych, najmniejsze na terenach błotnistych
-W wodzie do picia mogą występować, w wodze do celów przeznaczonych nie są porządne.
Fluor
-Największe ilości fluoru w wodach podziemnych.
-W niskich stężeniach dobry dla krążenia i układ kostny. (fluoryzacja zębów)
-Stężenie dopuszczalne 1,5 Fluoru / dm^3
Jod
-Występuje w postaci JODKÓW (J-) i JODANÓW (JO3-)
-Występuje w soli kuchennej
Bor
-W wielu złożonych postaciach (kwas borowy i sól)
Wapń i Magnez
-Występują we wszystkich wodach naturalnych
-Pochodzą z gleby, ługowania DOLOMITÓW, magnezytów, lub innych minerałów
-Pochodzą z zanieczyszczeń ściekami przemysłowymi
-W wodach naturalnych Wapń i Magnez występują w postaci wodorowęglanów lub siarczanów. Lub jako chlorek magnezowy i wapniowy.
Nie maja znaczenia zdrowotnego
Żelazo i Mangan
-Występują w 2 stopniach utlenienia Fe2+ , Fe3+, i Mn2+ , Mn4+
-Znaczna ilość żelaza wpływa na MĘTNOŚĆ
-Nie jest porządna w przemyśle
-Mangan występuje zawsze razem z żelazem
-Obecność manganu zmienia smak i ZAPACH wody
-Trudno usuwalne
Sód i Potas
-Potas reguluje prace serca
Glin
Rozpowszechniony w przyrodzie i wodzie naturalnej.
FENOL związek organiczny zawierający grupę wodorotlenową związaną z pierścieniem aromatycznym.. Oprócz jednowodorowych istnieją wielowodorowe: pirokatechina, rezorcyna, pirogalol, hydroksyhydrochinon.
Są pewnym stopniu wskaźnikiem zanieczyszczenia wody ściekami przemysłowymi. Do wód dostają się wraz z ze ściekami miejskimi. Fenol jest niepożądanym składnikiem wód. Ulega w pewnym stopniu rozkładowi w procesie samooczyszczania rzeki, ale zużywa tlen doprowadzając do deficytu tlenowego. W dużych stężeniach jest toksyczny dla org wodnych. Woda posiadająca fenole i poddana chlorowaniu posiada apteczny zapach.
Utlenialność
Umowny wskaźnik, określający zdolność wody do pobierania tlenu z NADMANGANIANU POTASOWEGO (KmnO4). W roztworze KWAŚNYM lub Alkaicznym. Przez utlenialność wody rozumie się ilosć mg O2 który jest zużyty przez próbkę ogrzewaną w temp 100 stopni w ciągu 30 min. Utleniają się związki organiczne i niektóre nieorganiczne. Utlenialność daje PRZYBLIŻONE pojęcie o związkach organicznych.
Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu - umowne pojęcie oznaczające ilość tlenu (mg/dm³), pobranego z utleniaczy (np. chromiany (Cr2O72-), jodany (JO3-), nadmanganiany (MnO4-) na utlenienie związków organicznych i niektórych nieorganicznych (np. SO32-, siarczków). Stosowane jako miara zanieczyszczeń w wodzie i ściekach.
BZT5 (Biochemiczne Zapotrzebowanie Tlenu) - to umowny wskaźnik określający biologiczne zapotrzebowanie tlenu, czyli ilość tlenu wymaganą do utlenienia związków organicznych przez mikroorganizmy (bakterie aerobowe). Wartość tę uzyskuje się w wyniku pomiaru zużycia tlenu przez badaną próbkę wody lub ścieków w ciągu 5 dni. Pośrednio określa się w ten sposób stężenie substancji organicznej podatnej na biodegradację. BZT5 jest wskaźnikiem czystości wody i reagować z SO2
SO2 + O -> SO3
Obecność w powietrzu tlenków żelaza i manganu powoduje katalityczne utlenienie SO2 do SO3 w procesie utleniania uczestniczą również NOx
SO2 + NO2 ->SO3 + NO
SO2 +N2O5 ->SO3 + N2O4
Tlenki siarki działają szkodliwie na rośliny na poziomie dziesiątych części ppm
Zmniejszenie wzrostu roślin, obniżenie plonów, KWAŚNE DESZCZE
Zwierzęta. 2-5 ppm , podrażnienie dróg oddechowych
Tlenki siarki powodują higroskopijną korozje żelaza i cynku i stali , uszkadza beton, węglan wapnia
CaCo3 + H2SO4 ->CASO4 + CO2+H2O
WODA
Budowa cząsteczki wody
Cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Kąt pomiędzy atomami wodoru wynosi 104o 40'. Dzięki kątowej budowie cząsteczka wody ma moment dipolowy. Cząsteczki wody przyciągają się różnoimiennymi biegunami tworząc asocjat, dzięki czemu temperatura wrzenia wody jest stosunkowo wysoka. Biegunowa budowa cząsteczki wody powoduje dobrą rozpuszczalność w wodzie szeregu związków chemicznych.
