Lorsque le dioxyde de carbone se dissout, il peut réagir avec l'eau pour former de l'acide carbonique, H2CO3. H2CO3 peut se dissocier et donner un ou deux ions hydrogène pour former un ion bicarbonate (HCO3-) ou un ion carbonate (charge CO3 w /-2). Si le calcium dissous est présent, il réagit pour former du carbonate de calcium insoluble (CaCO3) ou du bicarbonate de calcium soluble (Ca (HCO3-) 2). Si vous testez des échantillons d'eau pour la santé environnementale et /ou la qualité de l'eau, vous devrez peut-être calculer la concentration de bicarbonate. Pour calculer la concentration en bicarbonate, vous devez d'abord trouver l'alcalinité totale de votre échantillon. Tester l'alcalinité totale dépasse le cadre de cet article; Si vous avez besoin de savoir comment faire, le lien sous "Ressources" fournit des instructions complètes.

Convertir de l'alcalinité totale à la molarité. L'alcalinité totale est habituellement une mesure de milligrammes par litre de carbonate de calcium; diviser par 100 000 (environ) grammes par mole pour trouver des moles par litre ou molarité. La molarité est la concentration d'une substance dans une solution.

Substituez l'équation de la concentration en carbonate en fonction de la concentration en bicarbonate et du pH de l'équation pour l'alcalinité totale. L'expression de l'alcalinité totale est 2 fois l'alcalinité totale = [HCO3-] + 2 [CO3 -2] + [OH-]. (Notez qu'en chimie, les parenthèses autour d'une espèce se réfèrent à sa concentration, donc [HCO3-] est la concentration de bicarbonate). L'équation pour la concentration en carbonate est [CO3 -2] = K2 [HCO3-] /[H +], où K2 est la seconde constante de dissociation de l'acide carbonique. La substitution de cette expression nous donnera 2 x alcalinité totale = [HCO3-] + 2 x (K2 [HCO3-] /[H +]) + [OH-].

Réorganiser cette équation pour résoudre [HCO3- ] Puisque pH = -log [H +], [H +] = 10 au pH négatif. Nous pouvons utiliser cette information et une certaine algèbre pour réécrire l'équation comme [HCO3-] = (2 x alcalinité totale) - (10 au (-14 + pH)) /(1 + 2K2 x 10 au pH). >

Branchez la valeur pour les moles par litre de carbonate de calcium que vous avez trouvé précédemment dans l'équation pour trouver la concentration de bicarbonate.

Avertissement

La formule ne fonctionnera que si les composés de calcium et de carbonate la majeure partie de la contribution à l'alcalinité totale. Si vous soupçonnez la présence d'autres composés comme l'ammoniac, une formule plus complexe sera nécessaire; voir le premier lien sous les "Références" pour plus de détails.