12- mavzu: Suvdagi karbonat kislota. Tabiiy suv havzalarining

12- Mavzu: Suvdagi karbonat kislota. Tabiiy suv havzalarining

nordonlanish va oksidlanish –qaytarilish jarayonlari.

Reja:

1. 
   Karbonat kislota va uning suvdagi shakllari
   
2. 
   Suvning barqarorligi
   
3. 
   Tabiiy suv havzalarining buferlik xususiyatlari
   
4. 
   Tabiiy suv havzalarining nordonlanishi
   
5. 
   Suv havzalaridagi oksidlanish-qaytarilish jarayonlari
   

Karbonat kislota va uning suvdagi shakllari

Karbonat angidrid gazi - C0₂ suvda erishi hisobiga suvda karbonat kislotasi paydo bo'ladi. Erkin H₂S0₃ miqdori yer ustidagi suvlarda 10— 30 mg/1, yer osti suvlarda esa 100 mg/1 dan ortiq.

Karbonat kislotasi ikkita bosqich orqali dissotsiatsiyalashadi:

Birinchi bosqichda gidrokarbonatlar hosil bo'ladi:

H₂C0₃ H⁺+HCO^-₃;

Karbonat kislotasi ta'sirida karbonat jinslarining erishi hisobiga ham suvda gidrokarbonatlar hosil bo'lishi mumkin:

CaC0₃ +C0₂ +H₂0  Ca (HC0₃)₂

MgC0₃ +C0₂ +H₂0  Mg (HC0₃)₂

Gidrokarbonatlar — bu karbonat kislotasining suvdagi eng keng tarqalgan shaklidir. Ular suvning ishqoriyliligini belgilaydi.

Karbonat kislotasi ikkinchi bosqichda parchalanganda karbonat ionlari hosil bo'ladi:

HC0₃^- H⁺ + C0₃^2-

Ular faqat ishqoriy suvlarda mavjud (pH > 8,4).

Tabiiy suvlarda karbonat kislotaning turli shakllari orasida muvozana saqlanib turadi:

H₂0+C0₂ H₂C0₃ H⁺ +HCO₃^2- 2H⁺ + C0₃^2_

Lekin, lanibkarbonat kislotasining hamma shakllari ham suvda saq turmaydi. Barqaror shakllarga quyidagilar kiradi:

1. 
   H₂O + CO₂ 4. CO₂ + HCO₃^-
   
2. 
   HCO₃^- 5. HCO₃^- + CO₃^2-
   
3. 
   CO₃^- + OH^-
   

Qolgan sistemalar nobarqaror bo'lib, tezlik bilan barqaror sistemalarning biriga o'tadi:

CO₃^2- + C0₂ + H₂ = 2HCO₃^-

HCO₃^- + OH^- = CO₃^2- + H₂0

CO₂ + OH^- = HCO₃^2-

Tabiiy suvlaming asosiy karbonat sistemasi erkin karbonat kislota bilan gidrokarbonatlardan tashkil topgan:

H₂O + CO₂ H₂C0₃ H⁺+ HCO₃^-

Bu sistema buferlik xususiyatlarga ega bo'lib, tabiiy suvlarning pH ko'rsatkichini o'zgartirmasdan saqlab turadi.

Tabiiy suvlarning pH ko'rsatkichi karbonat kislotasining turli shakllarining miqdorini bir biriga nisbatiga bog'liq.

H₂C0₃ ning turli shakllarining pH ga bog'Iiqligi diagramma orqali ifodalanadi

(1-rasm). pH past bo'lganda (pH<4,2) suvda faqat erkin karbonat kislotasi mavjud. pH ko'tarilagnda (4,24-8,3) suvda erkin karbonat kislota bilan gidrokarbonatlar muvozanatda saqlanib turadi. pH oshib borishi bilan gidrokarbonatlar miqdori ortib boradi, erkin karbonat kislota esa kamayib boradi. pH=8,3—8,4 bo'ganda suvda faqat gidrokarbonatlar bo'ladi (98%).

pH=8,4 - suvda karbonat ionlari paydo bo'lib, ular HC0₃ ionlari Man muvozanatda saqlanib turadi.

pH >12 - suvda karbonat ionlarining miqdori oshib ketadi.

Bu diagramma yordamida ma'lum pH da karbonat kislotasining turli shakllarining miqdorini hisoblab chiqarsa bo'ladi.

Muvozanat holatida suvda erkin karbonat kislotaning ma'lum miqdoriga ma'lum miqdordagi gidrokarbonatlar to'g'ri keladi. Bu kislota muvozanatli karbonat kislotasi deyiladi.