go to bottom
Постоянный посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

758 2
Москва
14 года

Как такое может быть PH=6; kH=8? (страница 3)

Тесты от аквариум фармацептикал. PH от 6 до 7 (низкий диапазон). По таблице получается что у меня концентрация CO2 254мг на литр. Рыбы себя чувствовали хорошо, хотя уже наверное должна была загнуться от такого содержания CO2.
Концентрация CO2 у меня, судя по таблице плавает от 101 до 254, PH соответственно от 6 до 6,4.
Чего то я недопонимаю. Склоняюсь, что таблицы врут.

PS: судя по состоянию растений, вода действительно с низким PH

2006-12-0101/12/2006 17:22:04
#379958
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Russian Federation
7 года

сообщение shurae
Тут учитывается сразу несколько равновесий, которые описываются теорией Брёнстеда-Лоури, которую я проходил в курсе аналитической химии на втором году обучения в университете.


Вы хотите сказать, что теория Аррениуса тут неприменима? Что все протекает не так? Теория Брёнстеда-Лоури точнее описывает процесс? Странно, что при этом Вы продолжаете ссылаться на pH, а не на, скажем, функцию кислотности Гаммета, но неважно. Давайте попробуем переписать формулы в соответствии с теорией Брёнстеда-Лоури:

Было: H2CO3 H+ + HCO3-
Стало: H2CO3 + H2O HCO3- + H3O+

Не вижу принципиальной разницы, честно говоря, -- как был анион HCO3- результатом диссоциации, так он там и остался.


Если вы сможете найти какой-нибудь справочник по аналитической химии, в котором рассматривается кислотно-основное равновесие вообще и буферная ёмкость в частности, то посмотрите, что там написано и подставьте имеющиеся у вас данные в приводимые формулы.


Не совсем понимаю зачем это делать, учитывая, что все эти данные я рассчитал сам пользуясь уравнением Хендерсона–Хассельбальха и законом действия масс. Что я должен увидеть и понять? Что число ионов H+ (или H3O+) и HCO3- различно при диссоциации угольной кислоты что ли? Я честно не понимаю.


Я точно знаю, что если в аквариумную воду набулькать углекислого газа, то измеряемый уровень kH снизится - как теоретически, так и экспериментально.


Аквариумная вода -- такой суп, в котором все возможно. Посмотрите хотя бы на тему этой ветки, чтобы в этом убедиться. Те же процессы биофильтрации заметно снижают щелочность, например. Это про экспериментально. Но меня пока интересует именно теоритическая сторона вопроса, и не в аквариумной воде, а в дистиллированной.


Простите, что не смог объяснить вам причину этого явления на пальцах...


Может потому, что не объясняли на самом деле, а давали "на гора" постулаты? А я, знаете, привык проверять все, в чем мне интересно разобраться, если это в моих силах. В той же статье на Живой Воде, к которой Вы меня отсылали, я нашел ошибку, которую никто не видел на протяжение нескольких лет с момента ее опубликования (включая видимо и Вас, раз Вы ее читали), пытаясь самостоятельно рассчитать концентрацию CO2 в воде пользуясь уравнением Хендерсона–Хассельбальха, а не калькулятором готовым, за что В.К. мне отдельно спасибо сказал. Ну, хорошо, "на пальцах" у Вас не получилось, давайте тогда я буду задавать вопросы, а Вы будете на них отвечать? Может так сможете объяснить? Вот 2 вопроса, ответы на которые мне хотелось бы знать:

А. Определяет ли концентрация ионов HCO3- в водном растворе щелочность этого раствора?
Б. Увеличивается ли концентрация ионов HCO3- в водном растворе угольной кислоты по сравнению с тем же раствором угольной кислоты, но с меньшей ее концентрацией?

Или задавайте вопросы мне, чтобы я сам находил на них ответ, только с подсказками как это можно сделать, пожалуйста. Я честно хочу разобраться в этом вопросе.

Изменено 1.3.09 автор ooptimum
2009-03-0102/03/2009 00:39:05
#768262
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

Возможно, это поможет разобраться:
Фото форума
Фото форума
Фото форума
Фото форума
Как раз, "на пальцах"...
Источник: "Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления", Справочник, Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., 1990 г.

2009-03-0102/03/2009 01:18:55
#768279
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Russian Federation
7 года

Daxel

Вы понимаете в чем дело... Гм. Мне кажется, что на самом деле я кое-что все-таки понимаю, а еще, что тут нужно отделить мух от котлет, т.е. то, что показывает тест, от того, что происходит на самом деле. Я утверждаю, что при увеличении концентрации CO2 в воде, так же пропорционально растет и щелочность. В дистиллированной воде это точно так. Но меня пытаются убедить, что это не так. Если Вы также против того, что я утверждаю, то рекомендую взглянуть хотя бы в таблицу 3.6 на 4 картинке в Вашем сообщении -- там эта корреляция четко видна.
2009-03-0102/03/2009 01:33:01
#768285
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

ooptimum

Дело в том, что изменения в моей водопроводной воде, вызванные внесением мной различной химии, как и у некоторых моих земляков, не совпадают с данными, полученными из других источников информации.
Мне проще не разбираться в премудростях аналитической химии, а провести опыты. Я нашел Справочник по аналитической химии Лурье Ю.Ю., и даже его посмотрел. Написано то же самое, что и у Кострикина/Мещерского, только глубже:
Фото форума
Сравните с формулой из моего третьего скрина в предыдущем сообщении...
2009-03-0202/03/2009 02:03:53
#768291
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Tajikistan
7 года

