Alcalinidade é o oposto químico da acidez. Enquanto acidez aparece como uma leitura de baixo pH e representa a capacidade de uma substância de doar um próton, ou íon hidrogênio (H +), alcalinidade aparece como um pH alto e significa a capacidade de uma substância de aceitar um próton.
Existem vários métodos para calcular a alcalinidade. O usado aqui faz uso da dissociação do ácido carbônico, H2CO3, e a equação:
[Alk.] = + 2 [CO2-3] + [OH-] - [H +],
onde os íons constituintes são biocarbonato, carbonato, hidróxido e hidrogênio, respectivamente.
Nesse problema, você obtém as concentrações dos íons em g / m3.
Etapa 1: converter g / m3 em eq / m3
Nesta etapa, divida as concentrações brutas de bicarbonato, carbonato e hidróxido por seus valores EW, que são derivados de suas massas moleculares. Isso produz as concentrações desses íons em eq / m3. Esses valores são 61, 30 e 17, respectivamente. Por exemplo, dado:
[HCO3-] = 488 g / m3, [CO2-3] = 20 g / m3, e [OH-] = 0,17 g / m3,
divida por 61, 30 e 17 para obter
8, 0,67 e 0,01 eq / m3.
Etapa 2: Encontre [H +]
Esta etapa requer saber que [OH -] [H +] = Kw = uma constante igual a 10-14. Você também deve primeiro dividir o valor calculado de [OH-] da Etapa 1 por 1.000 para converter a concentração em unidades apropriadas para esta etapa. Neste caso, 0,01 ÷ 1.000 = 10-5.
Assim [H +] = 10-14 ÷ 10-5 = 10-9.
Etapa 3: Multiplique [H +] por 1.000
Isso retorna as unidades para eq / m3.
10-9 × 1,000 = 10-6.
Etapa 4: Resolva para Alcalinidade
[Alk.] = 8 + 0,67 + 0,01 - 10-6 = 8,68 eq / L
Etapa Bônus
Para encontrar a alcalinidade em termos de mg / L de carbonato de cálcio, uma medida comumente usada de alcalinidade, multiplique por 50.000:
8,68 eq / L × 50.000 mg / eq = 434 mg / L como CaCO3