2009 01 023759

O W    S i fX.lV, l Arnu-X-.xAr.tvL,. «xinu.'|ij!

ISBN    O by WN PWN I-Mr)

10. Rozkład indywiduów chemicznych w ekosystemach wodnych

przez pominięcie współczynników aktywności są mniejsze niż błędy wynikające z niepewności dostępnych danych analitycznych, szczególnie w przypadku wieloskładnikowych materiałów występujących w środowisku przyrodniczym.

W praktyce możemy się spotkać z dwoma rodzajami obliczeń, a mianowicie:

•    szczegółowymi pojedynczymi obliczeniami związanymi z określonymi warunkami, np. obliczenia ułamków sprotonowancj i zdeprotonowanej postaci kwasu pr/y danej wartości pH roztworu:

•    wykresami ilustrującymi rozkład postaci związków w zależności od warunków panujących w środowisku wodnym. W trakcie konstrukcji takiego wykresu zrozumiałe stają się metody obliczeń. Istnieje wiele rodzajów takich wykresów. Przyjrzymy się konstrukcji niektórych z nich i nauczymy się je interpretować na kilku ważnych przykładach dotyczących środowiska.

10.1

DO ZAPAMIĘTANIA

Zachowanie się danego pierwiastka lub związku chemicznego w środowisku zależy od postaci, w której występuje. W środowisku wodnym rozkład postaci zależy od szeregu czynników, łącznic z charakterem substancji oraz warunkami panującymi w środowisku. W celu określenia rozkładu postaci danej substancji musimy przyjąć założenie, że wszystkie formy znajdują się w stanic równowagi z otoczeniem. Ponadto często przyjmujemy, że stężenie i aktywność formy są identyczne.

10.1. Wykresy jednej zmiennej Fosforany(V)

Wykres jednej zmiennej ilustruje zależność stężenia rozmaitych indywiduów chemicznych (oś y) od określonej zmiennej, np. pH. potencjału redoks lub stężenia ważnego kompleksującego ligandu (oś .t). Powszechnie znanym i wygodnym sposobem opisu zachowania się związków o właściwościach kwasowo-zasadowych jest wykres zależności a. tj. ułamkowego stężenia poszczególnych postaci od pH roztworu. Dobrym przykładem jest zastosowanie takiego wykresu do układu fosforanów(V). Fosfor występuje w wodzie prawie wyłącznie na stopniu utlenienia V. szczególnie w postaci ortofosforanów:

HiPOj HjPOJ HPO^ ^ PO4    (10.1)

Aby obliczyć rozkład tych czterech postaci kwasu fosforowego w funkcji pH roztworu. musimy znać jedynie wartości stałych dysocjacji kwasu, które zostały podane w lab. 10.1 oraz w Załączniku B.4. Tc trzy stałe równowagi dotyczą kolejnych stopni dysocjacji kwasu w roztworze w temp. 25 C. Na przykład, pierwszy stopień dysocjacji opisuje następująca zależność:

(10.2)

[H_;P0₄)|HjO>-)

"    [h>po₄|