Загальна лужність
Цей показник, що визначає буферні властивості природних вод, має велике значення в технології водопідготовки. Зокрема, він є одним з доданків при розрахунку індексу насичення. Впливає він і на перебіг деяких технологічних процесів очищення, наприклад на видалення розчиненого заліза і марганцю, іонів важких металів.
Лужність дорівнює сумі концентрацій аніонів (негативно заряджених іонів) гідрокарбонатів, карбонатів і гідроксидів: НСО3 (-), З3 (2) і ОН (-).
Часто загальна лужність просто дорівнює вмісту гідрокарбонатів, тому що їх набагато більше, ніж інших аніонів. Вимірюється вона, так само як і жорсткість, в одиницях міліграм-еквівалент в літрі.
Що таке буферні властивості і чому лужність їх визначає?
Це здатність води (що містить розчинені домішки) при додаванні кислот чи лугів до деяких пір не реагувати на них зміною рН. Це властивість прямо пов'язане з наявністю розчиненої вуглекислоти і гідрокарбонатних солей. Наприклад, при додаванні кислоти додаткові кількості іонів Н (+) не залишаються вільними, а зв'язуються з гідрокарбонат-іонами з утворенням недиссоциированной вугільної кислоти:
І навпаки, при додаванні лугу іони ОН (-) зв'язуються вугільної кислотою, звільняючи гідрокарбонат-іони:
Н2СО3 + ОН (-) = Н2О + НСО3 (-)
Так як вугільна кислота і гідрокарбонати існують одночасно і знаходяться в рівновазі, то додавання кислот і лугів просто зміщує рівновагу в одну або іншу сторону (принцип Ле-Шательє).
Вугільна кислота, гідрокарбонат- і карбонат-іони завжди присутні в природній воді, так як один з їх джерел - добре розчинний вуглекислий газ атмосфери. Спрощено кажучи, якщо взяти воду, абсолютно позбавлену домішок, в тому числі і розчинених газів, її рН = 7.
При контакті з повітрям через розчинення СО2 вода подкисляется, рН падає приблизно до 5,5 (ми знаємо, що сильногазована вода кисла на смак).
Наявність же в природній воді таких катіонів, як Ca (2+), Mg (2+) та інших, нейтралізує кислу реакцію, тому рН в результаті виявляється близький до нейтрального.
Для ефективного видалення заліза лужність повинна бути більше: (1+ [Fe2 +] / 28) мг-екв / л
де Fe2 + - концентрація двовалентного заліза в мг / л