Daxel

Я не пойму к чему Вы клоните? А также я не пойму, что Вы пытаетесь сказать уже на протяжении нескольких Ваших сообщений? Что щелочность не увеличится? Или что она увеличится, но аквариумный тест это не покажет? А может что-то еще? Вы как-то так интересно подаете информацию, что вроде видно, что Вы говорите умные вещи, но совершенно не ясно, что же Вы на самом деле говорите. По поводу Вашего последнего сообщения -- ну да, формулы похожи, ну и что из того? Какие выводы относительно заданных мной вопросов, по-Вашему, я должен был бы из этого сделать? Говорите прямо, пожалуйста, а не кусками из книг, мне совсем не хочется гадать, что же Вы имеете в виду на самом деле.

Ведь Вы доверяете тому источнику информации, откуда вы приводите сканы страниц, правда? Там Вы сами привели и таблицу 3.6, где прямая связь между гидрокарбонатной (бикарбонатной) щелочностью и количеством растворенного CO2 прослеживается самым недвусмысленным образом. Что еще нужно доказывать-то? Рассказать "на пальцах", какие процессы будут происходить при титровании сильной кислотой 2 водных растворов с различным содержанием растворенного CO2?


Изменено 2.3.09 автор ooptimum
2009-03-0202/03/2009 06:47:57
#768317
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

ooptimum

Прямой вопрос - прямой ответ:

1. Да, я считаю, что при добавлении в воду СО2, щелочность воды будет увеличиваться.
2. Да, я считаю, что при титровании сильной кислотой воды, у которой рН уже кислее от подачи СО2, индикатор изменит свой цвет раньше, то есть покажет, что щелочность воды уменьшилась.
3. Да, я считаю, что при динамическом изменении щелочности и рН такие опыты приводят к разным результатам.


Вам стала понятнее моя точка зрения? Первое "Да" - поддержка Вашего мнения, второе "Да" - shurae, а третье "Да" - среднее между ними.

Сегодня мне передали еще результаты тестов КН в аквариуме с подачей СО2 и без подачи СО2, с еженедельной подменой 50 процентов воды на водопроводную, Краснодарскую воду. В аквариуме с подачей газа, КН-11; в аквариуме без подачи газа, КН-10. То есть, очередное подтверждение Вашего мнения. Я с такими результатами сталкивался и раньше, поэтому они меня не удивляют.

Попробую сегодня отитровать водопроводную воду на щелочность кислотой, но после внесения известного количества щелочи, как при определении СО2, чтобы сдвинуть рН, определяющий точку перехода цвета индикатора. Проверю свежую воду (около 10 градусов С) и проаэрированную, с нагревом до комнатной температуры.
Правда, стандарт титр NaOH уже просрочен. Но, ИМХО, он будет давать одинаковую погрешность. Вечером выложу результаты, с приведением промежуточных данных.

К сожалению, я не химик. Мне многое непонятно...
2009-03-0202/03/2009 13:12:56
#768490
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

119
Ukraine Kiev
12 года

сообщение ooptimum
А. Определяет ли концентрация ионов HCO3- в водном растворе щелочность этого раствора?
Б. Увеличивается ли концентрация ионов HCO3- в водном растворе угольной кислоты по сравнению с тем же раствором угольной кислоты, но с меньшей ее концентрацией?

А. Щелочность водного раствора определяется разницей между концентрацией ионов HCO3- и концентрацией ионов H+.
Под щелочностью я понимаю меру способности раствора нейтрализовать кислоту до достижения pH=4,5. Отсюда следует, что добавление углекислого газа никак не влияет на щелочность, ведь концентрация ионов HCO3- увеличивается на ту же величину, что и концентрация ионов H+. В случае, о котором писал Daxel, увеличение KH в аквариуме с подачей CO2 вызвано, ИМХО, растворением карбонатов (грунт, панцири улиток и т.п.)

Б. Да, концентрация ионов HCO3- увеличивается.
2009-03-0202/03/2009 14:10:30
#768539
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

3503 303
Москва
5 года

Я утверждаю, что при увеличении концентрации CO2 в воде, так же пропорционально растет и щелочность ooptimum

Нет, это неверно.
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ кислотности, как концентрации не чего-нибудь заряженного, а именно Н по отношению к ОН, при растворении в воде СО2 ОН- с ней свяжется и останется голая Н+, значит кислотность ВОЗРАСТЕТ.

Или Вам вопрос: за счет чего пропорционально возрастет щелочность? Разве появятся дополнительные СВОБОДНЫЕ радикалы ОН-? Откуда им взяться? В данном конкретном случае дисциллята и СО2.
1. Заметьте, раствор остался, как и был, в целом нейтральным
2. Появились дополнительно отрицательные заряды НСО3
3. Какие дополнительные положительные заряды должны появиться?
Вот в чистом виде кислотность.

