L'alcalinità è l'opposto chimico dell'acidità. Mentre acidità si presenta come una lettura di pH basso e rappresenta la capacità di una sostanza di donare un protone, o ione idrogeno (H+), alcalinità si presenta come un pH elevato e indica la capacità di una sostanza di accettare un protone.
Esistono diversi metodi per calcolare l'alcalinità. Quello usato qui fa uso della dissociazione dell'acido carbonico, H2CO3e l'equazione:
[Alc.] = + 2[CO2-3] + [OH-] - [H+],
dove gli ioni costituenti sono rispettivamente biocarbonato, carbonato, idrossido e idrogeno.
In un tale problema, si ottengono le concentrazioni degli ioni in g/m3.
Passaggio 1: convertire g/m3 in eq/m3
In questo passaggio, dividere le concentrazioni grezze di bicarbonato, carbonato e idrossido per i loro valori EW, che derivano dalle loro masse molecolari. Questo produce le concentrazioni di questi ioni in eq/m3. Questi valori sono rispettivamente 61, 30 e 17. Ad esempio, dato:
[HCO3-] = 488 g/m3, [CO2-3] = 20 g/m3e [OH-] = 0,17 g/m3,
dividere per 61, 30 e 17 per ottenere
8, 0,67 e 0,01 eq/m3.
Passaggio 2: trova [H+]
Questo passaggio richiede di sapere che [OH-][H+] = Kw = una costante pari a 10-14. È inoltre necessario prima dividere il valore calcolato di [OH-] dal passaggio 1 per 1.000 per convertire la concentrazione in unità appropriate per questo passaggio. In questo caso 0,01 ÷ 1.000 = 10-5.
Quindi [H+] = 10-14 ÷ 10-5 = 10-9.
Passaggio 3: moltiplicare [H+] per 1.000
Questo riporta le unità a eq/m3.
10-9 × 1,000 = 10-6.
Passaggio 4: risolvere per l'alcalinità
[Alc.]= 8 + 0,67 + 0,01 - 10-6 = 8,68 eq/L
Passaggio bonus
Per trovare l'alcalinità in termini di mg/L di carbonato di calcio, una misura di alcalinità comunemente usata, moltiplicare per 50.000:
8,68 eq/L × 50.000 mg/eq = 434 mg/L come CaCO3
