水环境化学总结复习过程.ppt

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1、水环境化学总结1.4天然水的组成(2)主要的离子组成天然水中常见主要离子总量可以粗略地作为水的总含盐量:21.4天然水的组成(4)气体在水中的溶解性(4-1)氧气在水中的溶解度:与水的温度、氧气在水中的分压、水中的含盐量等因素有关。在一个标准大气压下、温度为25℃时,氧在水中的溶解度为8.32mg/L。(掌握计算方法)31.4天然水的组成(4)气体在水中的溶解性(4-2)二氧化碳在水中的溶解度:除了溶解在水中的CO2,CO2在水中部分离解,产生H+和HCO3-。在一个标准大气压下、温度为25℃时,CO2在水中的溶解度为0

2、.55mg/L。(掌握计算方法)41.5天然水的性质(1)碳酸平衡封闭体系51.5天然水的性质(1)碳酸平衡在开放体系,CO2在气相和液相之间处于平衡状态,即体系中的不变,各种碳酸盐化合态的平衡浓度可表示为PCO2和pH的函数。61.5天然水的性质71.5天然水的性质比较封闭体系和开放体系可发现,在封闭体系中,[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]等可随pH值变化,但总的碳酸量cT始终不变。而对于开放体系cT、[HCO3-]、[CO32-]均随pH值改变而变化,但[H2CO3*]总保持与大气相平衡的固定数值。(

3、p106)(1)碳酸平衡8(2)天然水中的碱度和酸度a.碱度(Alkalinity)是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质,亦即能接受质子的物质的总量。组成水中碱度的物质包括:强碱:NaOH;Ca(OH)2弱碱:NH3强碱弱酸盐:各种碳酸盐、重碳酸盐等1.5天然水的性质9(2)天然水中的碱度和酸度总碱度:用一个强酸标准溶液滴定,用甲基橙为指示剂,当溶液由黄色变成橙红色(pH约4.3),停止滴定,此时所得的结果,也称为甲基橙碱度。其化学反应计量关系式如下:1.5天然水的性质10(2)天然水中的碱度和酸度酚酞碱度:滴定以酚酞

4、为指示剂,当溶液pH值降到8.3时,表示OH-被中和,CO32-全部转化为HCO3-,得到酚酞碱度表达式:1.5天然水的性质11(2)天然水中的碱度和酸度苛性碱度:达到CO32滴定终点所需酸量时的碱度,但不易测得。1.5天然水的性质12(2)天然水中的碱度和酸度酸度(Acidity):指水中能与强碱发生中和作用的全部物质,亦即放出H+或经过水解能产生H+的物质总量。组成水中酸度的物质:强酸、弱酸、强酸弱碱盐。1.5天然水的性质13(2)天然水中的碱度和酸度1.5天然水的性质14(2)天然水中的碱度和酸度1.5天然水的性

5、质15(2)天然水中的碱度和酸度1.5天然水的性质例四:在封闭体系中25℃水中,加入少量下列物质,总碱度如何变化?(1)HCl;(2)NaOH;(3)CO2;(4)NaHCO3;(5)Na2CO3;(6)Na2SO416第二节水体中无机污染物的迁移转化重金属污染的特点迁移方式吸附作用沉淀作用氧化还原作用配合作用17第二节水体中无机污染物的迁移转化重金属污染的特点天然水中的微量重金属就可产生毒性效应微生物不能降解重金属生物体对重金属有富集作用重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体18第二节水体中无机污染物的迁移转化

6、水体中胶体物质对重金属的吸附作用3-2胶体物质对污染物的吸附作用表面吸附离子交换吸附专属吸附19第二节水体中无机污染物的迁移转化水体中胶体物质对重金属的吸附作用3-4沉积物中重金属的释放盐浓度升高氧化还原条件的变化降低pH值增加水中配合剂的含量20第二节水体中无机污染物的迁移转化沉淀作用4-1氧化物和氢氧化物根据溶度积:21沉淀作用4-1氧化物和氢氧化物若溶解后的金属离子不再发生其他化学反应,则在金属氢氧化物的饱和溶液中,金属离子的最大浓度[Men+]即为该金属氢氧化物的溶解度,它与水体的pH有关。22沉淀作用4-2硫化

7、物溶液中促成硫化物沉淀的是S2-,若溶液中存在二价的金属离子Me2+,则有:在硫化氢和硫化物均达到饱和的溶液中,可以算出溶液中金属离子的饱和浓度为23氧化-还原作用5-1电子活度概念代表氢离子在水溶液中的活度,它衡量溶液接受或迁移质子的相对趋势。代表电子在水溶液中的活度,它衡量溶液接受或迁移电子的相对趋势。24氧化-还原作用5-2电子活度和氧化还原电位25氧化-还原作用5-2电子活度和氧化还原电位是氧化态和还原态浓度相等时的。准确地讲,应用电子活度来代替上述的电子浓度。从概念可知,越小,电子浓度越高,体系提供电子的倾向就

8、越强;反之,越大,电子浓度越低,体系接受电子的倾向就越强。当增大时,体系氧化态相对浓度升高。26氧化-还原作用[Fe3+]-[Fe2+]体系的5-327氧化-还原作用5-4水体系的水体系的28氧化-还原作用5-5决定电位对于只有一个氧化还原平衡的单体系,其平衡电位就是体系的pE。实际上体系中往往同时存在多个氧化还原平

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