26. Какое значение рН будут иметь поверхностные воды, находящиеся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, содержащимся в приземном слое воздуха?

CaCo3=Ca²⁺ +CO3

CaCO3+CO2(р-р)=Ca²⁺ +2HCO₃

При равновесии с карбонатными породами pH поверхностных вод должен составлять 8,3

27. Что такое щелочность природных вод?

Одной из важнейших особенностей большинства природных вод является способность нейтрализовать ионы водорода. Эта способность называется щелочностью

28. Как экспериментально определяют щелочность природных вод?

определяется экспериментально при титровании пробы воды сильной кислотой, обычно НС1, в присутствии фенолфталеина (рН перехода окраски – 8,3) и затем метилоранжа (рН перехода окраски – 4,5).

Основными компонентами, ответственными за процессы связы-вания ионов водорода, в большинстве природных вод являются ионы НСО , СО и ОН–.

При экспериментальном определении щелочности на первом этапе (до рН перехода 8,3) связываются все ионы гидроксила, и практически все ионы карбоната переходят в НСО

Израсходованное при этом количество кислоты соответствует кар-бонатной щелочности воды. В дальнейшем при титровании пробы (до рН перехода 4.5) связываются практически все гидрокарбонат-ионы. Поэтому суммарный расход кислоты (израсходованной до рН 4,5) эквивалентен содержанию ионов НСО , 2СО и ОН– и представляет общую щелочность воды. Таким образом, численное значение щелочности можно определить как сумму концентраций ионов НСО , ОН– и удвоенной концентрации ионов СО :

Щ = [НСО ] + 2[СО ] + [ ОН–]

29. Как рассчитать щелочность природных вод, зная содержание компонентов карбонатной системы и рН раствора?

численное значение щелочности можно определить как сумму кон­центраций ионов НСО , ОН^– и удвоенной концентрации ионов СО :

Щ = [НСО ] + 2[СО ] + [ ОН^–] (53)

где Щ – общая щелочность воды, моль/л.

Если рН водной пробы еще до титрования ниже 4,5, то о такой воде говорят как о воде с нулевой щелочностью

30. При каких условиях и почему в процессе фотосинтеза, протекающего в природном водоеме, может увеличиться значение рН?

Величина щелочности природных под имеет большое значение и с точки зрения фотосинтеза, протекающего в водоемах. В упрощен­ном виде процесс фотосинтеза может быть представлен следующим образом:

СО_2(p-p) + H₂O (54)

НСО + H₂O (55)

Следовательно, при связывании углерода и синтезе органиче­ских соединений в случае отсутствия дополнительного поступления диоксида углерода возрастает рН раствора, а количество синтезиру­емых органических соединений зависит от содержания СО₂ и НСО в растворе, или от его щелочности.

31. Какое значение щелочности будут иметь поверхностные воды, находящиеся в равновесии с карбонатными породами и диоксидом углерода, содержащимся в приземном слое воздуха?

н аходящихся в равновесии с карбонатом кальция (кальцитом) и ди­оксидом углерода, содержащимся п атмосферном воздухе, рН воды должен составлять 7,3-8,4, значение щелочности в этих водоемах будут определяться лишь концентрацией гидрокарбонат-ионов (распределительная диаграмма на рисунке 2). Концентрация НСО -ионов в таких водоемах, > а следовательно, и щелочность будут рав­ны примерно 1 ммоль/л.