3-mavzu: tabiiy suvlarning umumiy kimyoviy tarkibi

3. Suvlarning mineralizatsiyasi bo‘yicha klassikatsiyalanishi.


5 - MAVZU: TABIIY SUV HAVZALARIDAGI KIMYOVIY JARAYONLAR


Reja:

1. 
   Tabiiy suv havzalaridagi jarayonlar haqida umumiy ma’lumot.
   
2. 
   Tabiiy suv havzalarining oksidlanish-qaytarilish jarayonlari.
   
3. 
   Suvdagi biogen elementlar.
   
4. 
   Kimyoviy jarayonlarda suv o‘tlari va bakteriyalarning ishtiroki.
   

1. Tabiiy suv havzalaridagi jarayonlari. Gidrosferadagi kimyoviy jarayonlarni muhokama qilish atmosferadagi jarayonlarni o‛rganishga qaraganda juda qiyin, murakkab. Bunga sabab shuki, tabiiy suvlar ochiq suv tizimiga xos, bunda ular quyidagi muhitlar bilan modda va energiya almashinadi: atmosfera, litosfera, biologik tashkil etuvchilar. Shakily jihatdan barcha gidrosferani yoki uning aniq tizim ostilarini, masalan, suv havzalarini, oqadigan turdagi xuddi o‛ziga xos kimyoviy reaktor kabi ko‘rib chiqish mumkin (3-rasm).



3-rasm. Ochiq tizim ko‛rinishidagi gidrosfera

Gidrosfera – global ochiq tizim, barqarorligi uni tarkibiy qismlarini tashkil etuvchilariga qaraganda ko‛p. Bunday tizimning muvozanatini buzilishining xavfi, turg‛unlik va barqarorlikni buzilishi shunda sodir bo‛ladiki, bunda kirishda kimyoviy tarkib yoki fizik-kimyoviy ko‛rsatkichlar ma’lum darajada o‛zagarsa, shunga muvofiq chiqishdagi mahsulot ham shunga muvofiq bo‛ladi. Gidrosferadagi kimyoviy jarayonlarning xususiyatiga quyidagilarni kiritish mumkin:

1. Kimyoviy birikmalarning xilma-xil shakllari: barcha sinfdagi organik va noorganik moddalar ishtirok etadi. Masalan, metallar tabiiy suv havzalarining o‘zgarmas komponenti hisoblanib, ular gidrosferada oddiy ionlar, gidratlangan ionlar, kompleks va metal organik birikmalar, kollid zarracha va muallaq moddalar ko‛rinishida mavjud.
2. Kimyoviy jarayonlarga gidrolizning ta’siri va ularda gidratlangan molekulalar va ionlarning ishtiroki. Masalan, temir suvda yashovchi organizmlarning muhim oziq komponenti hisoblanadi, gidrosferada gidrokompleks shaklida Fe³⁺ mavjud.

Fe³⁺+H₂O ↔ FeOH²⁺+H⁺,

FeOH²⁺+H₂O ↔ Fe(OH)₂⁺+H⁺

Infraqizil (IQ) – spektroskopiyaning zamonaviy uslublari shuni ko‛rsatadiki, nordan suv muhitida haqiqatda erkin bo‛lmagan ion H⁺ va hatto ion bo‛lmagan gidroksoniya H₃O⁺ ham mavjud, biroq ular (H⁺)_aq=H₂O-H⁺-OH₂ akvakompleks ko‛rinishida ishtirok etadi. Ishqorli muhitda akvakompleks tarkibini (OH^-)_aq=HO^—H⁺-H⁺, OH^-, H₂O ishlatiladi.

Umumal olganda, gidrosferada turli minerallar bilan sodir bo‛ladigan gidroliz jarayonlari muhim rol o‘ynaydi, bu faqatgina u yoki bu suv tizimining kimyoviy tarkibi nuqtai nazaridan emas, balki uning pH (muhit reaksiyasi) o‘zgarishi nuqtai nazaridan. Shunday ekan, agar mineral (tuz) kuchsiz kislota anionlaridan (H₂S, H₂CO₃, H₃PO₄ va b.q.) va kuchsiz asos kationlaridan (KON, NaOH va b.q.) tashkil topgan bo‛lsa, gidroliz natijasida reaksiya muhiti ishqorli bo‛ladi (pH>7):
Na₂S+H₂O ↔ NaHS+NaOH,
S^2-+H₂O ↔ HS^-+OH^-
Minerallarni (tuzlar) gidrolizlanishida, kuchli kislota anionlari (HCl, H₂SO₄, HNO₃ va b.q.) va kuchsiz asos kationlaridan (Al (OH)₃, Zn (OH)₂, NH₄OH va b.q.) hosil bo‛lgan bo‛lsa, muhit reaksiyasi kislotali (pH<7) bo‛ladi:
AlCl₃+H₂O ↔ Al (OH)Cl₂+HCl
Al³⁺+H₂O ↔ Al (OH)²⁺+H⁺
Agar mineral (tuz) kuchsiz kislota anionlari va kuchsiz asoslardan hosil bo‛lgan hollarda, gidroliz ohirigacha o‛tadi (biroq birinchi bosqich kabi emas, huddi oldingi holatlarda), reaksiya muhiti bo‛lsa neytralga yaqin (pH≈7) yaqin bo‛ladi:

CH₃COONH₄ + H₂O = CH₃COOH + NH₄ON

CH₃COO^-NH₄⁺ + H₂O = CH₃COOH + NH₄OH

Suv muhiti reaksiyasini shuningdek kuchli kislota anionlari va kuchli asos kationlaridan (NaCl, K₂SO₄, NaNO₃ va b.q.) hosil bo‛lgan minerallar (tuzlar) o‛zgarmaydi, modomiki ular gidrolizga uchramaydi. Bunday holatlarda pH=7.