① nachco3, naco3的問題
NaHCO3的溶解度小於Na2CO3;
加熱蒸發,水份減少了,就析出了溶質。
② 地下水中的溶解-沉澱
(一)全等溶解和非全等溶解
全等溶解(dissolve cogruently)礦物與水接觸產生溶解反應時,其反應產物都是溶解組分,這種溶解反應稱為全等溶解。例如方解石(CaCO3)、硬石膏(CaSO4)等礦物的溶解,其溶解反應的產物為Ca2+、
非全等溶解(dissolve incongruently)礦物與水接觸產生溶解反應時,其反應產物除溶解組分外,還有新生成的一種或多種礦物或非晶質固體組分,這種反應稱為非全等溶解。例如鈉長石(NaAlSi3O8)和正長石(KA1Si3O8)的溶解:
表1.4戴維斯方程的a參數(次要離子)〔6〕
水文地球化學基礎
上述溶解反應的產物除了溶解組分之外,還有固體組分高嶺石〔A12Si2O3(OH)4〕,括弧中的「s」是指固體組分。包氣帶及含水層中大部分的硅鋁酸鹽礦物的溶解反應,多屬非全等溶解。這種溶解反應在地下水化學成分的形成和演變中有重要作用。除了硅鋁酸鹽外,如含水系統中同時存在多種礦物,雖然單個礦物的溶解均屬全等溶解,但是,由於多種礦物的存在,且其溶解度不同,則可能產生一種礦物的溶解,另一種礦物的沉澱。例如,含水系統中同時存在方解石和白雲石時,如水溫大於10℃,可能在產生方解石溶解的同時,也產生白雲石的沉澱。這種溶解反應也稱為非全等溶解。
(二)溶度積和溶解度
溶度積當難溶電解質溶於水而成飽和溶液時,溶液中同時存在溶解離子和未溶解的固體。按質量作用定律,在給定的溫壓下,溶液中相應方次的離子的活度乘積是一個常數,它稱為平衡常數K』,對於難溶鹽來說,這個常數稱為「溶度積」,或者「溶度積常數」。地下水系統中常見的一些難溶鹽的溶度積常數列於附錄2。溶度積常用符號Ksp代表。
溶解度其含義是,在給定的溫度和壓力下,達溶解平衡時,溶液中溶解物質的總量。在水文地球化學研究中,溶解度常用mg/L表示。
難溶鹽溶解度的大小,可據溶度積進行粗略的計算。例如方解石(CaCO3)、螢石(CaF2)及石膏(CaSO4·H2O)的溶度積已知(見表1.5),其溶解度的計算如下:
表1.5一些礦的平衡常數及溶解度(巴,25℃,pH=7)
*CO2分壓為10-3巴;pK=-lgK。
**CO2分壓為10-1巴;來源;據seide11(1958)(7),pK值有改動。
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據上述反應式,1mol的CaCO3溶解後,分別產生1mol的Ca2+和
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CaCO3的分子量為100,則x=6.3mg/L,CaCO3溶解度為6.3mg/L。
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設CaF2溶解度為x,則
因為H2O活度為1,所以
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設CaSO4·2H2O溶解度為x,則Knp=x3
x2=10-4·85,x=10-2·425mol/L
CaSO4·2H2O的分子量為154,則其溶解度x=578.8mg/L。
將上述計算與表1.5的數據相比,很顯然,按Ksp計算得的溶解度比表中所列的數據小得多。其原因是,上述計算是在假定活度等於濃度的情況下進行的,所以出現偏差,這在上述闡述活度概念時已提到。為了更好說明此問題,以石膏溶解度的計算為例進一步闡述。
例題1.1
當CaSO4·2H2O溶解反應在標准狀態下達到平衡時,如考慮到溶液中Ca2+和
查附錄2,石膏的Ksp=10-4.85,那麼
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如此反復運算,達到所規定的前後兩次運算結果差值的數學精確度後,運算終止,即可得到滿意的結果。下述是反復運算七次,