Wodę otrzymuje się przez spalanie wodoru w tlenie:
2H2 + O2 = 2H2O
Właściwości wody
Fizyczne - Temperatura, Barwa, Mętność, smak, przewodnictwo własciwe
Chemiczne -NIEORGANICZNE- Twardość, zasadowość, kwasowość, odczyn, przewodnictwo
ORGANICZNE- Bzt, Chzt, Utlenialność
Tlen
W wodzie znajduje się z atmosfery na wskutek rozpuszczenia lub procesu fotosyntezy w wodzie. Gaz nie reaktywny z cząsteczką wody. Zawartość tlenu w wodzie to 0 -14 mg o2 / dm^3 Stopień nasycenia - iloraz stężenia tlenu w danym momencie w danej wodzie i maksymalnej ilości tlenu w wodzie destylowanej w danej temperaturze i przy ciśnieniu 760 mm Hg.
Dla wód powierzchniowych % nasycenia wody tlenem -100%, w wodach zanieczyszczonych - 50 % w przypadku spadku tlenu do 0 w wodzie dominują procesy beztlenowe. Tlen jest wskaźnikiem zanieczyszczenia wody. Jego obecność jest bardzo ważna gdyż warunkuje życie w wodzie. Bierze udział w samooczyszczeniu. Jest niepożądany w wodach przemysłowych - przyśpiesza korozje.
Jony wodoru atakują powierzchnię metali. Do roztworu przechodzą jony żelazowe a tworzy się wodór atomowy. Jednak obecny w wodzie tlen utlenia wydzielający się wodór atomowy do H2O co powoduje odsłonięcie powierzchni metalu. Żeby temu zapobiec należy odgazować wodę.
Dwutlenek węgla
W wodach naturalnych pochodzi z atmosfery, lub rozkładu związków organicznych. W wodach głębinowych z procesów geochemicznych. Zawartość od kilku do kilkunastu mg.
W zależności od Ph może występować albo w postaci gazowej (pH <4,5) bądź tez w postaci jonu wodorowęglanowego HCO (pH = 8,4) lub węglanowego CO (pH=10,5). Ogólny dwutlenek węgla jest wiec ich sumą.
Chlorki
We wszystkich wodach naturalnych sole kwasu solnego. Dobrze rozpuszczalne w wodzie, (oprócz AgCl). Jon chlorkowy znajduję się we wszystkich wodach naturalnych. W wodach morskich jon chlorkowy jest głównym anionem. Mogą pochodzić z odpadów z kopalni, gałęzi przemysłu , ścieków gospodarczych. Są trudno usuwalne. W wodzie może się znajdować do 300 mg, Są korozyjne dla żelaza powyżej 50 mg
Siarczany
Sole kwasu siarkowego. Dostają się do wody przez wymywanie skał osadowych (w ich skład wchodzi gips), wyługowania gleby, utleniania siarczków metali ciężkich. Ulegają hydrolizie co powoduję zakwaszanie wody. Praktycznie są nieusuwalne. Korozyjne w stosunku do betonu. Węglany i kwaśne węglany dysocjacje I i II stopnia. Różno rozpuszczalne. Stężenie podaje się w mgR/dm^3. Albo mval/dm^3 albo val/dm^3. w wodach naturalnych 1,5 - 3,5 mvala. Ich obecność powoduje buforowanie.
Węglany i kwaśne węglany
Sole słabego kwasu węglowego, k.węglowy dysocjuje dwustopniowo:
H2CO3=H+HCO3; HCO3=H+CO3
Węglany i w. kwaś jako sole słabego kwasu rozkładają się pod wpływem mocniejszych kwasów z wydzieleniem CO2. Są tu głównym składnikiem zasadowości wody. W. i w.k. Ca,Mg,Fe,Mn: stanowią twardość węglanową. W wodach zawartość wynosi 1,5-3,5mval/dm3. Nie są wskaźnikami zanieczyszczenia, ich obecność jest porządana, stanowi wkład buforowy, przeciwdziałający nagłym zmianom pH.
Azotyny
Sole kwasu azotawego, powstają jako produkty przejściowe utleninia amoniaku, do azotanów. Azotyny SA nietrwałą formą azotu przechodząca w war tlenowych w azotany, w war redukcyjnych w amoniak, są też wskaźnikiem zanieczyszczenia wody. Stęż w wodach pow. Kilka tys mg na dm3, w wodach zanieczyszcz rzędu dziesiętnych lub setnych mg/dm3
Azotany
Bardzo łatwo rozpuszczalne sole kwasu azotowego.Ch3.NH2-CH-