2009 01 023627

ft W ml iw S. i. IXjI!v r’A»nwvnA»*\iU, W.rumrj 'U)i ISBN V?#^U0MSW4-J. C by    PWN 20«r?

9.2. Jednostki stężenia stosowane w przypadku roztworów wodnych    249

i innych źródeł słodkiej wody, ale nie jest prawdziwe dla wód oceanicznych, których gęstość wynosi 1.025 kg • L^-1 w temp. 15 C. Dlatego tez lepiej jest wyrażać stężenia w sprecyzowanych jednostkach masy na objętość lub masy na masę. Badania stężenia metali w rzece Żółtej (Huanghe) w Chinach² wykazały obecność jonów cynku w grani

cach stężeń od 60 ng • kg ¹ w głębi lądu do 352 ng ■ kg ¹ w pobliżu jej ujścia w Bohai. Przy zastosowaniu takich jednostek nic ma niepewności związanej ze zmianami gęstości przy przejściu od wody słodkiej do słonej.

Drugi problem zawiązany z jednostkami typu części na... wynika z niepew ności związanej z wwborem określonych postaci występowania substancji przy obliczaniu ich masy. Na przykład, stężenie 10 ppm jonów amonowych w roztworze odpowiada jego stężeniu 5,56- 10^-4 mol ■ L“\ obliczonemu w następujący sposób:

10 ppm = 10 mg • L '' = 10 10 ³ g • L^_l

-^l0'°-³g'^L;'—i.56.,0- mo! ■ L—

18.0 g- mol"¹

przy czym 18.0 g • mol^-1 oznacza masę molową jonów amonowych.

W ważnej reakcji nazywanej nitryfikacją — będziemy ją szczegółowo rozpatrywać później w rozdz. 15 —jony amonowe mogą ulec utlenieniu do jonów azotanowych! V). Ze stechiometrii tej reakcji wynika, że jeden jon amonowy staje się jednym jonem azotanowym!V). możemy więc stężenie jonów azotanowych!V) (w jednostkach ppm) obliczyć w' następujący sposób:

5.56 • 10"⁴ mol • L^_l (NH^) = 5.56 • 10 ⁴ mol • I."¹ (NOJ)

= 5.56 • 10 ⁴ mol L ¹ ■ 62 g mol ¹ • 10³ mg • g ¹ = 34 mg - L^_1 =34 ppm (NO. )

przy czym 62 g • mol ¹ jest masą molową jonów' azotanowych!V).

W tym przypadku stężenie azotanów wyrażone w ppm jest w iększe od stężenia jonów amonowych nie dlatego, żc powstają dodatkowo indywidua zawierające atom azotu, ale wynika z różnicy mas molowych obu jonów zawierających azot. Można uniknąć takiego zamieszania przez wyrażenie w obu wypadkach stężenia w stosunku do samego azotu. Te dwa stężenia wyrażone w stosunku do N wynoszą 7,7 ppm.

PRZYKŁAD 9.2

Stężenie azotanów wyrażone w stosunku do N0_; i N

Rozważmy roztwór N07 o stężeniu 34 ppm:

34 ppm (NO,) = 34 mg • L ¹ (NO, ) = 34 • 14/62 mg • L'¹ (N) = 7.7 mg • L~' (N) = 7.7 ppm N

'J. Zhang. W.W. Huang. ..Dissolvcd tracę mctals in the Huanghe: the most turbid large rivcr in the worid". Wat. Res.. 27. 1 (1993).