قلوية
القلوية وهي على العموم وصف لمقدار السعة الكمّيّة لمحلول مائي كي يعدّل حمضاً. يستخدم مصطلح القلوية على الخصوص في المجالات البيئية لوصف مقدرة التربة والصخور والماء في الطبيعة على الارتباط مع الأحماض. بالتالي تعتمد درجة القلوية على كمية الأيونات ذات التأثير القاعدي، وخاصة أيون الكربونات.
عادة ما يميز عند قياس القلوية بين القلوية الكلّيّة، وبين قلوية الكربونات. إذا قياس قلوية المياه معيار مهم عند تحديد مقدرة المجرى المائي على معادلة الملوثات الحمضية القادمة من الأمطار الحمضية أومن مياه الصرف الصحي، أومن أي مصدر حمضي.
المفهوم العام
يشير مصطلح القلوية بشكل عام إلى كمية القواعد في محلول والتي يمكن حتى تحوّل إلى أنواع كيميائية غير مشحونة باستخدام حمض قوي. يمكن قياس القلوية من خلال المعايرة باستخدام حمض معروف الهجريز وبوجود مؤشر الأس الهيدروجيني.
قلوية الكربونات
يعتمد مفهوم قلوية الكربونات AC على نظام انحلالية غاز ثنائي أكسيد الكربون CO2 في الماء، حيث تتشكل في الماء، إلى حد ما، الأنواع التالية: الكربونات 2−CO3والبيكربونات −HCO3 بالإضافة إلى حمض الكربونيك. بالتالي فإن كمية CO2 المنحلة في الماء CT يمكن التعبير عنها بالمعادلة التالية:
- CT = [CO2*] + [HCO3−] + [CO32−]
بالتالي يمكن الحصول على فلوية الكربونات على الشكل:
- AC = [HCO3−] + 2 · [CO32−] + [OH−] − [H3O+]
القلوية الكلية
تعرّف القلوية الكلية، والتي يرمز لها AT (وذلك من Total Alkalinity)، على أنها الكمية المكافئة للقواعد التي يمكن معايرتها باستخدام حمض قوي.
على العموم هناك الكثير من التعريفات التي تصف القلوية الكلية، والتي يمكن تخصيصها حسب الأيونات الموجودة في المحلول المائي. على سبيل المثال، يمكن تعميم المفهوم بحيث يمكن حتى يضم جميع القواعد وحتى الأحماض الضعيفة (pKa > 4.5 عند 25 °س) وذلك كجزء من القلوية الكلية:
- AT = [HCO3−] + 2 · [CO32−] + [OH−] − [H3O+] + [B(OH)4−] + 2 · [PO43−] + [HPO42−] − [H3PO4] + [SiO(OH)3−] + [NH3] - …
أويمكن تضييق المفهوم بحيث حتى تؤخذ قيمة تقريبية مبسّطة بحيث حتى مفهوم القلوية الكلية يضم إضافة هجريز أيون رباعي هيدروكسي البورات فقط إلى قلوية الكربونات:
- AT ≈ [HCO3−] + 2 · [CO32−] + [OH−] − [H3O+] + [B(OH)4−]
بالتالي فإن مفهوم القلوية الكلية للعينات المائية يعتمد على نوع الأيونات وعلى مجال الاختصاص الذي على أساسه تؤخذ العينات.
انظر أيضاً
- تربة قلوية
- قاعدة (كيمياء)
- مضخة حيوية
- إزالة قلوية المياه
- المشروع العالمي لتحليل بيانات المحيطات
- Ocean acidification
المصادر
- ^ .
- ^ .
- ^ The Geochemistry of Natural Waters, Second Edition.
- ^ Wissenschaft-Online-Lexika: Eintrag zu Alkalinität im Lexikon der Geowissenschaften.
- ^ A. G. Dickson, C. Goyet: , Kapitel 2, S. 3. Archived ثلاثة March 2012[Date mismatch] at the Wayback Machine.
- ^ Aquatic Chemistry, 2n Ed.
- ^ Richard E. Zeebe, Dieter A. Wolf-Gladrow: CO2 in Seawater: Equilibrium, Kinetics, Isotopes. Elsevier, 2001, ISBN 978-0444505798.
وصلات خارجية
- Holmes-Farley, Randy. "Chemistry and the Aquarium: What is Alkalinity?," Advanced Aquarist's Online Magazine. Alkalinity as it pertains to salt-water aquariums.
- DOE (1994) "[1],"Handbook of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water. Version 2, A. G. Dickson & C. Goyet, eds. ORNL/CDIAC-74.
- GEOSECS data set [2]
- JGOFS data set [3]
- WOCE data set [4]
- CARINA data set [5]
حواسب أنظمة الكربونات
The following packages calculate the state of the carbonate system in seawater (including pH):
- CO2SYS, available as a stand-alone executable, Excel spreadsheet, or MATLAB script.
- seacarb, a R package for Windows, Mac OS X and Linux (also available here)
- CSYS, a Matlab script
