Jökull


Jökull - 01.12.1990, Síða 116

Jökull - 01.12.1990, Síða 116
According to the discussion above and if the release of protons to the meltwater is equal to or greater than the increase in bicarbonate in the re- maining snow, the order of preferential release of ions from the partially melted snow is H+ >Mg2+> Cl_ >Na+ >S042- >K+ >Ca2+ (Figs. 8, 9, and 10). The most readily released cations, with the same charge, are the ones with the greatest effective hy- drated diameter. The smaller the cation at a given charge, the stronger it is ”attached“ to the snow. CALCULATED pH OF MELTWATERS DE- RIVED FROM THE PARTIAL MELTING OF SNOW The accumulation of a seasonal snowpack and the subsequent spring melt produces the largest acid episodes in streams and lakes in the northem part of North America, Scandinavia and upland Great Britain ( e.g. Wigington, 1989). It is therefore of interest to analyse the effect of the degree of partial melting of snow upon the pH of meltwater. This pH can be derived from the measured pH of snow and residual snow samples as discussed below. In the following discussion snow that is undergo- ing a partial melting is termed residual snow but the original snow is simply referred to as snow or the orig- inal snow. The pH of snow and residual snow samples is obtained by total melting of the samples in the pres- ence of air. In this study, melting of snow occurs upon storage for up to a week in the laboratory at room tem- perature, prior to pH measurement. Equilibrium with the atmospheric CO2 is probably closely approached during that time. The moisture from which the snow precipitation is derived is likely to be close to equilibrium with the C02 of the atmosphere just after its formation over the ocean. Upon freezing of the moisture higher in the air some of this CO2 is forced out of solution although some might be adsorbed on the surface of the ice and some could be trapped as air bubbles in the ice. Upon melting in the laboratory, equilibrium with respect to the CO2 of the atmosphere tends to be restored, but perhaps at another temperature. As is discussed in the previous sections the residual snow is poorer in H+ than the original snow. This tends to cause more dissolution of atmospheric CO2 in the water sample when the residual snow melts in the laboratory, compared to the melting of the original snow, prior to pH measurements. Dissolution of CO2 and subsequent dissociation into bicarbonate produces protons. The concentration of H+ is higher in the melt water than in the original snow. This causes less production of protons by disso- lution of CO2 and subsequent dissociation into bicar- bonate than if the original snow were melted. Thus, when using pH measurements of snow and residual snow to estimate the pH of meltwater, generation or consumption of protons by C02 dissolution and disso- ciation or bicarbonate association, must be taken into account as shown below. Assuming the conservation of mass, one can write Ms = Mr + Mm (3) where Ms is the mass of the original snow in kg, Mr is residual snow and Mm the mass of meltwater derived from partial melting of snow. Equation 3 can be cast in terms of the mass fraction of the original snow l = Xr+Xm (4) where, Xr and Xm are the mass fractions of residual snow and meltwater, respectively. A mass balance for protons in a unit mass of snow undergoing melting can be written in terms of the proton concentration in snow, n\Hs, residual snow, m[Ir, and meltwater, mHm, taking into account the production of protons by C02 dissolution and dissociation in the residual snow, mrc, and the meltwater, mmc, as is discussed above. mHs = (mH+ + mH+ ) ö “ -V") + (mH+ + mH+c) Xm (5) The proton production by dissociation of C02 into bicarbonate is equal to the difference between the bi- carbonate concentration in the original snow,mHCO- » and the bicarbonate concentration in the residual snow, mffCO- , and meltwater mHCO~ . 3 r 3 m mHrc = mHCO~ - mHCO- (6) 112 JÖKULL, No. 40, 1990
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160
Síða 161
Síða 162
Síða 163
Síða 164
Síða 165
Síða 166
Síða 167
Síða 168
Síða 169
Síða 170
Síða 171
Síða 172
Síða 173
Síða 174
Síða 175
Síða 176
Síða 177
Síða 178
Síða 179
Síða 180
Síða 181
Síða 182
Síða 183
Síða 184
Síða 185
Síða 186
Síða 187
Síða 188
Síða 189
Síða 190
Síða 191
Síða 192
Síða 193
Síða 194
Síða 195
Síða 196
Síða 197
Síða 198
Síða 199
Síða 200
Síða 201
Síða 202
Síða 203
Síða 204
Síða 205
Síða 206

x

Jökull

Beinleiðis leinki

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

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

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.