Розрахункова частина

Оцінити стан карбонатно-кальцієвої системи заданої річки за середньою багаторічною концентрацією головних йонів. Результати обчислень представити в табличній формі за зразком:

Річка	Са2+	Mg2+	Na+ + K	НCО3-	SO42-	Cl-	CO2
ρ, мг/л
M, г/моль
СМ, моль/л

Порядок виконання роботи:

1. Знайти йонну силу розчину за рівнянням (8).

2. Розрахувати коефіцієнти активності йонів Са²⁺ і гідроген- карбонат-йонів за формулою (9 або 10).

3. Знайти за таблицею (додаток, табл.7) константи карбонатно-кальцієвої рівноваги: ; ; .

4. Розрахувати величину К_T за рівнянням (6), використовуючи аналітичні дані.

5. Знайти теоретичну величину К_Т з рівняння (7).

6. Оцінити стан карбонатно-кальцієвої системи з відношення К_Е до К_Т.

РОЗРАХУНКОВА РОБОТА №3.

ОЦІНКА СТАНУ СУЛЬФАТНО-

КАЛЬЦІЄВОЇ СИСТЕМИ

Теоретичний вступ

Рівновага між твердою фазою CaSO₄ і її водним розчином визначається добутком розчинності кальцій сульфату . В рівноважній системі СaSO₄ L Ca²⁺ + SO₄^2- при заданих температурі, тиску і йонно-сольовому складі води величина є сталою:

(1)

де і - коефіцієнти активності йонів; [Ca²⁺]р і [SO₄^2-]р – рівноважні молярні концентрації відповідних йонів.

Коефіцієнти і визначаються експериментально в залежності від йонно-сольового складу розчину (див.розрахункову роботу2).

Якщо при підстановці в рівняння (1) фактично знайдених концентрацій Ca²⁺ і SO₄^2- , то вода перенасичена йонами і рівновага зміщена вліво; якщо , то рівновага системи зміщена вправо, і вода є агресивною по відношенню до гіпсу. При рівності експериментального і теоретичного коефіцієнтів система CaSO₄ – Н₂О знаходиться в рівноважному стані.

Нестачу або надлишок кальцій сульфату в природних водах в молярній формі можна визначити за рівняннями:

(2)

(3)

де [Ca²⁺], [SO₄^2-] - молярні концентрації йонів у розчині; [Ca²⁺]р - [SO₄^2-]р – рівноважні молярні концентрації йонів у даному розчині.

Добуток [Ca²⁺]р ^. [SO₄^2-]р знаходиться з рівняння (1). Кількість йонів Кальцію і сульфат-йонів, яка залишилась у розчині після осадження надлишку СaSO₄, визначається за формулами:

[Ca²⁺]p = [Ca²⁺] – [CaSO₄]_НАДЛ.; (4)

[SO₄^2-] = [SO₄^2-] –[CaSO₄]_НАДЛ.. (5)

Дані завдання і розрахунки внести у таблицю за зразком:

Річка t0C=	Са2+	Mg2+	Na+ + K+	HCO3-	SO42-	Cl-	Σi
ρ, мг/л
М, г/моль
СМ, моль/л