P.S. To Shurae
За буферность, плз, не обижайтесь. Вроде я допираю, хоть и с трудом, логическую цепь, заставляющую химиков говорить именно о буферности. Пусть это не совсем корректно по отношению к измерениям КН, но передает суть вопроса - механизмы, происходящие в банке, чего не скажешь о щелочности и временной жесткости Смайлик ;)
2009-03-0202/03/2009 14:21:42
#768545
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Tajikistan
7 года

сообщение Daxel

1. Да, я считаю, что при добавлении в воду СО2, щелочность воды будет увеличиваться.
2. Да, я считаю, что при титровании сильной кислотой воды, у которой рН уже кислее от подачи СО2, индикатор изменит свой цвет раньше, то есть покажет, что щелочность воды уменьшилась.
3. Да, я считаю, что при динамическом изменении щелочности и рН такие опыты приводят к разным результатам.


Отлично. Спасибо, Ваша точка зрения наконец стала мне понятна. Именно это я и имел в виду -- реальная щелочность увеличивается, а что показывает аквариумный тест -- до некоторой степени неизвестно. Меня, как аквариумиста, для понимания процессов, происходящих в аквариуме, больше волнует реальное положение вещей, а не показания тестов. Тем более, что тесты, как и фломастеры, на вкус и цвет все разные. Например, в тесте Sera индикатор при переходе меняет цвет с зеленого на желтый, а в тесте Tetra -- с синего на желтый, а при стандартном титровании соляной кислотой, где в качестве индикатора используется метиловый оранжевый, вообще цвет меняется с желто-оранжевого на оранжево-красный. pH перехода первых двух индикаторов нам неизвестен, а у метилового оранжевого pH верхней границы перехода равен 4.4, что хорошо подходит для титрования на HCO3-.

Теперь попытаюсь объяснить почему я считаю, что Вы не правы в пунктах 2 и 3. Я могу, конечно, ошибаться, пусть уважаемые химики меня поправят, если что. Итак, "Из уравнения Хендерсона-Хассельбальха видно, как величина показателя рН зависит от отношения [НСO3-]/[СО2]. Приблизительно можно считать, что если концентрация одного компонента превышает концентрацию другого в 100 раз, то последней можно пренебречь. Тогда при [НСО3-]/[СО2] = 1/100 рН = 4,5, что можно считать нижним пределом для СО2-системы. Меньшие значения показателя рН обусловлены присутствием не угольной, а других минеральных кислот, например серной, соляной." Т.е. нам нужно титровать раствор угольной кислоты сильной кислотой (в данном случае соляной) до pH = 4.5, чтобы с уверенностью сказать, что при данном pH в растворе уже нет ионов HCO3-. Именно поэтому в качестве стандартного индикатора выбран метиловый оранжевый с pH перехода = 4.4, т.е. даже с небольшим запасом. Каким бы ни был pH раствора угольной кислоты до этого, он не опустится ниже pH 4.5 пока в нем есть хоть сколько-нибудь несвязанных ионов НСО3-. Опустился ниже -- значит щелочности больше нет, наступает переход индикатора. Кстати, другим следствием процитированного выше является то, что в условиях отсутствия сильных кислот, вы никаким образом не сможете уронить pH воды ниже примерно 4.5, как бы вы ни продували воду CO2. Буквально на днях в одной из своих банок я наблюдал при отсутствии сильных кислот в воде kH=0, pH=4.4 -- нижнюю границу CO2-системы, собственно, почему я и встрял в эту тему.

Вместо титрования лучше пользоваться цифровым индикатором pH, чтобы отслежить точку перехода pH через 4.5. У Вас есть такой?
2009-03-0202/03/2009 14:31:13
#768562
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Tajikistan
7 года

сообщение Володя Череп
А. Щелочность водного раствора определяется разницей между концентрацией ионов HCO3- и концентрацией ионов H+.


Это неверно. Щелочность -- понятие независимое от кислотности. Щелочность определяется наличием в воде как гидроксил-ионов, так и наличием щелочных ионов, т.е. анионов слабых кислот. К концентрации H+ она не имеет никакого отношения.


ведь концентрация ионов HCO3- увеличивается на ту же величину, что и концентрация ионов H+.


Из написанного выше следует, что в равных долях снижается pH и растет щелочность, т.е. kH.

Изменено 2.3.09 автор ooptimum
2009-03-0202/03/2009 14:33:39
#768564
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Tajikistan
7 года
Tetera

Читайте выше, что я написал про щелочность Володе Черепу -- там есть ответы на все Ваши вопросы.

Изменено 2.3.09 автор ooptimum
2009-03-0202/03/2009 15:02:06
#768582
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

119
Ukraine Kiev
12 года

сообщение ooptimum
Каким бы ни был pH раствора угольной кислоты до этого, он не опустится ниже pH 4,5 пока в нем есть хоть сколько-нибудь несвязанных ионов НСО3-.

Можно сказать иначе: pH раствора угольной кислоты не опустится ниже 4,5, пока концентрация [HCО3-] не станет меньше 1/100 концентрации [CO2]. Из этой мелкой поправки следует, что чем больше CO2 растворено, тем выше будет концентрация [HCО3-] при достижении pH 4,5.


