AMD alapjai

pufferelés … a nagyon rövid, nem túl technikai változat.
a patak pufferelt, ha ellenáll a pH-változásoknak, mondjuk savas bányavíz hozzáadásával. A patak pufferkapacitását úgy nyeri el, hogy mészkő (vagy hasonló ásványi anyag) feloldódik benne. A mészkő karbonátot és bikarbonát-ionokat ad hozzá, amelyek képesek semlegesíteni a savat. A pufferelt áram a semleges (7) közelében tartja a pH-t. Minél több oldott mészkő, annál jobb a pufferkapacitás. Ez egy nagyon jó dolog, hogy egy erősen pufferelt patak. Lehetővé teszi a patak számára, hogy környezeti ütéseket érjen el anélkül, hogy megtizedelné a vízi élővilágot. A pufferelés robusztusabbá teszi a vízi rendszert. A pufferolt patak valószínűleg magas lúgossággal rendelkezik.

pufferelés a technikailag hajlamosabb

a pufferelt oldat ellenáll a pH változásának, amikor hidrogénionokat (H+) vagy hidroxidionokat (OH-) adnak hozzá. A nem pufferelt víz drasztikus pH-változásoknak van kitéve sav vagy bázis hozzáadásával. Példa erre a tiszta víz. A természetben a legegészségesebb, biológiailag legváltozatosabb patakok és vízi utak pH-ja közel 7 (semleges), és nem változik több, mint egy pH egység. A pH-változások ellenállásának képessége bizonyos vegyi anyagok hozzáadásával jön létre, amelyek hidrogénionokat (H+) vagy hidroxidionokat (OH -) fogyaszthatnak.

az AMD-vel kapcsolatos kérdésekben csak a savas oldalról történő pH-támadásokkal kell foglalkoznunk, azaz a savasság nemkívánatos hozzáadásával h+ formájában piritreakciókból. Az oldatban lévő H+ ionok számának növekedése csökkenti a puffer nélküli oldat pH-ját, néha drasztikusan. Ha azonban olyan kémiai faj van jelen a vízben, amely H+ ionokat képes fogyasztani vagy megkötni, akkor elkerülhető a pH drasztikus változása. Ez a puffer funkciója.

a természetben a vízrendszerek legfontosabb puffere a karbonát (CO32-) rendszer. Itt különféle kémiai fajok és reakciók fordulnak elő, amelyek nagyon interaktívak. A vegyi anyagok forrása a légkörből származó szén-dioxid és a föld ásványi anyagait tartalmazó karbonát, a mészkő a leggyakoribb. Azok számára, akiket nem érdekelnek a részletek, itt van a rövid leírás. Ha elegendő mészkő (CaCO3)oldódik fel egy áramban, akkor megfelelő számú karbonát (CO32-) és bikarbonát (HCO3-) iont tartalmaz, amelyek viszont képesek hidrogénionok fogyasztására és meglehetősen állandó és majdnem semleges pH fenntartására. ez a karbonát alapú puffer megvédi a patakot a túl alacsony pH-értéktől, és enyhítheti az AMD káros hatásait. Ha azonban több H + ion kerül a patakba, mint amennyi karbonát-és bikarbonát-Ion ellensúlyozza őket, a puffer túlterhelt lesz, és már nem hatékony. Az a víz, amely elég szerencsés ahhoz, hogy érintkezzen a mészkővel, bizonyos fokú védelmet élvez (a savasságtól egyébként) az AMD-től.

az összes savasságot (H+) fogyasztó ionkoncentráció összege hidroxid , karbonát és bikarbonát lúgosságnak nevezik. A lúgosság a savasság fogyasztásának vagy semlegesítésének képessége.

lúgosság = + 2 + –

a mészkő savasság (H+) jelenlétében történő feloldódásának elsődleges mechanizmusa a következő

CaCO3 (s) + H+ (AQ) Ca2+(aq) + HCO3-(aq)

lúgosságot képez bikarbonát formájában (HCO3-). Amikor a hidrogén-karbonát az uralkodó karbonátfaj, a vizet 7-hez közeli pH-n pufferelik. A bikarbonát lúgosság kifejezést gyakran használják.

The other acid consuming reactions of the carbonate system are

CO32-(aq)+ H+ (aq) HCO3-(aq) (carbonate to bicarbonate)

HCO3-(aq)+ H+ (aq) H2CO3(aq) (bicarbonate to carbonic acid)

OH-(aq)+ H+ (aq) H2O (hydroxide to water)

Note that carbonate can effectively consume 2 hydrogen ions (in 2 steps), and is why 2 is a factor in the alkalinity equation.

azt is vegye figyelembe, hogy ezek a kémiai egyenletek bármelyik irányban megtörténhetnek (megfordítható). Az összes kémiai faj között tehát komplex egyensúly alakul ki, és végső soron felelős a kapott pH-ért. a számítások azonban meglehetősen unalmasak, és a legjobb, ha a téma szigorúbb kezelésére hagyják őket.

a pufferelés és lúgosság kifejezéseket, amikor folyamokra utalnak, gyakran felcserélhető módon használják.

a mészkő lúgossága természetesen akkor fordulhat elő, ha a víz mészkőtartalmú geológiai rétegeken halad át. Az AMD, amelynek szerencséje volt, hogy elegendő lúgossággal rendelkezik, általában a legkönnyebb kezelni. Másrészt, ha az AMD-t nem pufferolták természetesen, akkor a közös kezelési stratégia a mészkő lúgosságának kialakítása.

lásd St. Vincent College környezetvédelmi oktatási központ modul onpH/lúgosság/savasság/pufferelés.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.