Zpracované otázky - CHEMIJE

Jsou minerální látky, které by každá pitná voda měla obsahovat. Dodávají pitné vodě pozitivní chuťový vjem a mají pozitivní vliv i z hygienického či technologického hlediska. Proto se doporučuje, aby koncentrace c(Ca+Mg) byla alespoň 0,9 až 5 mmol.l-1. Povrchové pitné vody často mají problém s dosažením minimálních hodnot 30mg/l.

15. Vápenato-uhličitanová rovnováha, Heyerova zkouška, Langelierův index

Volný oxid uhličitý je obsažen téměř ve všech přírodních vodách, zejména podzemních, a zvyšuje podstatně rozpustnost některých minerálů ve vodě, zejména uhličitanů (CaCO3, MgCO3), ale i křemičitanů. Např. rozpouštění vápence probíhá podle rovnice:

H2CO3 + CaCO3 ↔ Ca(HCO3)2

Uhličitan vápenatý je ve vodě málo rozpustný. V přítomnosti CO2 se rozpustnost zvyšuje, neb probíhá uvedená rovnice.

Plocha nad křivkou vyjadřující vápenato-uhličitanovou rovnováhu zobrazuje stav, u něhož dochází při styku vody s CaCO3 k rozpouštění uhličitanu dle rovnice. Příkladem je stav znázorněný na obrázku bodem A. Volný oxid uhličitý reaguje s CaCO3, přičemž jeho koncentrace ubývá, ale roste koncentrace HCO3-. Po dosažení rovnováhy je stav zobrazen bodem D na rovnovážné křivce. Oxid uhličitý, který takto reagoval, se nazývá CO2 agresivní vůči betonu (AE). Oxid uhličitý, který je v rovnováze, se nazývá rovnovážný (BC) a diference mezi celkovým volným CO2 a rovnovážným CO2 se nazývá oxid uhličitý agresivní vůči železu (AB). Agresivitu CO2 vůči betonu, který obsahuje CaCO3, vyjadřuje rovnice. Plocha pod křivkou uhličitanové rovnováhy zobrazuje nerovnovážný stav, při němž dochází k vylučování CaCO3 ve smyslu rovnice, avšak dějem, probíhajícím zprava doleva, až je dosaženo stavu rovnováhy. Voda, která má tyto vlastnosti se nazývá inkrustující.

Heyerova zkouška

Jedná se o zkoušku stanovující agresivní CO2.

c(CO2) = 0, 5 • [c(HCO3−)S − c(HCO3−)P]

c(HCO3−)P ; (pH)P … počáteční stav

c(HCO3−)S ; (pH)S … stav po provedení zkoušky

Langelierův index

IS = (pH)P − (pH)S

IS < 0 … voda korozivní

Is > 0 … voda inkrustující

16. Železo ve vodách – formy výskytu, oxidace a redukce, hydrolýza

V bezkyslíkatém prostředí, které je obvyklé v podzemních vodách, příp. v prostředí, které je navíc ještě redukční, jak je tomu u dna vodních nádrží, je železo stálé v oxidačním stupni II a vyskytuje se tedy v železnatých sloučeninách. V rozpustné formě se vyskytuje jako železnaté ionty Fe2+. K málo rozpustným sloučeninám patří hydroxid železnatý Fe(OH)2 a uhličitan železnatý FeCO3. O rozpustnosti železnatých sloučenin rozhoduje především pH prostředí. Tuto závislost zobrazuje diagram rozpustnosti, který vychází ze součinů rozpustnosti zobrazených sloučenin. Při vysokém pH dochází k částečnému rozpouštění hydroxidu železnatého za tvorby hydroxokomplexu, a proto se od pH > 12 koncentrace Fe2+ v roztoku s růstem hodnoty pH opět zvyšuje.