关于水的碱度的计算

题目

关于水的碱度的计算
假设水的碱度（alkalinity）是1.5mM,它的PH是8
计算这个水里的CO2 HCO3- CO3- OH-的浓度
还有一题是水的碱度（alkalinity）是2.5mM,PH是7,也是计算上面的三个量
怎么算TAT
= =

答案

水的碱度是指水中能够接受[H+]离子与强酸进行中和反应的物质含量.水中产生碱度的物质主要由碳酸盐产生的碳酸盐碱度和碳酸氢盐产生的碳酸氢盐碱度,以及由氢氧化物存在而产生的氢氧化物碱度.所以,碱度是表示水中CO32－、HCO3－、OH－及其它一些弱酸盐类的总合.这些盐类的水溶液都呈碱性,可以用酸来中和.然而,在天然水中,碱度主要是由HCO3－的盐类所组成.
形成水中碱度的物质碳酸氢盐可以共存,硫酸盐和氢氧化物也可以共存.然而,碳酸氢盐与氢氧化物不能同时存在,它们在水中能起如下反应：
HCO3－ + OH－ ＝ CO32－ + H2O
由此可见,碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物可以在水中单独存在之外,还有两种碱度的组合,所以,水中的碱度有五种形式存在,即：
（1） 碳酸氢盐碱度HCO32－；
（2） 碳酸盐碱度CO32－；
（3） 氢氧化物碱度OH－；
（4） 碳酸氢盐和碳酸盐碱度HCO3－ + CO32－；
（5） 碳酸盐和氢氧化物碱度CO32－ + OH－.
水中各种碱度的相互关系如何?
水中的碱度是用盐酸中和的方法来测定的.在滴定水的碱度时采用两种指示剂来指示滴定的终点.
用酚酞作指示剂时,滴定的终点为PH8.8.4,称为酚酞碱度或P碱度.此时,水中的氢氧化物全部被中和,并有一半的碳酸盐转化为碳酸氢盐.即P碱度＝1/2 CO32－ + 全部OH－.
用甲基橙作指示剂时,滴定的终点pH为4.4.5,称为甲基橙碱度或M碱度.此时,水中的氢氧化物、碳酸盐及碳酸氢盐全部被中和,所测得的是水中各种弱酸盐类的总和,因此又称为总碱度.即M碱度＝全部HCO32－ + 全部CO32－ + 全部OH－ .
如果水中单独存在OH－碱度,水中pH＞11.0；水中同时存在OH－、CO32－时,PH9.11.0；如水中只有CO32－存在时,pH＝9.4；当CO32－、HCO3－共同存在时,PH8.9.4；单一的HCO3－其存在范围是pH＝8.3；但pH＜8.3时,如水中碱度只有HCO3－存在,此时的pH值变化只与HCO3－和游离的CO2含量有关.
你现在的PH都是小于8.3的,所以碳酸根离子不需要考虑.OH-浓度好算,按照一般水的离子积常数计算就是了.PH=8的就是10^-6mol/L,PH=7的就是10^-7mol/L.
由于只考虑碳酸氢根离子引起的碱度,所以也就等于水的总碱度,即前一个碳酸氢根离子浓度是1.5mol/L,后一个碳酸氢根离子浓度是2.5mol/L.