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天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算

天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算. 制作人：环工0801 宋亮 汇报人：环工0801 邹瑜. 目录. 1.天然水的相关概念. 2.水体的碳酸平衡原理. 3.水体的酸度和碱度概念. 4.天然水体的缓冲性能. 1.天然水的相关概念. 什么是天然水 构成自然界地球表面各种形态的水相的总称。 包括江河、海洋、冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等天然水体。. 点击添加标题. 天然水的组成. 一些主要离子. 溶解性气体. 天然水. 标题. 溶解性有机物 悬浮物 胶体物质. 水生生物. 浅谈天然水组成： 天然水的离子组成：

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天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算

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Presentation Transcript

  1. 天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算 制作人：环工0801 宋亮 汇报人：环工0801 邹瑜

  2. 目录 1.天然水的相关概念 2.水体的碳酸平衡原理 3.水体的酸度和碱度概念 4.天然水体的缓冲性能

  3. 1.天然水的相关概念 什么是天然水 构成自然界地球表面各种形态的水相的总称。 包括江河、海洋、冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等天然水体。

  4. 点击添加标题 天然水的组成 一些主要离子 溶解性气体 天然水 标题 溶解性有机物 悬浮物 胶体物质 水生生物

  5. 浅谈天然水组成： 天然水的离子组成： K+, Na+, Ca2+, Mg2+, HCO3-, NO3-, Cl-, SO42- 为天然水中常见的八大离子，占天然水离子总量的95-99%。 溶解性气体： 含量较多的有：氧气,氮气,二氧化碳;含量较少或在特殊状态下出现的有：硫化氢,甲烷,氨气,氦气

  6. 浅谈天然水组成： 溶解性有机物 悬浮物 胶体物质： 种类繁多，包括碳水化合物,脂肪,蛋白质,维生素及其他低相对分子质量的有机物等。 水生生物： 水生生物是生活在各类水体中生物的总称，包括浮游生物,着生生物,底栖生物,鱼类和微生物等。按功能划分，一般分为自养生物,异养生物,分解者。

  7. 2.水体的碳酸平衡原理 水体的碳酸平衡： 在水体中存在着CO2、H2CO3、 HCO3-、 CO32-等4种物质; 常把CO2和H2CO3 合并为H2CO3*; 实际上H2CO3 的含量极低，主要是溶解性的气体CO2。因此，水中H2CO3*-HCO3- CO32-体系可用下面的反应和平衡常数表示：

  8. 根据上述K1及K2的值，就可以制作以pH为主要变量的 H2CO3*-HCO3- CO32-体系的形态分布图：

  9. 关于水体碳酸平衡的讨论 封闭水体 开放水体 考虑二氧化碳与大气的交换过程 不考虑二氧化碳与大气的交换过程

  10. 关于水体碳酸平衡的讨论 （1）封闭体系 假定水中溶解的H2CO3*是不挥发性酸，由此组成的是封闭碳酸体系。在封闭的平衡体系中，用a0 a1 a2分别表示H2CO3* HCO3¯ CO32-在总量中所占的比例，可以给出下面三个表达式： a0=[H2CO3*]/([H2CO3*]+[CO32-]+[HCO3¯]); a1=[HCO3¯]/([H2CO3*]+[CO32-]+[HCO3¯]); a2=[CO32-]/([H2CO3*]+[CO32-]+[HCO3¯]); 若用cT表示三种碳酸形态的总量，把K1K2的表达式代入上式中，就可得到作为酸解离常数和氢离子浓度的函数的形态分数： 点击添加标题 ↓↓

  11. 关于水体碳酸平衡的讨论 过渡页 承接上述形态分数： 点击添加标题

  12. 关于水体碳酸平衡的讨论 过渡页 （1）开放水体 开放碳酸体系是指与大气相通的碳酸水溶液体系。该体系考虑了二氧化碳在气相和液相之间的平衡，各种碳酸形态的平衡浓度可用PCO2和pH来表述。 点击添加标题

  13. 酸度 碱度 天然水 3.水体的酸度和碱度概念，计算 水体的酸度和碱度： 酸度和碱度是水体缓冲能力的测度。天然水体可受纳酸碱性废水的容量受这类参数的制约。 强碱 弱碱 强碱弱酸盐 强酸,弱酸 强酸弱碱盐

  14. 碱度 碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受H+的物质总量。 组成水中碱度的物质可以归纳为三类：① 强碱；② 弱碱；③ 强碱弱酸盐。 总碱度 = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-] – [H+] 酚酞碱度 = [CO32-] + [OH-] - [H2CO3*] – [H+] 苛性碱度 = [OH-] - [HCO3-] -2 [H2CO3*] – [H+]

  15. 酸度 总酸度是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出H+或经水解能产生H+的物质总量。包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。 总酸度 =[H+] + [HCO3-] + 2[H2CO3*] – [OH-] CO2酸度 = [H+] + [H2CO3*]- [CO32-] – [OH-] 无机酸度 = [H+] - [HCO3-] - 2[CO32-] – [OH-]

  16. 天然水体的缓冲性能： 天然水体的pH一般在6-9。天然水溶解的许多物质使得天然水具有一定的缓冲性能，对外来的酸碱类物质的影响有一定的抵御能力，从而使水的pH维持稳定，不发生显著变化。天然水中碳酸和碳酸盐及重碳酸盐是主要的酸碱类物质，他们构成了天然水中主要的缓冲系统。人们通常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。

  17. 对天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念的研究，对维持水体生态平衡，人类生活，农业生产，等都有着重要意义。所以至关重要！对天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念的研究，对维持水体生态平衡，人类生活，农业生产，等都有着重要意义。所以至关重要！ 意义

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