WATER ALKALINITY: KUNG ANO ITO, PAGPAPASIYA AT KAHALAGAHAN - CHEMISTRY - 2026

Ang alkalinity ng tubig ay ang paglaban nito sa isang pagbabago sa pH dahil sa pagdaragdag ng mga acidic na sangkap o likido. Ang katangiang ito ay madalas na nalilito sa pagiging pangunahing. Ang pagdaragdag ng CO ₂ , halimbawa, ay maaaring maging sanhi ng pagbawas sa pH (pagiging pangunahing) nang hindi binabago ang kaasalan.

Sa sariwang tubig, ang alkalinity ay higit sa lahat dahil sa kontribusyon ng mga compound tulad ng carbonate (CO ₃ ^2- ), bicarbonate (HCO ₃ ^- ) at hydroxyl (OH ^- ). Sa seawater, ang kontribusyon ng boron hydroxide (BOH ^4- ), silicates (SiO ₄ ^2- ) at mga pospeyt (PO ₄ ^3- at HPO ₄ ^2- ) ay dapat idagdag.

Ang tubig sa lupa, isang halimbawa ng mataas na alkalina na tubig. Pinagmulan: Max Pixel.

Ang alkalinity ng tubig ay karaniwang ipinahayag sa mEq / L, na naaayon sa dami ng acid na ginamit sa titration nito: hydrochloric o asupre. Karaniwan din itong ipinahayag bilang mg CaCO ₃ / L, o bahagi bawat milyon (ppm), kahit na may iba pang mga asing-gamot.

Ang katangiang ito ng tubig ay karaniwang nauugnay sa tigas nito, dahil ang calcium at magnesium carbonates ay nag-aambag sa kaasalan. Habang ang kaltsyum at magnesiyo, iyon ay, ang kanilang mga metal cations Ca ²⁺ at Mg ²⁺ ayon sa pagkakabanggit, ay ang mga elemento na responsable para sa katigasan ng tubig.

Ano ang alkalinaity ng tubig?

Ito ay ang kakayahan ng tubig na neutralisahin ang mga acidic na sangkap na maaaring isama sa loob nito, sa gayon maiiwasan ang pagbawas sa PH nito. Ang aksyon na ito ng buffering ay dahil sa pagkakaroon ng mga mahina na asido at ang kanilang mga saligan ng conjugate.

Ang mga bas ay maaaring mag-reaksyon sa mga acid upang maging neutral na electrically, iyon ay, mga hindi binigay na species.

HCO ₃ ^- + H ⁺ <=> CO ₂ + H ₂ O

Ang bicarbonate (equation ng kemikal sa itaas) ay tumugon sa hydrogen ion upang maging carbon dioxide, isang hindi ipinag-tambalan na tambalan. Ang isang nunal ng HCO ₃ ^- kumakatawan sa isang katumbas na molar. Samantala, ang carbonate (CO ₃ ^2- ) ay kumakatawan sa dalawang katumbas na molar.

Lupa ng tubig

Ang tubig sa lupa ay nagdadala ng mga compound mula sa pag-ulan ng acid, kabilang ang asupre acid. Ang pagkakaroon ng carbon dioxide mula sa kapaligiran na natutunaw sa tubig ay maaari ring mabuo ang carbonic acid.

Ang mga acid ay kumikilos sa mga batong apog, mayaman sa calcium at magnesium carbonates, na nagiging sanhi ng kanilang paglusaw. Ito ay nagiging sanhi ng akumulasyon ng carbonate at bikarbonate sa tubig, na pangunahing responsable para sa kaasalan nito.

2 CaCO ₃ + H ₂ KAYA ₄ → 2 Ca ²⁺ + 2HCO ₃ ^- + KAYA ₄ ^2-

Ang pagdaragdag ng isang acid (sa itaas) ay nagdudulot ng pagtaas ng alkalinity hangga't mas maraming bikarbonate ay ginawa kaysa sa natitirang hydrogen mula sa nakaraang reaksyon.

Kapag ang alkalina na tubig sa lupa ay nakikipag-ugnay sa kapaligiran, nawawala ang carbon dioxide at carbonate precipitates, na nagpapababa ng kabaitan. Ang isang dynamic na balanse ay pagkatapos ay naitatag sa pagitan ng kapaligiran, tubig at carbonaceous mineral.

Sa ilalim ng mga kondisyon na umiiral sa mga tubig sa ibabaw, ang kontribusyon ng carbonate sa alkalinity ay bumababa, at ang bikarbonate ay nagiging pinakamataas na nag-aambag dito.

Tubig sa dagat

Bilang karagdagan sa carbonate, bikarbonate, at hydroxyl at hydrogen ions, ang iba pang mga compound ay nag-aambag sa alkalinity ng tubig. Kabilang dito ang mga borates, pospeyt, silicates, conjugated base ng mga organikong acid at sulfates.

Ang mga proseso ng Anaerobic tulad ng dinitrification at pagbawas ng sulpate ay nangyayari sa karagatan at dagat, na mayroong kontribusyon ng 60% ng alkalinity ng tubig. Ang mga prosesong ito ay kumonsumo ng hydrogen, kaya nagiging sanhi ng pagtaas ng pH, bilang karagdagan sa nagmula sa N ₂ at H ₂ S.

Sa pangkalahatan, ang mga proseso ng anaerobic ay nagdudulot ng pagtaas sa alkalinity. Sa kabaligtaran, ang mga proseso ng aerobic ay gumagawa ng pagbawas dito. Sa mga tubig sa ibabaw, sa pagkakaroon ng oxygen, mayroong isang proseso ng pagkasira ng organikong bagay na dala ng tubig.

