Sådan beregnes bikarbonatkoncentration

Når kuldioxid opløses, kan det reagere med vand til dannelse af kullsyre, H2CO3. H2CO3 kan adskille og give væk en eller to hydrogenioner til dannelse af enten en bicarbonation (HCO3-) eller en carbonation (CO3 w /-2-ladning). Hvis der er opløst calcium, reagerer det og danner uopløseligt calciumcarbonat (CaCO3) eller opløseligt calciumhydrogencarbonat (Ca (HCO3-) 2). Hvis du tester vandprøver for miljømæssig sundhed og /eller vandkvalitet, skal du muligvis beregne bikarbonatkoncentration. For at beregne bikarbonatkoncentration skal du først finde den totale alkalinitet til din prøve. Test af total alkalinitet er uden for denne artikels rækkevidde; Hvis du har brug for at vide, hvordan du gør det, indeholder linket under "Ressourcer" fulde instruktioner.

Konverter fra total alkalitet til molaritet. Total alkalinitet er normalt et mål på milligram pr. Liter calciumcarbonat; divider med 100.000 (ca.) gram pr. mol for at finde mol pr. liter eller molaritet. Molaritet er koncentrationen af et stof i en opløsning.


Udskift ligningen for carbonatkoncentration som funktion af bikarbonatkoncentration og pH for ligningen for total alkalinitet. Udtrykket for total alkalinitet er 2 x total alkalinitet \u003d [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Bemærk, at inden for kemi refererer parenteserne omkring en art til dens koncentration, så [HCO3-] er koncentrationen af bikarbonat). Ligningen for carbonatkoncentration er [CO3 -2] \u003d K2 [HCO3-] /[H +], hvor K2 er den anden dissociationskonstant for kulsyre. Ved at udskifte dette udtryk får vi 2 x total alkalinitet \u003d [HCO3-] + 2 x (K2 [HCO3-] /[H +]) + [OH-].


Omarranger denne ligning for at løse for [HCO3- ]. Da pH \u003d -log [H +], [H +] \u003d 10 til den negative pH. Vi kan bruge denne information og en vis algebra til at omskrive ligningen som [HCO3-] \u003d (2 x total alkalinitet) - (10 til (-14 + pH)) /(1 + 2K2 x 10 til pH).


Sæt værdien på mol pr. liter calciumcarbonat, du tidligere fandt, i ligningen for at finde koncentration af bikarbonat.




Advarsler


1. Formlen vil fungerer kun, hvis calcium- og carbonatforbindelser udgør hovedparten af bidraget til total alkalinitet. Hvis du har mistanke om, at der er andre forbindelser som ammoniak, er der behov for en mere kompleks formel; se det første link under "Referencer" for detaljer.