Студопедия — Ведущие и редкие ионы природных вод. Классификация природных вод по составу ионов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ведущие и редкие ионы природных вод. Классификация природных вод по составу ионов






Все воды планеты представляют собой растворы разного со­става и различной концентрации. Среди растворенных в воде веществ можно выделить пять групп: главные ионы; биогенные элемен­ты (С, Н, N, Р, Si, Fe, Mn), из которых состоят организмы; раствори­мые в воде газы: О2, N2,CО2, углеводороды и инертные газы; микро­элементы; органические вещества. Химический состав примесей пресной воды сильно отличается от состава примесей морской. Основные ионы речных вод: Са2+, Mg2+, Na+, K+, НСОз-, SО4-, Сl-. В речной воде преобладают карбонаты и гидрокарбонаты; из катионов наибольшие концентрации имеют кальций и магний. Однако химический состав пресных вод (рек, озер, грунтовых вод) значительно варьирует и зависит преимущественно от трех факторов: химии элементов, режимов выветривания, биологических процессов (см. далее).

Подавляющую часть морской соли составляют не карбонаты, а хлориды. В этом состоит главное отличие морской воды от речной. К тому же солевой состав морской воды (на всей Земле!) постоянен - это главнейшая закономерность вхимии океана.

Концентрация растворенных солей определяет величину солености океана. Соленость определяется как вес в граммах неорганических ионов, растворенных в 1 кг воды. Семь ионов (Na+, Mg2+, К+, С1-, I-, SО42-, НSOз-) составляют более 99 % от всех ионов в морской во­де, и соотношения их, напомним, постоянны во всех океанах Земли. Следовательно, на основании анализа одного иона можно по пропор­ции вычислить концентрацию всех остальных и соленость. Плотность морской воды, как и передача света и звука, зависит от солености. Соленость измеряется по проводимости электрического тока через воду (электропроводность). Измеренные значения выражаются относительно известного стандарта; таким образом, соленость не имеет единицы измерения, хотя во многих старых учебниках солено­сти выражают как части на тысячу (ppt или %о) граммов на литр.

Воды открытого океана имеют средние значения солености 32-37, в большинстве около 35. В дельтах значения падают до величины ниже 1 по мере приближения к источнику пресной воды. В гиперсо­леных средах соленость может превышать соленость морской воды, достигая значений более 300.

Важной химической характеристикой поверхностных вод явля­ется водородный показатель (рН). Выделение CO2 в результате дыха­ния и разложения вызывает понижение рН в природных водах, потому что при соединении СО2с водой образуется слабая (слабодиссоции-рующая) кислота Н2СОз:

Н2О + СО2 ↔ Н2СОз ↔ Н2СОз + Н+(3.1)

С другой стороны, поглощениеCO2 в процессе фотосинтеза приводит к уменьшению количества Н2СОз и Н+, т. е. к росту рН. От­сюда можно утверждать, что рН в водах регулируется равновесием СО2 и карбоната кальция:

Н2О + СО2 ↔ Н2СОз (3.2)

СаСОз (тв) + Н2СОз ↔ Са2+ + 2НСОз-. (3.3)

Видно, что повышение количества СО2 увеличивает содержа­ние Н2СОз, что, в свою очередь, вызывает уменьшение содержания карбоната кальция, а уменьшение содержания СО2 приводит к осаж­дению карбоната кальция. Вода, содержащая Н2СОз и НСОз-, облада­ет буферными свойствами, поэтому достаточно большие изменения концентрации Н+ могут не приводить к сильному изменению рН.

Результирующие соотношения между молекулами и ионами, атмосферным СО2 и твердым карбонатом кальция приводят к форми­рованию буферного раствора с рН = 8,0 - 8,4. При этом не исключе­но, что активность органического вещества или другие локальные причины могут образовать на некоторое время более низкие (до б) и более высокие (до 10) значения рН.

Существенной характеристикой, особенно важной для нор­мального протекания фотосинтеза, является прозрачность воды. За условную прозрачность морской воды принята глубина моря, на ко­торой белый диск диаметром 30 см становится невидимым.

Важной характеристикой природных вод является их жест­кость. Как известно, различают жесткость карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную). Первая обусловлена присутствием в воде бикарбонатов - Са(НСОз)2 и Mg(HCО3)2, вторая - сульфатами

CaSО4 и MgSО4 или их хлоридами. Карбонатная жесткость устраня­ется кипячением или прибавлением к воде Са(ОН)2

 

Са(НСОз)2 + Са(ОН)г → 2СаСОз↓ +2Н2О. (3.4)

 

Постоянная жесткость устранима прибавлением к воде соды:

 

CaSО4 + Na2CO3 → СаСОз↓+ NaSО4 (3.5)

Сумма временной и постоянной жесткости воды составляет об­щую жесткость, выраженную в миллиграмм-эквивалентах ионов Са2+ и Mg2+ на литр воды. Вода с жесткостью менее 4 мг-экв/л называется мягкой, от 4 до 8 - средней, от 8 - 12- жесткой, больше 12 мг-экв/л -очень жесткой. Жесткость отдельных естественных вод колеблется в весьма широких пределах. Для открытых водоемов она часто зависит от времени года и погоды. Наиболее «мягкой» природной водой яв­ляется атмосферная вода, почти не содержащая растворенных солей.

 







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 641. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно...

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ   Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение...

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...

Типология суицида. Феномен суицида (самоубийство или попытка самоубийства) чаще всего связывается с представлением о психологическом кризисе личности...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Принципы, критерии и методы оценки и аттестации персонала   Аттестация персонала является одной их важнейших функций управления персоналом...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия