science >> Wetenschap >  >> Chemie

Berekenen van alkaliteit als concentratie van CaCO3

Alkaliteit is een waterkarakteristiek die het vermogen van water om zuren te neutraliseren kwantificeert, namelijk waterstofionen H + accepteert. De alkaliteit van natuurlijk water is voornamelijk te wijten aan de aanwezigheid van twee vormen van de carbonaationen aangeduid als HCO3 (-) en CO3 (2-) die als buffersysteem werken. Alkaliteit voorkomt plotselinge veranderingen in het zuurgehalte van water en is daarom belangrijk voor vissen en ander waterleven. Het wordt gemeten in mg /l CaCO3. Natuurlijk opgetreden alkaliteit ligt in het bereik van 400 tot 500 mg /l. Bereken bijvoorbeeld de alkaliteit als 1 L water 035 g HCO3 (-) en 0,12 g CO3 (2-) carbonaationen bevat.

Bereken het molecuulgewicht van HCO3 (-), CO3 (2 -) en CaCO3 als de som van de massa van alle atomen in het molecuul. Atoomgewichten van overeenkomstige elementen worden gegeven in het periodiek systeem van de chemische elementen (zie bronnen). Molaire massa (HCO3 (-)) = M (H) + M (C) + 3 x M (O) = 12 + 3 x 16 = 61 g /mol. Molaire massa (CO3 (2-)) = M (C) + 3 x M (O) = 12 + 3 x 16 = 60 g /mol. Mol massa (CaCO3) = M (Ca) + M (C) + 3 x M (O) = 40 + 12 + 3 x 16 = 100 g /mol.

Verdeel de molaire massa door de ionenlading of oxidatie nummer (voor CaCO3) om equivalente (Eq.) gewichten te bepalen. Eq. gewicht (HCO3 (-)) = 61/1 (lading) = 61 g /Eq. Eq. gewicht (CO3 (2-)) = 60/2 (lading) = 30 g /Eq. Eq. gewicht (CaCO3) = 100/2 (oxidatietoestand) = 50 g /Eq.

Deel de massa's HCO3 (-) en CO3 (2-) door hun equivalent (Eq.) gewichten om een ​​aantal equivalenten. In ons voorbeeld Number of Eq. (HCO3 (-)) = 0,35 g /61 g /Eq = 0,0057 Eq. Aantal Eq. (CO3 (2-)) = 0,12 g /30 g /Eq = 0,004 Eq. Equivalenten zijn nodig om het volgende feit weer te geven. Elk ion HCO3 (-) reageert met een waterstofproton H +, maar elk CO3 (-2) ion kan twee protonen of twee equivalenten accepteren.

Tel extra equivalenten HCO3 (-) en CO3 (2-) bij elkaar op bereken de alkaliteit uitgedrukt in equivalenten van CaCO3. In ons voorbeeld Number of Eq. (CaCO3) = 0,0057 Eq + 0,004 Eq = 0,0097 Eq /L. Vermenigvuldig het met 1.000 om het in milliequivalenten te krijgen: 0,0097 Eq /L x 1.000 = 9,7 mEq /L.

Vermenigvuldig alkaliteit in "Eq /L" met het equivalentgewicht van CaCO3 om het in g /L te berekenen. In ons voorbeeld, Alkaliteit als CaCO3 = 0,0097 Eq /L x 50 g /Eq = 0,485 g /L = 485 mg /L.