Lorsqu'on utilise du dioxyde de carbone se dissout, il peut réagir avec l'eau pour former de l'acide carbonique, H2CO3. H2CO3 peut se dissocier et donner un ou deux ions d'hydrogène pour former soit un ion bicarbonate (HCO3-) ou un ion carbonate (CO3 w / -2 frais). Si le calcium dissous est présent, il réagit pour former du carbonate insoluble de calcium (CaCO3) ou soluble bicarbonate de calcium (Ca (HCO3 2)). Si vous testez des échantillons d'eau pour la santé de l'environnement et / ou la qualité de l'eau, vous pouvez avoir besoin pour calculer la concentration de bicarbonate. Pour calculer la concentration de bicarbonate, vous devez d'abord trouver alcalinité totale pour votre échantillon. Test de l'alcalinité totale est au-delà de la portée de cet article; si vous avez besoin de savoir comment le faire, le lien sous "Ressources" fournit des instructions complètes.
Instructions
1 Convertir alcalinité totale à molarité. L'alcalinité totale est habituellement une mesure de milligrammes par litre de carbonate de calcium; diviser par 100.000 (environ) grammes par mole à trouver moles par litre ou molarité. Molarité est la concentration d'une substance dans une solution.
2 Substituer l'équation pour la concentration du carbonate en fonction de la concentration en bicarbonate et le pH de l'équation de l'alcalinité totale. L'expression de l'alcalinité totale est de 2 x alcalinité totale = [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Notez que, dans la chimie, les supports autour d'une espèce se réfèrent à la concentration, de sorte que [HCO3-] est la concentration de bicarbonate). L'équation pour la concentration de carbonate est le [CO3 -2] = K2 [HCO3-] / [H +], où K2 est la seconde constante de dissociation de l'acide carbonique. Substituant cette expression va nous donner 2 x alcalinité totale = [HCO3-] + 2 x (K2 [HCO3-] / [H +]) + [OH-].
3 Réorganiser cette équation à résoudre pour [HCO3-]. Etant donné que le pH = -log [H +], [H +] = 10 à pH négatif. Nous pouvons utiliser cette information et un peu d'algèbre de réécrire l'équation [HCO3-] = (alcalinité 2 x total) - (10 à la (-14 + pH)) / (1 + 2K2 x 10 au pH).
4 Branchez la valeur de moles par litre de carbonate de calcium que vous avez trouvé précédemment dans l'équation pour trouver la concentration de bicarbonate.
Conseils et avertissements
- La formule ne fonctionnera que si les composés de calcium et de carbonate constituent la majeure partie de la contribution à l'alcalinité totale. Si vous pensez que d'autres composés tels que l'ammoniac sont présents, une formule plus complexe sera nécessaire; voir le premier lien sous l'onglet "Références" pour plus de détails.