Alcalinité de l'eau ce qui est, détermination et importance

La Alcalinité d'eau C'est la résistance de la même chose qui s'oppose à un changement de pH en raison de l'ajout de substances acides ou de liquides. Cette caractéristique est souvent confondue avec la basicité. L'ajout de CO₂, Par exemple, cela peut entraîner une diminution du pH (basicité) sans modifier l'alcalinité.

Dans l'alcalinité d'eau douce est principalement due à la contribution de composés tels que le carbonate (CO₃^2-), Bicarbonate (HCO₃^-) et hydroxyle (oh^-). Dans l'eau de mer, vous devez ajouter la contribution de l'hydroxyde de bore (Boh^4-), Les silicates (sio₄^2-) et les phosphates (po₄^3- et hpo₄^2-).

Eaux souterraines, un exemple d'eaux hautement alcalines. Source: Pixel max.

L'alcalinité de l'eau est généralement exprimée en MEQ / L, correspondant à la quantité d'acide utilisée dans son degré: chlorhydrique ou sulfurique. Il est également généralement exprimé en mg de caco₃ / L, ou partie par million (ppm), même s'il y a la présence d'autres sels.

Cette caractéristique de l'eau est généralement associée à sa dureté, car les carbonates de calcium et de magnésium contribuent à l'alcalinité. Pendant que le calcium et le magnésium, c'est-à-dire ses cations métalliques CA²⁺ et mg²⁺ respectivement, sont les éléments responsables de la dureté de l'eau.

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Quelle est l'alcalinité de l'eau?

C'est la capacité de l'eau à neutraliser les substances acides qui peuvent y être incorporées, évitant ainsi une diminution de son pH. Cette action tampon est due à la présence d'acides faibles et de leurs bases conjuguées.

Les bases peuvent réagir avec les acides pour devenir des espèces électriquement neutres, c'est-à-dire non chargées.

HCO₃^- + H⁺  CO₂ + H₂SOIT

Le bicarbonate (équation chimique ci-dessus) réagit avec l'ion hydrogène pour devenir le dioxyde de carbone, composé non chargé. Une mole de HCO₃^- représente un équivalent molaire. Pendant ce temps, le carbonate (CO₃^2-) représente deux équivalents molaires.

Eaux souterraines

Les eaux souterraines sont des porteurs de composés des pluies acides, y compris l'acide sulfurique. La présence de dioxyde de carbone de l'atmosphère qui se dissout dans l'eau peut également former de l'acide carbonique.

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Les acides agissent sur des roches calcaires, riches en carbonates de calcium et de magnésium, produisant leur dissolution. Cela provoque l'accumulation de carbonate et de bicarbonate dans l'eau, principalement responsable de son alcalinité.

2 caco₃ + H₂Swin₄ → 2 ca²⁺ + 2hco₃^- + Swin₄^2-

L'ajout d'un acide (ci-dessus) provoque une augmentation d'alcalinité tant qu'il y a plus de bicarbonate que l'excès d'hydrogène de la réaction précédente.

Lorsque l'eau alcaline souterraine entre en contact avec l'atmosphère, elle perd le dioxyde de carbone et précipite le carbonate, ce qui diminue l'alcalinité. Un équilibre dynamique entre l'atmosphère, l'eau et les minéraux gazéifiés est ensuite établi.

Dans les conditions qui existent dans les eaux de surface, la contribution du carbonate à l'alcalinité diminue et le bicarbonate devient le contribuable maximum.

Eau de mer

En plus du carbonate, du bicarbonate et des ions et hydrogènes hydroxyles, d'autres composés contribuent à l'alcalinité de l'eau. Parmi eux se trouvent des boratos, des phosphates, des silicates, des bases conjuguées d'acides organiques et de sulfates.

Dans l'océan et dans la mer, des processus anaérobies se produisent, comme la dyitrification et la réduction du sulfate qui ont une contribution de 60% de l'alcalinité de l'eau. Ces processus consomment de l'hydrogène, ils produisent donc une augmentation du pH, en plus de l'origine n₂ et h₂S.