例題1的計算說明,活度在化學運算中是十分重要的。然而,在溶解度的運算中,除應考慮活度外,離子的絡合也是一個十分重要的因素,這一點,將在後面詳細闡述。此外,CO2分壓對難溶碳酸鹽礦物等的溶解度影響也很大,如方解石(CaCO3),當25℃,CO2分壓等於10-8和10-1巴時,其溶解度分別為100mg/L和500mg/L。
(三)同離子效應及鹽效應
同離子效應一種礦物溶解於水溶液中,如若水溶液中有與礦物溶解相同的離子,則這種礦物的溶解度就會降低,這種現象在化學上稱為同離子效應。下面舉一個純鹽溶解來說明。將AgCl溶於兩種溶液:一種是不含Cl-和Ag+的純水溶液;另一種是含有0.1mol的NaCl溶液。AgCl的Ksp=10-9·8,如不考慮活度的影響,則
純水中的AgCl溶解度為:
Ksp=[Ag+][Cl-]=10-9·8
Agc1的溶解度
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0.1mol NaC1溶液中AgCl的溶解度為:
設有xmolAgCl溶解,原溶液中已有0.1mol的Cl-,所以
Kap=〔Ag+〕〔Cl-〕=〔x〕〔x+0.1〕=10-9·3
〔O.1x〕+〔x2〕=10-9·8
由於〔x〕很小,所以〔x2〕更小,假設〔x2〕可忽略,則
〔x〕=10-8·8,AgCl的溶解度S=10-8·3mol/L
上述計算結果說明,純水溶液與0.1mol NaC1相比,前者的AgCl溶解度遠大於後者,所以,同離子效應在某些情況下,對礦物的溶解度的影響比活度系數變化的影響更大。在地下水系統中,同離子效應也常常遇到。例如,含有足夠Ca2+和
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雖然石膏的溶解會使離子強度I升高,使
鹽效應礦物在純水中的溶解度低於礦物在高含量水中的溶解度,這種含鹽量升高使礦物溶解度增大的現象,在化學上稱為鹽效應。其主要原因是,水中含鹽量升高,離子強度I也升高,而活度系數則降低。下面是離子強度與水含鹽量的經驗關系式〔1〕
水文地球化學基礎
式中:I為離子強度;
C為水中的含鹽量,即離子總量(mg/L)。
據(1.14)和(1.11)分別計算I值及活度系數,以
(四)飽和指數
飽和指數是確定水與礦物處於何種狀態的參數,以符號「SI」表示。為此,我們再研究下列反應
oA+bB=cC+dD
按質量作用定律,當上述反應達到平衡時,
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上式左邊稱為活度積,以「AP」表示;如所有組分均為離子,則稱離子活度積,以「IAP」表示。當達到溶解平衡時,AP(或IAP)=K,即AP/K或IAP/K等於l,如AP/K或IAp/K>1,反應向左邊進行;如AP/K或IAp/K<1,反應向右邊進行。據上述原理,SI的數學表達式為
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或
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以CaCO3與水的反應為例
水文地球化學基礎
當SI=1(1.15式),或SI=0(1.16式),水與CaCO3達到溶解平衡狀態;當SI<1(1.15式),或SI為負值(2.16式)時,水與CaCO3處於非飽和狀態,反應向右進行,CaCO3繼續溶解;當SI>1(1.15式),或SI為正值(1.16式),水與CaCO3處於過飽和狀態,反應向右進行,產生CaCO3沉澱。
有些學者〔4〕認為,以SI值判斷礦物的溶解是比較可靠的;而用SI值判斷礦物沉澱往往不甚可靠。他們認為,有些礦物,特別是方解石、白雲石和許多硅酸鹽礦物,盡管SI值為比較大的正值,處於過飽和狀態時,也可能不產生沉澱,例如,雖然海水與方解石和白雲石均處於過飽和狀態,但無沉澱的趨勢。產生這種情況的化學機理比較復雜,已超出本書的范疇。一般來說,根據SI值判斷水與岩石、礦物的反應狀態,對於地下淡水來說,還是很有用的。
例題1.2
一水樣分析結果如下:Na+=120mg/L,K+=15mg/L,Ca2+=38mg/L,Mg2+=22mg/L,Sr2+=0.8mg/L,
求SrSO4的SI值,判斷它與水處於過飽和狀態,還是非飽和狀態?
