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Comment calculer la concentration de bicarbonate

Lorsque du dioxyde de carbone se dissout, il peut réagir avec l'eau pour former de l'acide carbonique, H2CO3. H2CO3 peut se dissocier et donner un ou deux ions d'hydrogène pour former soit un ion bicarbonate (HCO3-) ou un ion carbonate (CO3 w / -2 frais). Si calcium dissous est présent, il réagit pour former du carbonate insoluble de calcium (CaCO3) ou soluble bicarbonate de calcium (Ca (HCO3 2)). Si vous testez des échantillons d'eau pour la santé de l'environnement et / ou la qualité de l'eau, vous pouvez avoir besoin pour calculer la concentration de bicarbonate. Pour calculer la concentration de bicarbonate, vous devez d'abord trouver l'alcalinité totale pour votre échantillon. Tester l'alcalinité totale est au-delà de la portée de cet article- si vous avez besoin de savoir comment le faire, sous le lien "Ressources" fournit des instructions complètes.

Choses que vous devez

  • L'alcalinité totale de votre échantillon
  • pH de votre échantillon
  • Crayon
  • Papier
  • Calculatrice
  • Seconde constante de dissociation de l'acide carbonique, ce qui est 5,6 x 10 -11 à la

Instructions

  1. Convertir à partir de l'alcalinité totale de molarité. L'alcalinité totale est habituellement une mesure de milligrammes par litre de calcium carbonate-fracture par 100.000 (environ) grammes par mole de trouver moles par litre ou molarité. Molarité est la concentration d'une substance dans une solution.



  2. Substituer l'équation pour la concentration de carbonate comme une fonction de la concentration du bicarbonate et le pH de l'équation de l'alcalinité totale. L'expression de l'alcalinité totale est de 2 x alcalinité totale = [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Notez que dans la chimie, les supports autour d'une espèce se réfèrent à sa concentration, de sorte [HCO3-] est la concentration de bicarbonate). L'équation pour la concentration de carbonate est [CO3 -2] = K2 [HCO3-] / [H +], où K2 est la seconde constante de dissociation de l'acide carbonique. En substituant cette expression nous donnera 2 x alcalinité totale = [HCO3-] + 2 x (K2 [HCO3-] / [H +]) + [OH-].




  3. Réorganiser cette équation à résoudre pour [HCO3-]. PH = -log Depuis [H +], [H +] = 10 pour le pH négatif. Nous pouvons utiliser cette information et un peu d'algèbre de réécrire l'équation [HCO3-] = (2 x alcalinité totale) - (10 à la (-14 + pH)) / (1 + x 2K2 10 au pH).

  4. Branchez la valeur de moles par litre de carbonate de calcium que vous avez trouvés précédemment dans l'équation pour trouver la concentration de bicarbonate.

Conseils & Avertissements

  • La formule ne fonctionnera que si les composés de calcium et le carbonate constituent l'essentiel de la contribution à l'alcalinité totale. Si vous soupçonnez d'autres composés comme l'ammoniaque sont présents, une formule plus complexe sera required- voir le premier lien sous le "Références" pour plus de détails.
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