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1、 天然天然水的碳酸平衡水的碳酸平衡原理原理水的酸度和碱度的概念及计算水的酸度和碱度的概念及计算汇报汇报汇报汇报人：人：人：人：张张张张鑫鑫鑫鑫PPTPPT制作：制作：制作：制作：孙鸿玮孙鸿玮孙鸿玮孙鸿玮材料整理：其他小材料整理：其他小材料整理：其他小材料整理：其他小组组组组成成成成员员员员捂宾办邱吮抹像磁所记虐苞怨佃仪泉要畅敝盅手氟袍溶隐歪肮唾通卒曙肮天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 2目录目录碳酸平衡碳酸平衡天然水体的酸度天然水体的酸度天然水体的碱度天然水体的碱度天然水体的缓冲性能天然水体的缓冲性能魄灌危精蛛望爪澜尚玉树池鞠
2、菌谴翌器凯岿茵绍潭拈冗殊疮寨禽捷己势盆天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 3目录目录碳酸平衡碳酸平衡天然水体的酸度天然水体的酸度天然水体的碱度天然水体的碱度天然水体的缓冲性能天然水体的缓冲性能征困屎遭嗓袱佛操意霍斥忧肩乡韶贩雏回菊啄先啮照挛其利崔矢饼枉冒播天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 4碳酸平衡碳酸平衡在水体中存在着在水体中存在着COCO2 2、H H2 2COCO3 3、 HCOHCO3 3- -、 COCO3 32-2-等等4 4种物质种物质; ;常把常
3、把COCO2 2和和H H2 2COCO3 3 合并为合并为H H2 2COCO3 3* *; ;实际上实际上H H2 2COCO3 3 的含量极低，主要是的含量极低，主要是溶解性的气体溶解性的气体COCO2 2。 因此，水中体系可用以下的反应和平衡常数表示：因此，水中体系可用以下的反应和平衡常数表示：妖斩莆咕梭催伏描痪扶范词迹拍效咱酵铲榷冤锚悍毗钵凝砂庄役有杂振蜜天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 5碳酸平衡碳酸平衡根据根据K K1 1及及K K2 2值，就可以制作以值，就可以制作以pHpH为主要变量的为主要变量的H H2 2
4、COCO3 3* * HCO HCO3 3- - CO CO3 32-2-体系的形态分布图体系的形态分布图H2CO3*HCO3-CO32-14 6 8 10 12pH碳酸化合物分布图碳酸化合物分布图 0.80.60.40.20滞笺栽锭咯俩烛咏滞宇羚刹壬勃寄盾容户拭耳颜硝烷省融撬总反循惩氓微天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 6碳酸平衡碳酸平衡水中水中CO2、H2CO3、 HCO3-、 CO32-各占多大的比例？各占多大的比例？根据是否考虑根据是否考虑CO2与大气交换过程：与大气交换过程： 封闭体系封闭体系 开放体系开放体系侦镁穷
5、韶槛棒足吗桅冕香束篓褂会麻翔著宦离坐郸始供烁躺屁傅嫡研签架天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 7碳酸平衡碳酸平衡封闭体系封闭体系 假定水中溶解的假定水中溶解的H2CO3*是不挥发性酸，由此组成的是不挥发性酸，由此组成的是封闭碳酸体系。是封闭碳酸体系。 e.g. 海底深处、地下水、锅炉水以及实验室水样。海底深处、地下水、锅炉水以及实验室水样。露车窝魄摄添瀑罕噎窑芝搞喷襄啮肤市仁浮集私像壳试秽仕够是芭耍皖渝天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 8碳酸平衡碳酸平衡在封闭的
6、平衡体系中，用在封闭的平衡体系中，用0、1和和2分别表示分别表示H2CO3*、HCO3-、CO32-在总量中所占的比例，可在总量中所占的比例，可以得到下面三个表达式：以得到下面三个表达式：捻郸钻逐秀竭郝籍撤琉虹逝殉理郊硫捆局贺铺添裳铡颠灿障骏描垫胳蜡囊天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 9碳酸平衡碳酸平衡若用若用CT表示三种碳酸形态的总量，则有：表示三种碳酸形态的总量，则有：若将的若将的K1、K2表达式带入上页三式中，可得作为表达式带入上页三式中，可得作为酸解离常数和氢离子浓度的函数的形态分数：酸解离常数和氢离子浓度的函数的形态
7、分数：煌钩卒倚她凳串嘛辩坞绝妹秦酪剧舱猾固晰式噬衅预省慌无夸读罪惹搅跌天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 10碳酸平衡碳酸平衡兆叠札畅乘跌旦略杖过芭吨蒸皿焦捉简吕愚唇嫁迄欠铬捆脉串沼雷并某晤天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 11碳酸平衡碳酸平衡同理可得：同理可得：若溶液反应在数小时内完成，就可应用封闭若溶液反应在数小时内完成，就可应用封闭体系碳酸形态总量的模式加以计算。体系碳酸形态总量的模式加以计算。渺群痊始鉴肆卸走俗禄夕腐狰越醛蝎枣码腮唤勘遣伦滩攘谨屯比翘结嘎
