水的堿度是指水中能夠接受[H+]離子與強酸進行中和反應(yīng)的物質(zhì)含量.水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要由碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度,以及由氫氧化物存在而產(chǎn)生的氫氧化物堿度.所以,堿度是表示水中CO32－、HCO3－、OH－及其它一些弱酸鹽類的總合.這些鹽類的水溶液都呈堿性,可以用酸來中和.然而,在天然水中,堿度主要是由HCO3－的鹽類所組成.
形成水中堿度的物質(zhì)碳酸氫鹽可以共存,硫酸鹽和氫氧化物也可以共存.然而,碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在,它們在水中能起如下反應(yīng)：
HCO3－ + OH－ ＝ CO32－ + H2O
由此可見,碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨存在之外,還有兩種堿度的組合,所以,水中的堿度有五種形式存在,即：
（1） 碳酸氫鹽堿度HCO32－；
（2） 碳酸鹽堿度CO32－；
（3） 氫氧化物堿度OH－；
（4） 碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3－ + CO32－；
（5） 碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32－ + OH－.
水中各種堿度的相互關(guān)系如何?
水中的堿度是用鹽酸中和的方法來測定的.在滴定水的堿度時采用兩種指示劑來指示滴定的終點.
用酚酞作指示劑時,滴定的終點為PH8.8.4,稱為酚酞堿度或P堿度.此時,水中的氫氧化物全部被中和,并有一半的碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽.即P堿度＝1/2 CO32－ + 全部OH－.
用甲基橙作指示劑時,滴定的終點pH為4.4.5,稱為甲基橙堿度或M堿度.此時,水中的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽全部被中和,所測得的是水中各種弱酸鹽類的總和,因此又稱為總堿度.即M堿度＝全部HCO32－ + 全部CO32－ + 全部OH－ .
如果水中單獨存在OH－堿度,水中pH＞11.0；水中同時存在OH－、CO32－時,PH9.11.0；如水中只有CO32－存在時,pH＝9.4；當CO32－、HCO3－共同存在時,PH8.9.4；單一的HCO3－其存在范圍是pH＝8.3；但pH＜8.3時,如水中堿度只有HCO3－存在,此時的pH值變化只與HCO3－和游離的CO2含量有關(guān).
你現(xiàn)在的PH都是小于8.3的,所以碳酸根離子不需要考慮.OH-濃度好算,按照一般水的離子積常數(shù)計算就是了.PH=8的就是10^-6mol/L,PH=7的就是10^-7mol/L.
由于只考慮碳酸氫根離子引起的堿度,所以也就等于水的總堿度,即前一個碳酸氫根離子濃度是1.5mol/L,后一個碳酸氫根離子濃度是2.5mol/L.