(1)把分析結果換算為mol/L濃度單位,求I值
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(2)據(1.11)式求
查表1.1(15℃)和表1.2得:A=0.5000,B=0.3262,
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(3)求Sr2+和
水文地球化學基礎
(4)求15℃的
查附錄1及附錄2,
水文地球化學基礎
∆Hf-1453.2-545.8—909.2(kJ/mol)
∆Hr=(-545.8)+(-909.2)-(-1453.2)=-1.80(kJ/mol)
代入(1.9)式,
(5)求SI值
據(1.15)式,
③ 硝酸鉀能不能用蒸發結晶的方式析出晶體
晚上好,可以的,硝酸鉀水溶液在加溫環境下緩慢蒸發水分子後正常析出其結晶,可以循環使用,這也是我國古代民間化學製冰法常用的一種簡易手段,請參考。
樹脂在未使用之前,可能會含有一定的雜質,當樹脂使用的時候,雜質也會隨著樹脂一起進入溶液中,影響產水的水質,嚴重可能會導致樹脂失效,為了防止這些有機物和無機的雜質影響出水質量效率,因此對新樹脂要進行預處理。還可以考慮在離子交換樹脂後,再加混床樹脂,如果要求達到18兆歐,可以使用拋光樹脂。
樹脂預處理的方法有哪些?1.對出廠很久的離子交換樹脂,需要用飽和食鹽浸泡處理,處理後沖洗至清,再進行再生。2.弱鹼樹脂預處理,將樹脂用溫水浸泡4-8小時後,用水洗至PH=6再用,2-4%氫氧化鈉浸泡4-8小時,用水洗至中性,待用。3.應用於醫葯、食品行業的樹脂,預處理最好先用乙醇浸泡,而後再用酸鹼進行交替處理,大量清水淋洗至中性待用。4.預處理中最後一次通過交換柱的是酸還是鹼,決定於使用時所要求的離子型式。5.為了保證所要求的離子型式的徹底轉換,所用的酸、鹼應是過量的。6.各種樹脂因品種、用途不一,預處理的方法也有區別,預處理時的酸鹼濃度及接觸時間等,可具體參考各型號樹脂的介紹。
預處理有哪些注意事項?
1.預處理時的用水必須使用干凈的水,一般使用除鹽水或者軟化水,因為如果使用生活用水清洗樹脂,生活用水中含有一定的污染物,這些污染物也會對樹脂造成污染,樹脂的預處理就沒有意義了,而且陰樹脂非常容易被污染。
2.預處理浸泡時,使用的液體體積一般是樹脂體積的兩倍,防止樹脂浸泡不完全的情況出現,也必須要使用干凈的水。
3.如果是小型制水制備,樹脂可以不用進行預處理,直接使用再生制水,使用2倍的再生劑,對樹脂進行再生,然後用干凈的水清洗樹脂就可以了。
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⑤ nacno在水中的溶解度
答案是A
根據第一句話可知,50克的水中只能溶解18克NaCl,有兩克NaCl只能以固體的形式存在,不計入溶液.因此質量分數為18/(18+50)×100%=26.5%.
⑥ 乙醇鈉在乙醇中的溶解性大小
乙醇鈉
溶於無水乙醇不溶於苯。溶於乙醇,遇水反應。
《蘭氏化學手冊》第十三版
NaC2H3O2 75g/100mL (20) aq
NaC2H3O2*3H2O g/100mL 125(20) aq; 5.1 alc
只有這么多,更具體的要實驗研究的。