сообщение ooptimum
Это неверно. Щелочность -- понятие независимое от кислотности. Щелочность определяется наличием в воде как гидроксил-ионов, так и наличием щелочных ионов, т.е. анионов слабых кислот. К концентрации H+ она не имеет никакого отношения.

Наличие связи между щелочностью и кислотностью следует из определения щелочности, которое я привел выше (мера способности нейтрализовать кислоту до pH 4.5).

Щелочность (в моем понимании - мера способности раствора к нейтрализации кислоты) увеличивается с увеличением концетрации (гидро)карбонат-ионов, гидроксил-ионов, анионов слабых кислоты - т.е. всего того, что способно присоединять H+. Но часть этих анионов уже "занимается нейтрализацией" протонов H+, которые также присутствуют в растворе. Значит, эта часть анионов не сможет нейтрализовать новые протоны H+, которые будут добавлены в раствор для измерения его способности к нейтрализации кислоты. Разве не так?


сообщение ooptimum
Из написанного выше следует, что в равных долях снижается pH и растет щелочность, т.е. kH.

Уточните, пожалуйста, каким определением щелочности Вы пользуетесь.
2009-03-0202/03/2009 15:14:16
#768593
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Tajikistan
7 года

[q]сообщение Володя Череп

сообщение ooptimum
Каким бы ни был pH раствора угольной кислоты до этого, он не опустится ниже pH 4,5 пока в нем есть хоть сколько-нибудь несвязанных ионов НСО3-.

Можно сказать иначе: pH раствора угольной кислоты не опустится ниже 4,5, пока концентрация [HCО3-] не станет меньше 1/100 концентрации [CO2]. Из этой мелкой поправки следует, что чем больше CO2 растворено, тем выше будет концентрация [HCО3-] при достижении pH 4,5.[/q]

Да, верно. Это чему-нибудь противоречит из написанного выше? Я вроде так и писал, что чем больше CO2 растворено, тем больше там анионов HCO3-, нет разве? Все это следует из следующей формулы: [Н+][HCO3-]/[CO2] = const = 4E-07 -- константа диссоциации угольной кислоты первой ступени. Выполнив преобразование мы получим, что [H+][HCO3-] = 0,0000004[CO2].


Щелочность (в моем понимании - мера способности раствора к нейтрализации кислоты) увеличивается с увеличением концетрации (гидро)карбонат-ионов, гидроксил-ионов, анионов слабых кислоты - т.е. всего того, что способно присоединять H+. Но часть этих анионов уже "занимается нейтрализацией" протонов H+, которые также присутствуют в растворе. Значит, эта часть анионов не сможет нейтрализовать новые протоны H+, которые будут добавлены в раствор для измерения его способности к нейтрализации кислоты. Разве не так?
...
Уточните, пожалуйста, каким определением щелочности Вы пользуетесь.


Щелочность -- концентрация гидроксил-ионов и анионов слабых кислот. Точно так же как кислотность -- концентрация катионов H+. Выше я писал, что они никак не связаны между собой. Я хочу уточнить, что они не связаны в том смысле, что это концентрации разных ионов -- это имелось в виду. В этот раз Вы дали верное описание сути щелочности, т.е. буферности. Ну, как-то так наверное.


Изменено 2.3.09 автор ooptimum
2009-03-0202/03/2009 16:44:14
#768648
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

3503 303
Москва
5 года


Щелочность определяется наличием в воде как гидроксил-ионов, так и наличием щелочных ионов, т.е. анионов слабых кислот. К концентрации H+ она не имеет никакого отношения. ooptimum

Может быть.
Не знаю, как обстоят дела в химии, как в науке. Вижу здесь яркое влияние буферных свойств этих самых "анионов слабых кислот".
Взять нормальный электронный рН-метр, который ТОЧНО опрделяет концентрацию Н+ в данной точке, не учитывая при дедовских способах определения сдвигом в самую крайнюю точку возможные диссоциации чего ни попало.
Кстати о кислотности: тоже учитывают кроме Н+ еще кучу:

"Кислотность воды обусловлена содержанием в воде веществ, реагирующих с гидроксо-анионами. К таким соединениям относятся:
1) сильные кислоты: соляная (HCl), азотная (HNO3), серная (H2SO4);
2) слабые кислоты: уксусная (CH3COOH); сернистая (H2SO3); угольная (H2CO3); сероводородная (H2S) и т.п.;
3) катионы слабых оснований: аммоний (NH4+); катионы органических аммонийных соединений." это из http://www.anchem.ru...
То есть ничего общего с классическим определением именно КОНЦЕНТРАЦИЙ Н+ и ОН-


а при стандартном титровании соляной кислотой, где в качестве индикатора используется метиловый оранжевый

Ню-ню. Наш стандарт не для всех стандарт.
Титрование в присутствии метилового оранжевого обычно применяется в России. Национальным бюро стандартизации США для тех же целей рекомендуется использовать смесь индикаторов бромкрезолового зеленого и метилового красного. Что используют в Германии, не знаю.

