04第四章天然水的pH和酸碱平衡20110429案例.ppt

碳酸的混合电离平衡常数-条件常数，与盐度和温度有关 例题1 有水温为20℃、碱度AT＝3.6mmol/L、pH为6.6的地下淡水，今需加入NaOH使其pH=7.5，问1m3水需用NaOH固体多少克？假定加入NaOH后没有沉淀生成。 解题思路：酸碱中和可视为封闭体系。加NaOH前后的CT ,CO2不变。由pH求f ，然后求CT ,CO2，再求中和后应达到的AT，前后AT之差即为碱的用量。 解：由表4-6得 pH = 6.6, f =1.60 ； pH=7.5 f‘= 1.07 CT ,CO2=AT×f=3.6×1.60=5.76(mmol/L) 即需加NaOH 1.8mol/m3，相当于固体NaOH 72g/m3 例题2 如果例1中的地下水硬度很低，在曝气过程中不会生成CaCO3沉淀。问这种地下水充分曝气后，pH是多少？设气相CO2分压为0.00030×101.325kPa 。 解：(1)这种情况下曝气，有CO2逸出，CO32－含量增加，pH会升高。 (2)水与空气达溶解平衡后，应满足式4－20及式4－26。从附录7中查得 KH=3.89×10-4 mol/(m3·Pa) 。 例题3 pH为9.1的鱼池水，AT’＝2.5mmol/L,补入pH=6.5，AT＝4.0mmol/L井水20％体积。问：混合水的pH是多少？设气相CO2分压PCO2（g）=0.00030×101.325kPa。 解题思路：不能采用pH加权平均方式求解，而应采用cT ,CO2与AT加权平均后求f值，再从表中查出pH。 解：1)查表4－6 得：pH=6.5， f = 1.76 ；pH=9.1 , f = 0.954 2)求混合前cT ,CO2： cT ,CO2（1）＝AT×f =4.0×10－3×1.76＝7.04×10-3 （mol/L) cT ,CO2（2）＝AT’×f‘ = 2.5×10－3×0.954＝2.38×10-3 （mol/L) 3)求混合后cT ,CO2（混）及AT（混） 查表4-6，pH=7.2 作业 有一养鱼池，面积为1.00 hm2，水深平均为1.5m。池水pH高达9.5，AT＝2.00mmol/L，若拟用浓HCl将池水pH中和到9.0。问需用多少浓盐酸？设浓盐酸的浓度为12mol/L。 §4-3　水中硫化氢和硼酸的电离平衡 一、硫化氢的电离平衡 1、硫化氢电离平衡常数 H2S H＋＋HS－ （1） HS－ H＋＋S2－ （2） 　2、H2S的分布系数 pK’a1=7.2 ，pK’a2=14.0 （25℃） 硫化氢电离各形态分布 HS- H2S S2- 3、硫化氢的毒性 SO42- H2S 产生条件：缺氧条件、硫酸盐还原菌的作用 毒 性： 水中硫化物的毒性随水的pH、水温和溶氧 含量而变。水温升高或溶氧降低毒性增大。 毒性试验结果： 在溶氧为6.0mg/L时，H2S对狗鱼96hLC50值为17～32μg/L。 对狗鱼鱼卵：当硫化氢含量为25μg/L时，孵化率大 大下降。H2S为47μg/L时，鱼卵全部死亡。 水中H2S含量≤2.0μg/L 二、海水中硼酸盐的电离平衡 1、硼酸盐的电离平衡 H3BO3+H2O H4BO4- +H+ Cl(‰) t(℃) 0 4 8 12 16 20 24 28 30 0 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.60 0.65 0.69 0.72 10 1.10 1.20 1.29 1.41 1.51 1.62 1.78 1.91 1.95 15 1.12 1.23 1.35 1.44 1.55 1.70 1.82 1.95 2.00 17 1.17 1.29 1.38 1.51 1.62 1.74 1.91 2.04 2.09 18 1.20 1.32 1.44 1.55 1.66 1.82 1.95 2.09 2.14 19 1.26 1.35 1.48 1.62 1.74 1.86 2.00 2.14 2.24 20 1.29 1.41 1.55 1.66 1.78 1.95 2