在一个pH为6.5,碱度为1.6mmol/l的水体中,若加入碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/l才能使水体pH上升至8.0最好说明计算原理,比如利用什么不变.

Question

在一个pH为6.5,碱度为1.6mmol/l的水体中,若加入碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/l才能使水体pH上升至8.0
最好说明计算原理,比如利用什么不变.

Answer 1

总碱度＝KW/ [H+] + CT(α1 + 2α2) - [H+]
CT＝{[总碱度] + [H+] - [OH-]}/(α1 + 2α2)
令α＝1/(α1 + 2α2)
当pH在5～9范围内、[碱度]≥10-3mol/L时,[H+]、[OH-]项可以忽略不计,得到简化式：CT＝α[碱度]
当pH＝6.5时,查教材P110表得α1＝0.5845,α2＝8.669×10-5,则α＝1.71,CT ＝α[碱度]＝1.71×1.6＝2.736mmol/L
若加入碳酸钠将水的pH升至8.0,查表得α′＝1.018,此时CT值与碱度值均有变化.设加入的碳酸钠量为Δ[CO32-],则有
CT + Δ[CO32-]＝α′｛[碱度] + 2Δ[CO32-]｝
即2.736 + Δ[CO32-]＝1.018｛1.6 + 2Δ[CO32-]｝
解得,Δ[CO32-]＝1.069 mmol/L