В Вашей ссылке на Аквалого подробно рассмотрен случай внесения СО2 в воду и показано, что именно КН будет падать, никак не расти. Вот кусок оттуда
"В итоге стабильность рН будет оплачена ценой понижения dКН, увеличения dGH и расходования буферной емкости воды"

Как я и предполагал - виноват буфер Смайлик ;)
2009-03-0202/03/2009 18:04:36
#768731
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Russian Federation
7 года

сообщение Tetera
"Кислотность воды обусловлена содержанием в воде веществ, реагирующих с гидроксо-анионами. К таким соединениям относятся:
1) сильные кислоты: соляная (HCl), азотная (HNO3), серная (H2SO4);
2) слабые кислоты: уксусная (CH3COOH); сернистая (H2SO3); угольная (H2CO3); сероводородная (H2S) и т.п.;
3) катионы слабых оснований: аммоний (NH4+); катионы органических аммонийных соединений." это из http://www.anchem.ru...
То есть ничего общего с классическим определением именно КОНЦЕНТРАЦИЙ Н+ и ОН-


Дались Вам эти OH- Смайлик :) Вы еще про кислоты Льюиса наверное не слышали. Не представляете как Вы, как физик, говоря о зарядах и их переносах, были близки к определению кислот по Льюису: "Кислота Льюиса – это любое соединение, способное принять электронную пару на незаполненную орбиталь." Все апротонные кислоты (ZnCl2, FeBr3, BF3, AlCl3) -- кислоты Льюиса. Но в нашем случае мы имеем дело c классической двухосновной кислотой, к счастью. Смайлик :)


Ню-ню. Наш стандарт не для всех стандарт.
Титрование в присутствии метилового оранжевого обычно применяется в России. Национальным бюро стандартизации США для тех же целей рекомендуется использовать смесь индикаторов бромкрезолового зеленого и метилового красного. Что используют в Германии, не знаю.


Вот в этом я не виноват. Смайлик :)


В Вашей ссылке на Аквалого подробно рассмотрен случай внесения СО2 в воду и показано, что именно КН будет падать, никак не расти. Вот кусок оттуда
"В итоге стабильность рН будет оплачена ценой понижения dКН, увеличения dGH и расходования буферной емкости воды"


Вы несколько упускаете детали. Эта фраза подытоживает влияние на процесс всех 3 форм буферов: карбонатного буфера 3 и гидрокарбонатных буферов 1 – 2. Как Вы видите, при разном pH работают разные буферы. Если брать часть фразы про понижение dKH, то она не вполне корректна, imho. Я бы назвал это не уменьшением, а стабилизацией, как и значения pH. Взгляните на формулу реакции для гидрокарбонатных буферов 1-2 -- вы увидите, что она точная копия реакции, которую я описывал на предыдущей странице: СО2+Н2О Н2СО3 H+ + CO3-. только перевернута и без угольной кислоты. Обе эти реакции сильно сдвинуты влево, т.е. вещества, участвующие в данной реакции, более тяготеют к тому, чтобы находиться в форме, указанной в левой части формулы, нежели чем в правой. Т.е. чем больше мы будем добавлять CO2, тем сильнее он будет выводиться в соответствии с: Н+ + НСО3- -> CO2 + Н2О. Но, как Вы можете заметить, расходуется не только анион HCO3-, но и катион H+, т.е. равновесие между этими ионами сохраняется.

Изменено 2.3.09 автор ooptimum
2009-03-0202/03/2009 19:52:42
#768829
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

сообщение Daxel
Попробую сегодня отитровать водопроводную воду...

Как обещал...
Проверка водопроводной воды.

Для приготовления реактивов и промывки посуды (после промывки водопроводной водой) во время проведения опытов использовалась дистиллированная вода, с сопротивлением 90 МОм/м.
При проведении опытов использовал технологию, уравнения и таблицы из скринов, размещенных мной в этой теме...

Реактивы - стандарт-титры NaOH 0,1н (просроченный) и HCl 0,1н.
Индикаторы - фенолфталеин и метилоранж.
По букварю ("Водоподготовка и водный режим...", - Справочник, Кострикин, Мещерский, Коровина), 1 мл 0,1н раствора соответствует 1 мг-экв/л. Буду исходить из этого.

Перед проведением опытов проверил соответствие стандарт-титров:
Влил в дистиллированную воду из бюретки 10 мл 0,1н NaOH и довел объем до 250 мл. Добавил 3 капли фенолфталеина. Получил раствор малинового цвета.
Нейтрализовал щелочь титрованием раствора 0,1н HCl. Кислоты ушло 9 мл по фенолфталеину.

Определил рН воды по фенолфталеину.
Внесение 5-ти капель ф.ф. привело к появлению слабого малинового оттенка воды. Пришлось подкислять воду 3 мл 0,1н HCl. Это должно было снизить рН. Раствор обесцветился. При титровании раствора 0,1н щелочью, цвет его изменился при внесении 3,5 мл NaOH.

Определение содержания СО2 в водопроводной воде (средний результат):
Температура пробы воды = 17оС.
Сопротивление пробы = 200 кОм/м.
Объем пробы воды = 250 мл.
Добавил 5 капель фенолфталеина и 5 мл NaOH 0,1н.
Титровал раствор 0,1н HCl до обесцвечивания пробы. Потребовалось 5,5 мл.

