ph酸度计浅析影响水的ph值的因素
有许多因素会影响水中的ph值,无论是天然的还是人造的。大多数自然变化是由于与周围岩石(尤其是碳酸盐形式)和其他物质的相互作用而发生的。ph值也会随降水(尤其是酸雨)和废水或采矿废水的排放而波动13。此外,co2浓度会影响ph值。
二氧化碳是水中酸的常见原因。由于光合作用,呼吸作用和分解作用对co2水平的影响,它们均会导致ph波动。这些变化的程度取决于水的碱度,但通常会有明显的昼夜(每天)变化?。在呼吸和分解率很高的水域中,这种影响更容易测量。
二氧化碳以溶解状态(如氧气)存在于水中,但它也可以与水反应生成碳酸:
co2 + h2o <=> h2co3
然后,h2co3会失去一个或两个氢离子:
h2co3 <=> hco3 – + h +…。hco3 – <=> co3 2- + h +
释放的氢离子使水的ph降低。但是,该方程式可以根据当前的ph值在两个方向上运行,并作为其自身的缓冲系统。在较高的ph值下,该碳酸氢盐系统将向左移动,而co3 2-将吸收自由的氢离子。
由于h2co3的溶解常数低(亨利定律),该反应通常很少。但是,随着**范围内co2含量的增加,溶解的co2量也增加,该方程式将从左向右执行。这会增加h2co3,从而降低ph。随着时间的推移,这种影响在海洋ph研究中变得越来越明显。
大气中的二氧化碳会降低沉淀的ph值。
上面的等式也解释了为什么雨水的ph值约为5.65 -1。当雨滴从空中掉落时,它们与大气中的二氧化碳分子相互作用。这会在雨滴中产生h2co3,使雨水的ph值降低。ph值为5.65,尽管是酸性的,却不认为是酸雨。假定标准大气中的二氧化碳浓度为0.0355%-1,则自然,无污染的雨或雪的ph值预计将接近5.6。酸雨要求ph值低于5.0。
碳酸盐材料和石灰石是可以缓冲水中ph值变化的两个元素。碳酸钙(caco3)和其他碳酸氢盐可与氢或氢氧根离子结合以中和ph值。当土壤中存在碳酸盐矿物时,水的缓冲能力(碱度)会增加,即使添加酸或碱,水的ph值也接近中性。除此之外的其他碳酸盐材料可使中性水略带碱性。
由于石材中的碳酸盐物质,石灰石采石场的ph值较高。
如前所述,未污染的雨水呈弱酸性(ph值为5.6)。雨水的ph值也可能由于火山灰,湿地中减少硫酸盐的细菌,野火引起的空气传播颗粒甚至闪电?而降低。如果雨水落在缓冲性差的水源上,则会通过径流降低附近水的ph值。
松针或冷杉针还可以分解土壤,从而降低土壤以及流经土壤的水的ph值。强烈的光合作用会去除水中的二氧化碳,从而增加水的ph值,尽管这种变化通常是昼夜的。
人造ph影响者
ph波动的人为原因通常与污染有关。酸雨是人类对水ph值影响的例子之一。ph值小于5.0的任何形式的沉淀都称为酸雨?。这种沉淀来自水与氮氧化物,硫氧化物和其他酸性化合物的反应,从而降低了已经微酸性的ph值。这些排放物通常来自采矿和冶炼作业或化石燃料燃烧(燃煤和汽车)。*的二氧化碳含量还可以进一步降低雨水的ph值。
点源污染是常见的原因,可以根据所涉及的化学物质增加或降低ph值。这些化学物质可能来自农业径流,废水排放或工业径流。如果周围土壤缓冲不良,则采矿作业(特别是煤炭)会产生酸性径流和酸性地下水渗流。包含清洁剂和肥皂基产品的废水排放会导致水源变得太碱性。
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