Habang pinanghinawa nito, ang H ⁺ ay ginawa na kung saan ay dinadala sa tubig, na gumagawa ng pagbawas sa kaasalan.

Ang mga sanhi ng polusyon sa kapaligiran, bukod sa iba pang mga kahihinatnan, ang pagtunaw ng takip ng polar, na nagreresulta sa pagtaas ng dami ng tubig sa dagat. Nagdudulot ito ng isang paglusaw ng mga compound na responsable para sa kaasalan ng tubig-dagat, at samakatuwid ang pagbaba nito.

Mga Yunit

Ang alkalinity ng tubig ay karaniwang iniulat bilang mg CaCO ₃ / L, bagaman ang calcium carbonate ay hindi lamang ang tambalang naroroon, at hindi rin ito ang nag-aambag sa alkalinidad ng tubig. Ang mg / L ng carbonate ay maaaring ma-convert sa mEq / L sa pamamagitan ng paghati sa 50 (tinatayang katumbas na timbang ng CaCO ₃ ).

Pagpapasya

Natutukoy ito sa pamamagitan ng pag-titrate ng mga base na naroroon sa tubig na may isang malakas na acid. Ang pinaka ginagamit na mga acid ay 0.1 N hydrochloric at 0.02 N sulfuric.

Ang 50 mL ng tubig na ma-titrated ay sinusukat sa isang volumetric flask, na inilalagay ang dami ng tubig sa isang 250 mL Erlenmeyer flask. Ang isang halo ng mga tagapagpahiwatig ay madalas na ginagamit, karaniwang phenolphthalein at methyl orange. Ang asido ay inilalagay sa isang burette at ibinubuhos ng patak sa pamamagitan ng pagbagsak sa tubig na na-titrated.

Kung ang alkalinity ng tubig ay mas malaki kaysa sa 9.6 sa simula ng titration na may acid, ang isang pagkakaiba-iba sa kulay na maiugnay sa phenolphthalein ay hindi masusunod. Pagkatapos, kapag ang pH ay bumababa sa pagitan ng 9.6 at 8.0, ang hitsura ng isang kulay ng kurant ay masusunod, na nawawala kapag ang pH ay bumaba mula sa 8.0 sa panahon ng titration.

Mga yugto ng degree

Sa unang yugto, ang carbonate ay titrated, isang reaksyon na nakabalangkas sa mga sumusunod na equation:

CO ₃ ^2- + H ₃ O ⁺ <=> HCO ₃ ^- + H ₂ O

Habang ang acid ay patuloy na idinagdag sa panahon ng titration, ang kulay ng titrated solution ay nagiging orange dahil sa pagbabago na sumailalim sa methyl orange, na nagpapahiwatig na ang mga carbonate form at iba pang mga base ay ganap na natupok.

Sa pangwakas na yugto, ang carbonic acid lamang ang nananatiling:

HCO ₃ ^- + H ₃ O ⁺ <=> H ₂ CO ₃ + H ₂ O

Nangyayari ito sa pH 4.3 - 4.5, na tinawag na punto ng pagkakapantay-pantay ng CO ₂ . Ito ang umiiral na compound at ang alkalinity ng tubig ay nagiging "zero". Kung ang tubig ay pinainit, magkakaroon ng bubbling ng CO ₂ mula sa agnas ng H ₂ CO ₃ .

Ang dami ng acid na kinakailangan upang maabot ang pagkakapantay-pantay na point para sa CO ₂ ay isang sukatan ng kabuuang alkalinaity ng tubig.

Kahalagahan

Ang pagkakaroon ng alkalinity ng tubig ay isang mekanismo ng proteksyon ng kapaligiran upang limitahan ang pinsala na maaaring sanhi ng aquatic flora at fauna, sa pamamagitan ng pag-agos ng wastewater o acid rain na may kakayahang baguhin ang pH kung saan sila nakatira.

Ang mga Coral reef ay malubhang nasira ng isang pagtaas sa kaasiman ng tubig-dagat. Ang alkalinity ng tubig ay nililimitahan ang lawak ng nakasisirang pagkilos na ito, pag-neutralize ng labis na kaasiman at pinapayagan ang pagpapanatili ng isang pH na katugma sa buhay.

Tinantya na ang alkalinity ng tubig ay dapat magkaroon ng isang minimum na halaga ng 20 mg bilang CaCO ₃ / L, isang limitasyon upang matiyak ang pagpapanatili ng buhay na aquatic.

Ang kaalaman sa halaga ng kaasalan ng tubig ay maaaring gabayan ang tungkol sa dami ng sodium o potassium carbonate at dayap na kinakailangan para sa pag-ulan ng calcium bilang carbonate kapag nabawasan ang katigasan ng tubig.

Mga Sanggunian

1. Araw, RA at Underwood, AL (1989). Chemical Analytical Chemistry. 5 ^ta edition. Editoryal na Prentice-Hall Hispanoamericana, SA
2. Wikipedia. (2019). Alkalinity ng tubig. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
3. G. Brian Oram. (2014). Ang Papel ng Pagmamanman ng Mamamayan ng Alkalinity. Nabawi mula sa: water-research.net
4. National Superintendency ng Sanitation Services. (sf). pagsusuri ng tubig: alkalinidad. . Nabawi mula sa: bvsper.paho.org
5. Bonilla Alvaro. (2017). Ang alkalinaity ng tubig at ang epekto nito sa mga substrate. Nabawi mula sa: intagri.com
6. Goyenola Guillermo. (2007). Pagpapasya ng kabuuang alkalinidad. . Nabawi mula sa: imasd.fcien.edu.uy