Щелочность (средний результат):
Объем пробы = 100 мл.
По фенолфталеину добавил 0,5 мл 0,1н HCl.
По метилоранжу - 5,0 мл 0,1н HCl.
Общая щелочность пробы = 0,5 + 5,0 = 5,5 мг-экв/л.
Щф.ф. меньше 0,5 Щм.о.
Вычисляю:
Щелочность карбонатная = 2 х Щф.ф. = 1 мг-экв/л.
Щелочность бикарбонатная = Щм.о. - Щф.ф. = 4,5 мг-экв/л.
По таблице 3.6 (букваря), стр.154, значение бикарбонатной щелочности воды в 3,5 мг-экв/л соответствует содержанию в воде равновесной углекислоты в концентрации 25-30 мг/л.

Определение содержания СО2 в нагретой водопроводной воде (не кипятил, средний результат):
Температура пробы воды = 40оС.
Сопротивление пробы = 150 кОм/м.
Объем пробы воды = 250 мл.
Добавил 5 капель фенолфталеина и 5 мл NaOH 0,1н.
Титровал раствор 0,1н HCl до обесцвечивания пробы. Потребовалось 4,5 мл.

Щелочность нагретой водопроводной воды (средний результат):
Объем пробы = 100 мл.
По фенолфталеину добавил 0,3 мл 0,1н HCl.
По метилоранжу — 4,2 мл 0,1н HCl.
Общая щелочность пробы = 0,3 + 4,2 = 4,5 мг-экв/л.
Щф.ф. меньше Щм.о.
Вычисляю:
Щелочность карбонатная = 2 х Щф.ф. = 0,6 мг-экв/л.
Щелочность бикарбонатная = Щм.о. - Щф.ф. = 3,9 мг-экв/л.
По таблице 3.6 (букваря), стр.154, значение бикарбонатной щелочности воды в 3,9 мг-экв/л соответствует содержанию в воде равновесной углекислоты в концентрации около 16 мг/л.

Итого:
Общая щелочность водопроводной воды уменьшилась при нагревании до 40оС на 1 мг-экв/л.
Содержание СО2 при нагревании воды без кипячения до 40оС уменьшилось, примерно, в два раза. Аэрация не проводилась. Время от времени взбалтывал нагреваемую воду в колбе. Перед тестами несколько раз переливал ее из колбы в колбу.

Если это интересно, приведу данные других тестов водопроводной воды, сделанные немного раньше. Данные по щелочности могут немного изменяться из-за переключения на другую скважину водозабора:


Вода:
1. Дистиллят-самогон.
2. Химически обработанная вода (пропущена через две ступени Na-катионитового фильтра).
3. Водопроводная вода.

Характеристики воды:
1. Дистиллят: pH-5,0 (Tetra pH)
Общая жесткость (GH) - 0 (по трилону Б определить не удалось, эриохром синий)
Общая щелочность (KH) - 0 (по HCL 0,1N в присутствии индикаторов определить не удалось)
Удельное сопротивление - 70 МОм/м

2. Вода после второй ступени Na-катионитового фильтра: pH-8,5 (Tetra pH)
Общая жесткость (GH) - около 0 (Tetra GH не определяет, титрование Трилоном Б)
Общая щелочность (KH) - 5,7dKH (определено обратным титрованием тест Tetra).

3. Водопроводная вода: рН-8,0 (Tetra pH)
Общая жесткость - 0,7 мг-экв./л (титрование, Трилон Б)
Общая щелочность - 3,5 мг-экв./л (титрование HCl 0,1N, в присутствии фенолфталеина и метилоранжа)
Удельное сопротивление - 200кОм/м.

Дальнейшие опыты проводил с водопроводной водой.
Общая щелочность - 3,5 мг-экв./л HCl 0,1N - соответствует 35 мм по лабораторной бюретке (стеклянная трубка со шкалой), и соответствует 3,5 мл.
Добавление в 100 мл водопроводной воды 2,5 мл HCl 0,1N привело к снижению рН с 8,0 до 6,5 (Tetra pH).
Добавление в 100 мл водопроводной воды 3,0 мл HCl 0,1N привело к снижению рН с 8,0 до 6,0 (Tetra pH).
Добавление в 100 мл водопроводной воды 3,5 мл HCl 0,1N привело к снижению рН с 8,0 до 5,0 (Tetra pH).

Измерение щелочности воды, при рН-6,0, показало уменьшение общей щелочности воды:
Щелочность по фенолфталеину составила 0,5 мг-экв./л, а общая щелочность (после добавления метилоранжа) составила 2 мг-экв./л.
После мощной аэрации пробы воды (методом периодического энергичного встряхивания бутылки с ней), через несколько часов, общая щелочность воды снизилась ниже 1 мг-экв./л.


Изменено 2.3.09 автор Daxel
2009-03-0202/03/2009 19:59:42
#768832
Нравится Володя Череп
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Russian Federation
7 года

Daxel

Спать хочу -- ужас. Как говорится, "многа букф, ниасилил". Вывод-то какой? Где вывод-то из всех этих опытов?
2009-03-0202/03/2009 20:09:47
#768842
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

сообщение ooptimum
Вывод-то какой? Где вывод-то из всех этих опытов?


