Náttúrufræðingurinn - 1981, Page 56

háa sýrustigs, sbr. jöfnu (5) í Töflu II.
Lóðrétti ásinn á 8. mynd sýnir styrk
heildarkísils (SiCL) í vatninu, sbr. jöfnu
(8) hér að framan. Kísil-varmainnihald
ferla fyrir mismunandi natríum gildi
má reikna með aðstoð jöfnu (1 1). Er það
fyllilega réttmæt nálgun að láta hitastig
jafngilda varmainnihaldi fyrir reikn-
inga sem þessa.
Nú er styrkur natríums í óblandaða
jarðhitavatninu jafnan ekki þekktur og
því ekki hægt að ganga beint til verks
með val á réttum ferli með aðstoð jöfnu
(11).
Fyrir þá beinu línu, sem markar kísil
og varmainnihald (eða hitastig) kalda
og blandaöa vatnsins gildir:
SiO, = «S;.t + PSi (13)
Þar sem t er hitastig vatnsins svarandi
til varmainnihalds þess. A sama hátt
gildir fyrir natríum:
Na = “Na • t + P Na (14)
Með því að leysa saman jöfnur (13) og
(14) og losa sig við t fæst:
Na = (SiO, — Psi) + PNa <15)
Si
Setja má liðinn hægra megin í jöfnu
(15) inn fyrir Na í jöfnu (11). Með því að
einangra SiO,2 fæst:
(Si02)2 • K, + Si02(K3 - K2 - K,
(H4Si04)) + (H4Si04) (K, - K3 -
KH„Si04 ■ KNa) - 0 (16)
Gildi stuðlanna í jöfnu (16) eru
þessi: K, = “Na/aSi> K2 = ^Si- uNa/aSi
og K3 = PNa- Gildi fyrir KH4SiO40g
KNa reikna út úr jöfnum (4) og (5)
Töflu II. Styrkur H4Si04 er eingöngu
háður hitastigi. Með því að setja inn
ákveöin gildi fyrir H4Si04 í jöfnu (16),
þ. e. velja sér ákveðin hitastig, má draga
upp réttan feril fyrir samband heildar-
kísils (SiO,) og hitastigs og þann styrk
natríums i óblandaða jarðhitavatninu,
sem ákveðst af «Na °g PNa gildunum
samkvæmt jöfnu (14).
Suða á jarðhitavatni getur átt sér
stað, áður en blöndun verður, eða á
eftir. Hugsum okkur að suða verði í
100°C fyrir blöndun. Kísilhitann í
óblandaða vatninu rná finna með því að
framlengja beina línu gegnum punkt-
ana svarandi til blandaða og kalda
vatnsins að 100°C og draga þaðan lá-
rétta línu. Skurðpunkturinn (3 á 8.
mynd) við kvars (eða kalsedón) upp-
leysanleikaferil, sem tekur tillit til
aukningar á styrk kísils vegna gufutaps
við suðu gefur svo kísilhitann. Verði
suða eftir blöndun eða suða i óþckkt
hitastig (ekki 100°C) fyrir blöndun er
dæmið óleysanlegt. Þó er vitað, að hita-
stigið á óblandaöa vatninu liggur milli
punkta 2 og 3 á 8. mynd.
Kall vatn inniheldur jafnan lágan
styrk af natrium og kalí miðað við heitt
vatn. Því hefur blöndun hverfandi áhrif
á Na-K hitamælinn.
ANNMARKAR
Óvissa er alltaf fyrir hendi, hvort
styrkur kísils í uppsprettum ráðist af
efnajafnvægi við kvars eða kalsedón
niðri í berggrunninum. Kalt grunnvatn
og kalt ölkelduvatn virðist t. d. ekki ná
jafnvægi við þessar steindir, er yfirleitt
yfirmettað og nær stundum að verða
mettað af ópal, sem er mun leysanlegra
en bæði kvars og kalsedón. Hæpið er
talið að treysta kísilhitamælinum, þegar
um er að ræða vatn með pH neðan við
8,5 og hitastig undir 20°C, a. m. k. ef
134