РД 52.24.515-2005 «Массовая концентрация диоксида углерода в поверхностных водах суши. Методика выполнения измерений титриметрическим и расчетным методами»

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РД 52.24.515-2005

МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ СУШИ

Методика выполнения измерений титриметрическим и расчетным методами

Дата введения 2005-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН ГУ «Гидрохимический институт»

2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В. Боева, канд. хим. наук, Е.Л. Селютина

3 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 15.06.2005 г.

4 СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ выдано ГУ «Гидрохимический институт» 30.12.2004 г. № 169.24-2004

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ГУ ЦКБ ГМП за номером РД 52.24.515-2005 от 30.06.2005 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Диоксид углерода имеет исключительно важное значение для растительных организмов (как источник углерода). В то же время повышенные концентрации СО₂ угнетающе действуют на живые организмы.

При высоких концентрациях CO₂ воды становятся агрессивными по отношению к металлам и бетону в результате образования растворимых гидрокарбонатов, нарушающих структуру этих материалов.

Одним из основных источников поступления диоксида углерода в поверхностные воды являются процессы биохимического распада органических остатков, окисления органических веществ, дыхания водных организмов, которые протекают как в воде, так и в илах, донных отложениях и почвах, с которыми соприкасается вода.

Повышение концентрации диоксида углерода в подземных водах обусловлено выделением вулканических газов, образующихся в недрах земли при отсутствии контакта с атмосферой.

Одновременно с процессами поступления значительная часть диоксида углерода в водном объекте потребляется при фотосинтезе, а также расходуется на растворение карбонатов и алюмосиликатов:

СаСО₃+СО₂+Н₂O Û Са(НСО₃)₂;

(1)

HSiO+CO₂+H₂O = H₂SiO₃+HCO

Уменьшение концентрации диоксида углерода в воде происходит также в результате выделения его в атмосферу.

Диоксид углерода содержится в основном в виде растворенных молекул СО₂ и лишь малая часть его (около 1%) при взаимодействии с водой образуют угольную кислоту

СО₂+Н₂О Û Н₂СО₃ (2)

Содержание диоксида углерода в воде в значительной мере определяется величиной pH. При pH ниже 4,5 из всех компонентов карбонатного равновесия в воде присутствует практически только диоксид углерода и угольная кислота. При pH 8,3 и выше содержанием диоксида углерода можно пренебречь. Соотношения концентраций производных угольной кислоты в зависимости от величины pH приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Мольные доли, %, производных угольной кислоты, в зависимости от величины pH (без учета коэффициентов активности)

Концентрация диоксида углерода в природных водах колеблется от нескольких десятых долей до 3-4 мг/дм³, изредка достигает 10-20 мг/дм³. В глубинных подземных водах концентрация диоксида углерода нередко гораздо выше.