сообщение Daxel
Итого:
Общая щелочность водопроводной воды уменьшилась при нагревании до 40оС на 1 мг-экв/л.
Содержание СО2 при нагревании воды без кипячения до 40оС уменьшилось, примерно, в два раза.
2009-03-0202/03/2009 20:21:26
#768855
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Russian Federation
7 года

сообщение Daxel
Итого:
Общая щелочность водопроводной воды уменьшилась при нагревании до 40оС на 1 мг-экв/л.
Содержание СО2 при нагревании воды без кипячения до 40оС уменьшилось, примерно, в два раза.


Ну правильно, уменьшилось содержание CO2, уменьшилась и щелочность, в соответствии с H+ + HCO3- -> CO2 + H2O. CO2 выветрился -- все с соответствии с теорией. pH при этом тоже должен был увеличиться. Жаль, что Вы не замеряли его.
2009-03-0202/03/2009 20:31:17
#768861
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

ooptimum

С рН проще. У меня эта же вода течет из-под крана.
У холодной водопроводной воды рН около 8,0. Тест Тетра.
У пробы холодной воды, нагретой на водяной бане, рН между 8,0 и 8,5. Тест Тетра. Правда, теперь температуру не измерял. На ощупь - около 40оС. Плюс-минус 5 градусов...
2009-03-0202/03/2009 20:47:28
#768874
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

119
Ukraine Kiev
12 года

сообщение ooptimum
Да, верно. Это чему-нибудь противоречит из написанного выше? Я вроде так и писал, что чем больше CO2 растворено, тем больше там анионов HCO3-, нет разве?

Это было уточнение. Ведь Вы также писали, что pH не опустится 4,5 пока в нем есть хоть сколько-нибудь несвязанных ионов НСО3- . Важно, чтобы мы понимали, что речь идет о малых, но измеримых концентрациях: при pH=4,5 в воде может присутствовать около 2 мг/л HCO3- (около 0,1 немецкого градуса). Если учесть другие слабые кислоты, то будет еще одна-две десятых немецкого градуса.


сообщение ooptimum
Щелочность -- концентрация гидроксил-ионов и анионов слабых кислот.

Очевидно, что причина теоретических разногласий - в разных определениях щелочности. На практике эта разница незаметна, так как не превышает десятых долей немецкого градуса.

---

сообщение Tetera
В Вашей ссылке на Аквалого подробно рассмотрен случай внесения СО2 в воду и показано, что именно КН будет падать, никак не расти. Вот кусок оттуда
"В итоге стабильность рН будет оплачена ценой понижения dКН, увеличения dGH и расходования буферной емкости воды"

Там как-то странно написано: сначала записана реакция образования H+ и HCO3- из воды и углекислого газа, затем записана обратная реакция, и из этого делается вывод о уменьшении KH. Тут я согласен с ooptimum - утверждение об уменьшении KH необосновано.

---
Daxel, спасибо за эксперименты. Но что-то здесь не так.


сообщение Daxel
Определение содержания СО2 в водопроводной воде (средний результат):
Температура пробы воды = 17оС.
...
Добавил 5 капель фенолфталеина и 5 мл NaOH 0,1н.
Титровал раствор 0,1н HCl до обесцвечивания пробы. Потребовалось 5,5 мл.
Кислоты ушло больше, чем щелочи, значит в пробе отсутствует CO2.


сообщение Daxel
Определение содержания СО2 в нагретой водопроводной воде (не кипятил, средний результат):
Температура пробы воды = 40оС.
...
Объем пробы воды = 250 мл.
Добавил 5 капель фенолфталеина и 5 мл NaOH 0,1н.
Титровал раствор 0,1н HCl до обесцвечивания пробы. Потребовалось 4,5 мл.
По формуле на стр. 153 получается, что CO2 = (Aщ - Ак) * 4,4 / V * 1000 = (5 - 4,5) * 4,4 / 250 * 1000 = 8,8 мг/л.

Получается, что при нагревании воды с 17 до 40 градусов концентрация CO2 увеличилась на 8,8 мг/л. Подскажите, где ошибка?
2009-03-0202/03/2009 23:29:22
#769036
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

сообщение Володя Череп
Daxel, спасибо за эксперименты. Но что-то здесь не так.
...Подскажите, где ошибка?

Я не химик. Просто воспользовался книжной методикой, оборудованием и реактивами лаборатории ХВО.
Попробую. Но если я окажусь не прав, большая просьба ко всем: помогите найти ошибки и исправить их...


сообщение Володя Череп
Кислоты ушло больше, чем щелочи, значит в пробе отсутствует CO2.

У меня - мягкая, слабощелочная вода. рН-8,0. Добавление нескольких капель фенолфталеина в воду уже придает ей малиновый оттенок. Почему и пришлось смещать рН в кислую сторону, при его определении. Метилоранж цвет не менял ни при добавлении щелочи, ни при добавлении кислоты.


сообщение Володя Череп
По формуле на стр. 153 получается, что CO2 = (Aщ - Ак) * 4,4 / V * 1000 = (5 - 4,5) * 4,4 / 250 * 1000 = 8,8 мг/л.

Получается, что при нагревании воды с 17 до 40 градусов концентрация CO2 увеличилась на 8,8 мг/л.