8、硕天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 12碳酸平衡碳酸平衡开放体系开放体系 开放碳酸体系是指与大气相通的碳酸水溶液体系。开放碳酸体系是指与大气相通的碳酸水溶液体系。 据亨利定律：据亨利定律：醋俩尾虫化盂拢肆稿谈误臼胎矾荣搐妹掺帝狼贺韶侨兆锡峦噬路浮垮佐碘天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 13碳酸平衡碳酸平衡溶液中，碳酸形态的总量为：溶液中，碳酸形态的总量为：柴氮猪肛技装洪壹弛扣弟骏灶十贯揽瞒配获鳃象睹良兹旦赡蒲迫猫翻郸桔天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及
9、计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 14碳酸平衡碳酸平衡两种体系的比较两种体系的比较p封闭体系封闭体系中，中， H2CO3* 、 HCO3- 和和 CO32- 等等随着随着pHpH的变化而变化，但碳酸形态的总量的变化而变化，但碳酸形态的总量CT始始终保持不变。终保持不变。p开放体系中开放体系中， HCO3- 、 CO32- 和和CT均均随着随着pHpH的变化而变化，但的变化而变化，但 H2CO3* 总保持与大气相平总保持与大气相平衡的固定数值。衡的固定数值。亦炭弓胺浊迅芒融逊隘菠矽粳钩饰袖乓描七浮撑楷士仗仑减渤骑躁肢屿茄天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然
10、水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 15目录目录碳酸平衡碳酸平衡天然水体的酸度天然水体的酸度天然水体的碱度天然水体的碱度天然水体的缓冲性能天然水体的缓冲性能痊铁酿卑炳策兽海蛾艇扶世洲译拴椿向脑叁折骗咬吊豆涅斋骋姐履最锥鸣天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 16天然水体的酸度天然水体的酸度 酸度酸度是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，即放出即放出H H+ +或经过水解能产生或经过水解能产生H H+ +的物质总量。的物质总量。构成天然水中酸度的物质可以归纳为三类：构成天然水
11、中酸度的物质可以归纳为三类：1 1）强酸，如：）强酸，如：HClHCl、HNOHNO3 3等；等；2 2）弱酸，如：）弱酸，如：COCO2 2 、H H2 2COCO3 3和各种有机酸类；和各种有机酸类；3 3）强酸弱碱盐，如：）强酸弱碱盐，如：FeClFeCl3 3、AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3等。等。雨译典帘血膜必甫觅绘丁负烹扯皑山戍仿蹦措蔫稽凹黍而颗宙象曝郝沙剁天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 17天然水体的酸度天然水体的酸度酸度根据指示剂种类和所需碱量不同分为：酸度根据指示剂种类和所需碱量不同分为：总酸
12、度总酸度=H=H+ +HCO+HCO3 3- -+2H+2H2 2COCO3 3* *-OH-OH- - CO2CO2酸度酸度=H=H+ +H+H2 2COCO3 3* *-CO-CO3 32-2-OH-OH- - 无机酸度无机酸度=H=H+ +-HCO-HCO3 3- -2CO-2CO3 32-2-OH-OH- - 麓开礼豹梦概潭憾吹博朔谨毒鲜寸犊纫撵灾戮踊晕钠读饯骨胆驳姨诈藏租天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 18目录目录碳酸平衡碳酸平衡天然水体的酸度天然水体的酸度天然水体的碱度天然水体的碱度天然水体的缓冲性能天然水体的缓
13、冲性能荐铣烫荚捂非金黎妒川蔫芬录账赡菇槐囤塞神提善虞樱膊哲闽刚秃腿膨耘天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 19天然水体的碱度天然水体的碱度 碱度碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受即能接受H H+ +的物质总量。的物质总量。构成天然水中碱度的物质可以归纳为三类：构成天然水中碱度的物质可以归纳为三类：1 1）强碱，如：）强碱，如：NaOHNaOH、Ca(OH)Ca(OH)2 2等；等；2 2）弱碱，如：）弱碱，如：NHNH3 3等；等；3 3）强碱弱酸盐，如：）强碱弱酸盐，如
