När koldioxid upplöses kan den reagera med vatten och bilda kolsyra, H2CO3. H2CO3 kan dissociera och avge en eller två vätejoner för att bilda antingen en bikarbonatjon (HCO3-) eller en karbonatjon (CO3 w /-2-laddning). Om upplöst kalcium finns närvarande, reagerar det och bildar olösligt kalciumkarbonat (CaCO3) eller lösligt kalciumbikarbonat (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 den totala alkaliniteten för ditt prov. Testa total alkalinitet ligger utanför denna artikel; om du behöver veta hur du gör det ger länken under "Resurser" fullständiga instruktioner.
Konvertera från total alkalitet 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 alkalitet. Uttrycket för total alkalinitet är 2 x total alkalinitet \u003d [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Observera att inom kemi hänvisar parenteserna runt en art till dess koncentration, så [HCO3-] är koncentrationen av bikarbonat). Ekvationen för karbonatkoncentration är [CO3 -2] \u003d K2 [HCO3-] /[H +], där K2 är den andra dissociationskonstanten för kolsyra. Att ersätta detta uttryck ger oss 2 x total alkalinitet \u003d [HCO3-] + 2 x (K2 [HCO3-] /[H +]) + [OH-].
Ordna om denna ekvation för att lösa för [HCO3- ]. Eftersom pH \u003d -log [H +], [H +] \u003d 10 till det negativa pH. Vi kan använda denna information och en del algebra för att skriva om ekvationen som [HCO3-] \u003d (2 x total alkalinitet) - (10 till (-14 + pH)) /(1 + 2K2 x 10 till pH).
Anslut värdet för mol per liter kalciumkarbonat som du hittade tidigare i ekvationen för att hitta koncentrationen av bikarbonat.
Varningar
Formeln kommer att fungerar endast om kalcium- och karbonatföreningar utgör huvuddelen av bidraget till total alkalinitet. Om du misstänker att andra föreningar som ammoniak finns, krävs en mer komplex formel; se den första länken under "Referenser" för mer information.