Я специально проверил годность титровальных растворов перед опытами. Отношение объемов щелочь/кислота была 10/9. В моем сообщении это есть.
Правда, теперь получается, что
Aщ - Ак = 4,5 - 4,5 = 0.
Но это, скорее, погрешность измерений или отсутствие каких-то коэффициентов. Если бы еще я знал, каких, и где их брать...
Хотя, с другой стороны, на этой странице описывается определение свободной углекислоты. Возможно это обозначает наличие газообразного СО2, а не растворенного в воде. Тогда результат "0" имеет смысл, ведь при нагревании воды падает растворимость в ней газов.
2009-03-0203/03/2009 01:30:05
#769174
Свой на Aqa.ru
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

2309 331
Tajikistan
7 года

Так, с повышением щелочности за счет добавления CO2 вроде более-менее разобрались. А не хотите ли обсудить за счет каких процессов kH может понижаться, кроме случаев с pH > 8.3, когда в действие вступает карбонатный буфер с образованием гидрокарбонатов кальция (что и имелось в виду в статье на аквалого, когда они говорили про понижение kH, т.е. перехода kH в gH)? Я тут выше написал, что в одной из банок у меня были такие параметры: pH = 4.4, kH = 0. Я ждал, что кто-нибудь воскликнет что-то типа: "Как же так? ooptimum, Вы же утверждали, что kH должен расти, а у Вас он равен нулю!", но никто видимо не обратил на это внимание. Володя Череп, Вы же на первой странице спрашивали за счет чего kH снижается, но, правда, давно уже. Вас еще интересует эта тема? Я считаю, что знаю ответ на данный вопрос, т.е. за счет чего снижается kH вплоть до нуля. Думаю, что можно было бы изложить здесь свои выводы, коль скоро на 1-й странице темы этот вопрос хоть давно, но поднимался. Что скажете?

Изменено 3.3.09 автор ooptimum

2009-03-0303/03/2009 08:19:56
#769250
Посетитель
Аквафорум рыбкаАквафорум рыбка
Аватар пользователя

119
Ukraine Kiev
12 года

сообщение Daxel
Я специально проверил годность титровальных растворов перед опытами. Отношение объемов щелочь/кислота была 10/9. В моем сообщении это есть.
...
Но это, скорее, погрешность измерений или отсутствие каких-то коэффициентов. Если бы еще я знал, каких, и где их брать...
...
Хотя, с другой стороны, на этой странице описывается определение свободной углекислоты. Возможно это обозначает наличие газообразного СО2, а не растворенного в воде. Тогда результат "0" имеет смысл, ведь при нагревании воды падает растворимость в ней газов.
Щелочь прореагирует со всем CO2, находящимся в растворе: с растворенным - сразу после добавления, с газообразным (если воде есть пузырьки газа) - по мере его растворения.
Коэффициенты определяются при установлении точной концентрации рабочих растворов NaOH и HCl по фиксаналам. Можем полагать, что kщ = 0,9 kк. Установить абсолютную величину концентрации CO2 мы не можем, но можем понять, в какой пробе CO2 больше. По результатам непосредственного определения CO2 получается, что в холодной водопроводной воде углекислого газа нет, а в нагретой водопроводной воде он есть. Это странно.

ИМХО, таблица 3.6 описывает равновесие природных вод, т.е. равновесие между водой, углекислым газом и карбонатом кальция (твердой фазой). Для определения концентрации CO2 в водопроводной воде эта таблица не подходит, так как в этом случае нет твердой фазы.


ooptimum
Я тут выше написал, что в одной из банок у меня были такие параметры: pH = 4.4, kH = 0.
Если под щелочностью понимать концентрацию OH-, HCO3- и прочих анионов слабых кислот, то щелочность теоретически не равна нулю, но пользуясь стандартным тестом это невозможно заметить.


ooptimum
Володя Череп, Вы же на первой странице спрашивали за счет чего kH снижается, но, правда, давно уже. Вас еще интересует эта тема?
Причину понижения KH я вижу в отклонении от стандартных условий титрования, предполагающих завершение всех химических и физических процессов нейтрализации кислоты, в частности, установление равновесной с атмосферой концентрации CO2 в конечной точке титрования.

Было бы интересно ознакомиться с Вашими выводами.

Изменено 3-3-2009 автор Володя Череп
2009-03-0303/03/2009 11:45:38
#769408
Свой на Aqa.ru, Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

6319 2008
Краснодар
1 года

сообщение Володя Череп
По результатам непосредственного определения CO2 получается, что в холодной водопроводной воде углекислого газа нет, а в нагретой водопроводной воде он есть. Это странно.

При проведении опытов я столкнулся с неточностью в Справочнике. В таблице 1.1, стр.8, бикарбонатная щелочность определяется как
Щб = Щм.о. - 2 х Щф.ф.

Фото форума

А на стр. 154 написано
Щб = Щм.о. - Щф.ф.
Этим уравнением я и пользовался, потому что не знаю, какое из них правильное.


сообщение Володя Череп
ИМХО, таблица 3.6 описывает равновесие природных вод, т.е. равновесие между водой, углекислым газом и карбонатом кальция (твердой фазой). Для определения концентрации CO2 в водопроводной воде эта таблица не подходит, так как в этом случае нет твердой фазы.

Как раз под этой таблицей написано, как определить количество агрессивной углекислоты, используя мел или мрамор, если я правильно Вас понял. Этого я не проделывал.
2009-03-0303/03/2009 13:47:45
#769530



Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Польвователь
Top