När koldioxid löses, kan den reagera med vatten för att bilda kolsyra, H2CO3. H2CO3 kan dissociera och ge bort en eller två vätejoner för att bilda antingen en bikarbonatjon (HCO3-) eller en karbonatjon (CO3 w /-2-laddning). Om upplöst kalcium är närvarande, reagerar det för att bilda olösligt kalciumkarbonat (CaCO3) eller lösligt kalciumvätekarbonat (Ca (HCO3-) 2). Om du testar vattenprover för miljöhälsa och /eller vattenkvalitet kan du behöva beräkna bikarbonatkoncentrationen. För att beräkna bikarbonatkoncentrationen måste du först hitta total alkalinitet för ditt prov. Testning av total alkalinitet ligger utanför ramen för denna artikel; Om du behöver veta hur man gör det, ger länken under "Resurser" fullständiga instruktioner.
Konvertera från total alkalinitet till molaritet. Total alkalinitet är vanligtvis ett mått på milligram per liter kalciumkarbonat; dela med 100 000 (ungefär) gram per mol för att hitta mol per liter eller molaritet. Molaritet är koncentrationen av ett ämne i en lösning.
Ersätt ekvationen för karbonatkoncentration som en funktion av bikarbonatkoncentration och pH för ekvationen för total alkalinitet. Uttrycket för total alkalinitet är 2 x total alkalinitet = [HCO3-] + 2 [CO3-2] + [OH-]. (Observera att i kemi refererar parenteserna runt en art till dess koncentration, så [HCO3-] är koncentrationen av bikarbonat). Ekvationen för karbonatkoncentration är [CO3-2] = K2 [HCO3-] /[H +], där K2 är den andra dissociationskonstanten för kolsyra. Genom att ersätta detta uttryck kommer vi att ge oss 2 x totalt alkalinitet = [HCO3-] + 2x (K2 [HCO3-] /[H +]) + [OH-].
Omordna denna ekvation för att lösa [HCO3- ]. Eftersom pH = -log [H +], [H +] = 10 till det negativa pH-värdet. Vi kan använda denna information och en del algebra för att omskriva ekvationen som [HCO3-] = (2 x total alkalinitet) - (10 till (-14 + pH)) /(1 + 2K2 x 10 till pH).
Anslut värdet för mol per liter kalciumkarbonat som du tidigare hittat i ekvationen för att hitta bikarbonatkoncentrationen.
Varning
Formeln fungerar bara om kalcium- och karbonatföreningar utgör Huvuddelen av bidraget till total alkalinitet. Om du misstänker att andra föreningar som ammoniak är närvarande, krävs en mer komplex formel; se den första länken under "Referenser" för detaljer.
