Náttúrufræðingurinn

Årgang

Náttúrufræðingurinn - 1981, Side 47

Náttúrufræðingurinn - 1981, Side 47
ekki aö neinu leyti notagildi katjóna- hitamælanna. Hliöstæö nálgun dugir þó ekki fyrir kísilhitamælana, þ. e., að efnagreindur kísill sé jafn virkni óklofins kísils í lausn. Kisill, uppleystur í vatni og í jafnvægi við kísilsteindir, er á forminu H ,SiO,. Þessi uppleysti kísill hefur eiginleika veikrar sýru, þ. e. hann hefur tilhneig- ingu til að gefa frá sér prótónu í basískri lausn, H,SiO, = H f + H ,SiOj (7) Jafnvægisstuðullinn fyrir þessa kleyfni breytist með hitastigi, eins og sýnt er á 3. mynd og með líkingu (4) í Töflu II. Ástæðan fyrir þvi, að eingöngu H4Si04 tekur jjátt í efnajafnvægi við steindirnar kvars og kalsedón, en ekki H (SiOjer sú, að nefndar steindir hafa nokkra nei- kvæða hleðslu á yfirborði sínu. H ,SiO j hrindist þar með frá, er hún nálgast yfirborðið, en það gerir óhlaðna ögnin H ,SiO t ekki. Þegar kísill i vatnslausn er efna- greindur mælist bæði H4Si04 og HjSiOj. Með því að mæla sýrustig vatnsins við ákveðið hitastig er unnt að reikna út styrk H4Si04 út frá efna- greindum heildarkísil við það hitastig með því að leysa sarnan eftirfarandi jöfnur: H ,SiO H ,SiO j = efnagreindur (8) kísill (H -) (H jSiOj) (H ,SiO.,)--- - KH ,SiO, O) Við 20°C er gildið á kleyfnisstuðli kisil- sýru (Kh4Sí04) nálægt 10100. Vatn með sýrustig (pH) 10.0 við 20°C hefði því jafnmikið af uppleystu H,Si04 og H ,SiOjeins og sjá má úl frá jöfnu (9). Væri pH gildið við 20°C 9.0 væri tíundi hluti hins uppleysta kísils klofinn, þ. e. á forminu H,SiOj. Af þessu sést, að til- tölulega stærri hluti uppleysts kísils myndar H ,SiOj við hátt sýrustig (pH). Sé pH gildiö lægra en u. þ. b. 8.5 er það sæmileg nálgun að reikna með, að efna- greindur kísill samsvari styrk á H4Si04. 3. mynd. Breyting á gildi kleyfnisstuðuls kísilsýru (Kh4Sí04) með hitastigi. Byggt á gögnum frá Seward (1974) og Pitzer (1937). — The temperature dependence of the dissociation constant for silicic acid (Kpj4g;o.i)- Based on data from Seward (1974) and Pitzer (1937). Þótt unnt sé að reikna hlutfall óklof- innar og klofinnar kísilsýru við það hitastig, sem sýrustigið er mælt við, felur það ekki í sér, að þetta hlutfall sé hið sama við kísilhitann. Þegar jarðhitavatn kólnar verða breytingar á sýrustigi jtess. Ráðast þær af dúa (buffer) áhrifum veikra sýra í vatninu og hvernig kleyfnisstuðlar Jressara veiku sýra breytast með hitastigi. Þær sýrur, veikar, sem skipta máli, a. m. k. fyrir lághitavatn, eru kísilsýra (H,Si04) og bíkarbónat (HCO ,). Ef sýrustig er jjekkt við eitt hitastig, svo og hitastigsferli kleyfnistuðla hinna uppleystu veiku sýra, má reikna út sýrustig við hvaða 125

x

Náttúrufræðingurinn

Direkte link

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.