Lastnosti vode 2 - Kemizem, plini, anorganske snovi Flashcards
Kaj se raztaplja v vodi?
- Plini
- Anorganske snovi
- suspendirane anorganske snovi
- raztopljene anorganske snovi - ioni, hranila, elementi v sledeh
- Organske snovi
- Raztopljene, neraztopljene, koloidne
- Alohtone - več v potokih, rekah
- Avtohtone - več v jezerih
Vnos plinov v vodno okolje
- Difuzijski vnos
2. Biogeni vnos
Topnost plinov v vodi
Topnost je odvisna od:
- T (tudi respiracija je odvisna od T)
- slanosti
- tlaka
Hitrost raztapljanja je odvisna od:
- jakosti gradienta zrak/H2O
- turbolentnosti vodotoka - v bolj “razburkanih” vodotokih se zrak in H2O zelo intenzivno mešata –> nasičenost z O2 okoli 100%
- vodne površine (npr. če so gor olja)
- vodnih organizmov
Koncentracija O2 in CO2
- CO2 bolj topen v H2O kot O2
- oksično okolje - prisoten O2, metabolizem je aeroben (O2, N2, CO2)
- anoksično okolje - ni O2, metabolizem je anaeroben (N2, H2S, CH4)
Koncentracija O2 niha tekom dneva - najvišja je popoldan, najnižja tik pred sončnim vzhodom
Pri višjih T se poveča tudi respiracija –> zmanjšuje konc. O2
Kaj so neraztopljene anorganske snovi, kakšne težave povzročajo organizmom?
- več kot 0,45 μm veliki delci
- hitrost - voda jih nese sabo, padec hitrosti - se posedejo
- alohtone/avtohtone, povzročajo kalnost
- koloidi - zelo majhni delci (0,45-1 μm) - vzame več dno, da se posedejo v stoječi H2O - povzročajo opalescenco
Težave, ki jih povzročajo organizmom:
- Povečujejo motnost vode –> sipanje svetlobe –> škodujejo PP
- so ostri, s trenjem razijo organizme, povečajo smrtnost
- ob posedanju zapolnijo interstcijske prostore na dnu –> zadušijo tam živeče združbe nevretenčarjev
Topnost raztopljenih organskih snovi (od česa je odvisna?)
Topnost je odvisna od
- pH
- redoks potenciala
- T
Sprememba teh dejavnikov lahko povzroči raztapljanje iz sedimentov ali obarjanje iz vode na dno
Glavni ioni v vodi
Kationi:
- Ca2+
- Na+
- Mg2+
- K+
Anioni
- Karbonat/hidrogen karbonat - katera oblika prevladuje je odvisno od pH (CO3 2-/HCO3 -)
- sulfat (SO4 2-) prisoten v veliko manjši količini, odvisen od človeka
- Klorid (Cl-)
- silikat (SiO2 -/SiO4 4-)
(note: Glej Urškine zapiske za formule za anione, ker se jih ne da lepo napisat v Cramu)
Nutrienti
- v naravi prisotni v veliko nižjih koncentracijah
- imajo velik pomen za produktivnost ekosistema
- ortofostat (PO4 3-)
- nitrat (NO3 -)
- silikat (SiO2 -/SiO4 4-)
- železo (Fe2+/Fe3+)(note: Glej Urškine zapiske za formule, ker se jih ne da lepo napisat v Cramu)
Elementi v sledeh
- oksidi in hidroksidi kovin
- v naravi se pojavljajo v zelo nizkih koncentracijah
- škodljivi že v zelo majhnih količinah
Slanost celinskih voda in kaj jo določa
Slanost = vsota koncentracij vseh ionskih snovi raztopljenih v H2O (mg/L)
Slanost določajo:
- kaminska podlaga
- količina (in sestava) padavin
- evaporacijsko percipitacijski procesi
Trde, mehke vode
Trde vode:
- tam, kjer slanost določajo kamnine
- bogate s CaCO3 in HCO3
- ob segrevanju vodni kamen
- glavna kationa: Ca, Mg
- glavni anion: karbonat
Mehke vode:
- nizka slanost
- na nekarbonatnih tleh
- glavna kationa: Ca, Na
- glavni anion: Cl
Anorganski ogljik (total inorganic carbon, TIC)
- v vodi tvori ogljikovo kislino
> zniža pH deževnice na okoli 5,5
> nižje od tega govorimo o kislem dežju - problematičen, če pade na tla brez karbonatov - zelo dobro topen v vodi - vir anorganskega C za PP (nekateri lahko tudi HCO3 -)
Oblika anorganskega ogljika je odvisna od pH
- CO2 - pri mahovih (uporabljajo CO2) se fotosinteza ustavi pri bazočnosti 8,6-9,8
- Uporabniki HCO3 - lahko funkcionirajo do pH 9,8 - 11
- od pH=11 naprej CO3 2-
Kaj nastane pri raztapljanju apnenca?
H2O z ogljikovo kislino (H2CO3) raztaplja apnenec (CaCO3). Nastane: - kalcijev hidrogenkarbonat (Ca(HCO2)2) - Prost CO2 in nedisociirana H2CO3 - HCO3 - in CO3 2- - Ca2+ - H+ - OH- (več kot H+ ker je raztopina bazična)
Ravnovesje snovi, ki nastanejo, imenujemo karbonatno ravnovesje - omogoča pufersko kapaciteto vodnih ekosistemov (ohranja stabilen pH)
Spremembe koncentracije CO2 v vodnih ekosistemih, kaj je jezerska kreda?
Delimo jih na:
- biotske - poraba v fotosintezi, produkcija z respiracijo
- abiotske - izravnava parcialnih tlakov v vodi in atmosferi
Ob nizki koncentraciji Ca(HCO3)2 razpade –> sprosti se CO2, obarja se apnenec - biotsko razapnenje
Ob visoki koncentraciji se raztopi apnenec
Jezerska kreda - obarjanje apnenca ob pomanjkanju CO2 zaradi visoke stopnje fotosinteze
Puferska kapaciteta vode, kako jo ugotovimo?
- posledica vsebnosti karbonata
- pufer = zmes šibke kisline in njene soli
- puferska kapaciteta = pove nam, kako stabilen je pH določenega sistema - pomembna za ohranjanje življenja
Kako jo ugotovimo?
Pogledamo koliko mL [snovi] moramo dodati, da dosežemo pH 7
- pri alkaliniteti/bazičnosti - koliko ml 0,1n HCl
- pri aciditeti/kislosti - koliko ml 0,1n NaOH