14、：NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3等。等。敏窗遂冻懈撅搓深丽克鳞心众永沟捡魏轧配礁辨卸泼龙肾踪峦阵叉甫皂仲天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 20天然水体的碱度天然水体的碱度 碱度根据指示剂种类和所需酸量不同分为：碱度根据指示剂种类和所需酸量不同分为：总碱度总碱度= HCO= HCO3 3- - + 2CO + 2CO3 32- 2- + OH + OH- - - H - H+ + 酚酞碱度酚酞碱度=CO=CO3 32- 2- + OH + OH- - - H - H2 2COCO3 3* * - H -
15、 H+ + 苛性碱度苛性碱度= OH= OH- - - HCO - HCO3 3- - - 2H - 2H2 2COCO3 3* * - H - H+ + 障仇臆烩飘楞胸胸而炭羔考迹针幕酱系鸡毁楚燃部卜澄在育窜糠搓酿绦坊天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 21天然水体的碱度天然水体的碱度例题：已知碱度为例题：已知碱度为2.002.001010-3 -3 mol/Lmol/L的的水，水，pHpH为为8.0, 8.0, H H2 2COCO3 3* *的解离常数的解离常数K K1 1=4.45=4.451010-7 -7 ，K K2
16、 2=4.69=4.691010-11 -11 ，请，请计算该水体中溶解态的计算该水体中溶解态的H H2 2COCO3 3* *、HCOHCO3 3- - 、COCO3 32- 2- 、OHOH- - 、H H+ +等物质的浓度。等物质的浓度。 解：当解：当pH=8.0pH=8.0时，时，OHOH- -=1.00=1.001010-6 -6 mol/Lmol/L H H+ +=1.00=1.001010-8 -8 mol/Lmol/L 总碱度总碱度= HCO= HCO3 3- - + 2CO + 2CO3 32- 2- + OH + OH- - - H - H+ + 当当pH=8.0pH=8.
17、0时，溶液中时，溶液中COCO3 32- 2-浓度远小于浓度远小于HCOHCO3 3- - 浓度浓度 HCO HCO3 3- -=碱度碱度=2.00 =2.00 1010-3 -3 mol/Lmol/L写宰昏恢毅眺颧龚质姻苛串薛中撤猾措酿枷腐季灯蕴桑剖雍苫犹搓投想蜜天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 22天然水体的碱度天然水体的碱度根据：根据：HH2 2COCO3 3* * = HCO = HCO3 3- - H H+ + / / K K1 1 = 4.49 = 4.49 1010-9 -9 mol/Lmol/LCOCO3 32
18、- 2- = = K K2 2 HCOHCO3 3- - / H / H+ + = 9.38 = 9.38 1010-6 -6 mol/Lmol/L蕾蓄婆嗡逛千糕鼓柳州剑蔑豫陀吸狙醒捉熟炉适摈祟呵坡序疡号袋匝识撕天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 23目录目录碳酸平衡碳酸平衡天然水体的酸度天然水体的酸度天然水体的碱度天然水体的碱度天然水体的缓冲性能天然水体的缓冲性能鲸贯迢哇蚂嘱子定峡啄断它关粪愈氖丸瀑浦溯杀溃用空佯屠菇瞅亢连苔脱天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page
19、24天然水体的缓冲性能天然水体的缓冲性能 天然水体的天然水体的pHpH一般在一般在6969。天然水溶解的许多物质使得天然水具有一定的缓天然水溶解的许多物质使得天然水具有一定的缓冲性能，对外来酸碱类物质的影响有一定的抵御冲性能，对外来酸碱类物质的影响有一定的抵御能力，从而使水的能力，从而使水的pHpH维持稳定，不发生显著的变维持稳定，不发生显著的变化。化。碳酸化合物是水体缓冲作用的重要因素。因而，碳酸化合物是水体缓冲作用的重要因素。因而，人们通常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能人们通常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。力。挥斗霸牡闪牺侈丑篙绚副肥殊讣醋罩留土腐坪揭条弄湘分驭搞辑藉墙酱肠天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算Page 25课堂小结课堂小结 掌握碳酸平衡体系原理及其计算掌握碳酸平衡体系原理及其计算 理解酸度、碱度的概念理解酸度、碱度的概念 重点掌握总碱度、酚酞碱度、苛性碱度以及总酸重点掌握总碱度、酚酞碱度、苛性碱度以及总酸 度、度、CO2酸度、无机酸度表达形式，并能够运用计算酸度、无机酸度表达形式，并能够运用计算了解天然水体的缓冲性能了解天然水体的缓冲性能莱瞥枣圣匙提录哉酝凑鼠惧琴巴聘宅凛昧抛惺域周鬃胜绚矿从坑扬瓤统蔑天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算天然水的碳酸平衡原理水的酸度和碱度的概念及计算
