ПРОЦЕССЫ РАСТВОРЕНИЯ ГАЗОВ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ

Физико-химические (химические свойства соединений, кислотно-основные и окислительно-восстановительные условия).

Антропогенные (состав сточных вод, состав твердых отходов и т. п.);

Биологические (деятельность живых организмов);

Геологические (вид горных пород, гидрогеологические условия и т. п.);

Прямыми называют факторы, которые оказываю непосредственное влияние на химический состав воды и связаны с химическим составом контактирующих с данной природной водой веществ (минералов, горных пород, веществ почвы).

Косвенные факторы оказывают влияние на состав природных вод через посредство прямых факторов; к ним относятся температура, давление и др.

Главные факторы определяют содержание главных анионов и катионов (т. е. класс и тип воды по классификации О.А.Алесина).

Второстепенные факторы вызывают появление некоторых особенностей данной воды (цвета, запаха и др.), но не влияют на ее класс и тип.

По характеру воздействия на формирование состава природных вод все факторы делят на 5 групп:

1) физико-географические (рельеф, климат…);

Рассмотрим физико-химические факторы формирования состава природных вод.

 

Для идеальных растворов известен закон Рауля, который описывает зависимость состава равновесного с раствором пара от состава раствора:

р_i = p⁰_i · N_i,

где р_i - парциальное давление i-го компонента в равновесном паре;

p⁰_i - давление насыщенного пара чистого i-го компонента;

N_i – мольная доля i-го компонента в растворе.

Для предельно разбавленных растворов уравнение Рауля применимо только к растворителю. Для растворенного вещества:

p₂ = K₂ · N₂.

Постоянная К₂ определяется экстраполяцией опытных данных: К₂ = . Это уравнение называется уравнением Генри. Чаще его записывают так:

или С₂ = К_г · р₂ (для одного растворенного вещества).

Если растворенных веществ несколько, то

С_i = K_гi · p_i, (84)

где С_i - концентрация i-той примеси в растворе, моль/л;

K_гi - константа Генри для i-той примеси при данной температуре раствора, моль · л ^{– 1} · Па ^{- 1} или моль · л ^{– 1} · атм ^{– 1};

p_i – парциальное давление i-той примеси в газовой фазе, находящейся в равновесии с раствором, Па или атм.