Year: 1987
Type: report
Abstract: OQ"S * Ca 2+ + C03 2- ** Ca 2+ + Mg 2+ + 2C03 2 " n Cd 2+ + C03 2- * Mg 2+ + C03 2- n Fe 2+ + C03 2- * Zn 2+ + C03 2 " log K -8.22 -8.35 -16.90 -12.00 -7.80 -10.68 -10.78 De carbonaatconcentratie is afhankelijk van de C02-spanning en de pH.Als de C02-spanning en de pH hoog zijn is de C03 2--concentratie ook hoog.De hoeveelheid Ca 2+ die in oplossing is, is afhankelijk van de hoeveelheid aanwezig carbonaat.Is er veel carbonaat dan zal er weinig Ca 2+ in oplossing zijn, maar is het Ca 2 " 1 " grotendeels neergeslagen als CaC03.De aanwezigheid van CaC03 stabiliseert de Ca 2+ -concentratie.Er zal altijd wat Ca 2+ in oplossing zijn, Wordt er op een of andere manier Ca aan de oplossing onttrokken dan zal er calciumcarbonaat in oplossing gaan.Het CaC03-evenwicht vormt samen met het bicarbonaat-/carbonaatevenwicht een buffersysteem.In water dat veel kalk bevat zal bij verzuring door bijvoorbeeld zure regen calciumcarbonaat in oplossing gaan waardoor het bicarbonaatgehalte en de pH geen grote veranderingen zullen ondergaan.Hierbij verschuiven de bicarbonaat-/carbonaatevenwichten waarbij er C02 ontwijkt.Dit kan door gaan totdat er geen CaC03 (of andere carbonaten b.v.MgC03 ) meer is.Vanaf dat moment neemt het bicarbonaatgehalte sterk af en tevens de pH.De kooldioxideconcentratie neemt weer sterk af.Het bicarbonaatgehalte is dus een graadmeter voor de mate waarin de verzuring gevorderd is.De concentraties van de verschillende ionsoorten in een systeem kunnen ook berekend worden.Hiervoor is een computermodel ontwikkeld, COMPLEX genaamd (ABDEL KHALIK, BLÖMER,1984).Dit model rekent met activiteitscoefficienten.Activiteitscoefficienten worden gebruikt voor <üe correctie van niet-ideaal gedrag van ionen in een elektrolietoplossing. Bij COMPLEX gaat het hierbij om de volgende ionen: H + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl", HC03", C03 2-enS04 2 ~.Ingevoerd worden de totaalconcentraties van deze ionen.Voor de berekening van de activiteiten wordt gebruik gemaakt van de massabalansen, de elektroneutraliteitsvergelijkingen en de evenwichtsvergelijkingen voor de verschillende ionen.-4-Met deze relaties tussen de verschillende ionen kan een zogenaamd ionsoortentabel opgesteld worden.In fig. 2 is een ionsoortentabel gegeven die gebruikt wordt bij het COMPLEX-programma.Het zou te ver voeren om de werking van het programma geheel uit te leggen.Door substitutie en combinatie van de verschillende kolommen van de tabel kunnen de evenwichtsvergelijkingen gereduceerd worden tot een niet-lineaire oplosbare vergelijking.Deze vergelijking wordt opgelost met behulp van de Newton-Raphsonmethode.Hierbij kan gebruik van de computer veel tijd en werk besparen.Behalve de ionactiviteiten worden met model COMPLEX ook andere berekeningen uitgevoerd, zoals het voorkomen van complexen, de electroneutraliteit en de partiele C02-spanning in het water.In bijlage I is een uitdraai te zien van het programma COMPLEX.Er zijn vier versies van het model.Voor mijn onderzoek heb ik gebruik gemaakt van versie 3 en 4. COMPLEX-versie 3 rekent uit hoe de samenstelling van het watermonster wordt als er evenwicht is met de atmosfeer (pCO2=10E-3,5 mol/l).Met deze versie kan dus berekend worden wat bijvoorbeeld de pH en het totaal anorganisch koolstofgehalte zou worden als het monster een aantal dagen aan de lucht zou worden blootgesteld (zie resultaten blz.19).COMPLEX-versie 4 berekent de C02-spanning van het watermonster als er geen evenwicht is met de atmosfeer.
Author: E. Westerveld
Language: Dutch
Subfield: Water Science and Technology
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2590446517