En général, les processus anaérobies provoquent une augmentation de l'alcalinité. Au contraire, les processus aérobies produisent une diminution. Dans les eaux de surface, en présence d'oxygène, il y a un processus de dégradation de la matière organique transportée par l'eau.

Quand cela est produit⁺ qui est emmené dans l'eau produisant une diminution de l'alcalinité.

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La pollution de l'environnement provoque, entre autres conséquences, le dégel du capuchon polaire qui entraîne une augmentation du volume de l'eau de mer. Cela provoque une dilution des composés responsables de l'alcalinité de l'eau de mer, et donc sa diminution.

Unités

L'alcalinité de l'eau est habituelle comme Mg de Caco₃/ L, bien que le carbonate de calcium ne soit pas le seul composé actuel, ni le seul contribuable à l'alcalinité de l'eau. Le MG / L du carbonate peut être transmis à MEQ / L Divisant par 50 (poids équivalent approximatif du CACO₃).

Détermination

Il est déterminé en tirant les bases présentes dans l'eau avec un acide fort.  Les acides les plus utilisés sont de 0,1 n chlorhydrique et 0,02 N sulfurique.

50 ml de l'eau sont mesurés dans un ballon haché, plaçant ce volume d'eau dans un Erlenmeyer de 250 ml. Un mélange d'indicateurs est généralement utilisé, généralement la phénolphtaléine et l'orange méthylique. L'acide est placé dans une bureautte et est versé la goutte par goutte dans l'eau qui est intitulée.

Si l'alcalinité de l'eau est supérieure à 9,6 au début du degré avec l'acide, une variation de la coloration attribuable à la phénolphtaléine ne sera pas observée. Ensuite, le pH diminue entre 9,6 et 8,0 sera observé l'apparition d'un curlesh.

Étapes du degré

Au cours de la première étape, le carbonate est intitulé, une réaction schématique dans l'équation suivante:

CO₃^2- + H₃SOIT⁺  HCO₃^-  + H₂SOIT

En continuant à ajouter l'acide au cours du degré, la couleur de la solution intitulée est orange en raison du changement subi par l'orange méthyl, ce qui indique que les formes gazeuses et les autres bases ont été pleinement consommées.

Dans la dernière étape, il n'y a que de l'acide carbonique:

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HCO₃^-  + H₃SOIT⁺  H₂CO₃ + H₂SOIT

Cela se produit à un pH 4,3 - 4,5, appelé point équivalent du CO₂. Il s'agit du composé existant et l'alcalinité de l'eau devient "zéro". Si l'eau est chauffée, il y aura une bulle du CO₂ pour la décomposition de h₂CO₃.

Le volume d'acide nécessaire pour atteindre le point d'équivalence du CO₂ C'est une mesure de l'alcalinité totale de l'eau.

Importance

L'existence de l'alcalinité de l'eau est un mécanisme de protection de l'environnement pour limiter les dommages qui peuvent être causés à la flore et à la faune aquatiques, en raison de l'afflux d'eaux usées ou de pluies acides capables de modifier le pH où ils vivent.

Les récifs coralliens subissent de graves dommages en raison d'une augmentation de l'acidité de l'eau de mer. L'alcalinité de l'eau limite l'extension de cette action nocive, neutralisant l'excès d'acidité et permettant le maintien d'un pH compatible avec la vie.

Il a été estimé que l'alcalinité de l'eau doit avoir une valeur minimale de 20 mg en tant que caco₃/ L, limiter pour garantir l'entretien de la vie aquatique.

La connaissance de la valeur de l'alcalinité de l'eau peut guider la quantité de sodium ou de carbonate de potassium et de chaux nécessaire pour la précipitation du calcium comme carbonate lorsque la dureté de l'eau est réduite.

Les références

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