Indicele de carbonat de sodiu rezidual - Residual sodium carbonate index

Indicele de carbonat de sodiu rezidual (RSC) al apei de irigare sau al solului este utilizat pentru a indica pericolul de alcalinitate pentru sol. Indicele RSC este utilizat pentru a găsi potrivirea apei pentru irigare în solurile argiloase care au o capacitate mare de schimb de cationi . Când sodiul dizolvat în comparație cu calciul și magneziul dizolvați este bogat în apă, solul argilos se umflă sau suferă dispersie, ceea ce reduce drastic capacitatea sa de infiltrare .

În structura solului dispersat , rădăcinile plantei nu se pot răspândi mai adânc în sol din cauza lipsei de umiditate. Cu toate acestea, apa cu indice ridicat de RSC nu îmbunătățește presiunea osmotică pentru a împiedica preluarea apei de către rădăcinile plantei, spre deosebire de apa cu salinitate ridicată . Irigarea solurilor argiloase cu apă cu un indice ridicat de RSC duce la formarea solurilor alcaline .

Secțiune transversală a unui arbore de mango cu rădăcini superficiale în sol alcalin parțial format

Formula indicelui RSC

RSC este exprimat în unități meq / l . RSC nu trebuie să fie mai mare de 1 și, de preferință, mai puțin de +0,5 pentru a lua în considerare utilizarea apei pentru irigare. Formula pentru calculul indicelui RSC este:

  • Index RSC = [HCO 3 + CO 3 ] - [Ca + Mg]
  • Index RSC = HCO cu 3 /61 la + CO cu 3 /30 - Ca / 20 - Mg / 12 (în cazul în care concentrațiile ionice sunt măsurate în mg / l sau ppm sub formă de săruri)

În timp ce se calculează indicele RSC, ar trebui luată în considerare calitatea apei prezentă în zona de rădăcină a culturii, ceea ce ar ține cont de factorul de scurgere din câmp. Calciul prezent sub formă dizolvată este influențat și de presiunea parțială a CO2 dizolvat în zona de rădăcină a plantelor din apa de câmp.

Contaminarea apei naturale

Variația globală a pH-ului solului. Roșu = sol acid. Galben = sol neutru. Albastru = sol alcalin. Negru = fără date.

Sodă calcinată [Na 2 CO 3 ] pot fi prezente în apa naturală din dezagregarea de bazalt , care este un igneous rocă. Calcarul [Ca (OH) 2 ] poate fi prezent în apa naturală când apa de ploaie vine în contact cu minerale calcinate , cum ar fi cenușa produsă din arderea cărbunelui calcaros sau a lignitului în cazane. Utilizarea antropică a cenușei de sodă se adaugă și în cele din urmă la RSC din apa râului.

În cazul în care apa de râu și apa subterană sunt utilizate în mod repetat în bazinele hidrografice cu irigații extinse, apa de râu disponibilă în raza de acțiune este adesea redusă nefolositoare în agricultură, datorită indicelui ridicat de RSC sau a alcalinității. Salinitatea apei nu trebuie să fie ridicată.

Apă dulce

Calitatea apei cu un indice RSC ridicat este sinonimă cu calitatea apei moi în terminologia industrială de tratare a apei. Când sărurile de calciu și magneziu sunt prezente sub formă dizolvată în apă, aceste săruri se precipită pe suprafețele de transfer de căldură formând o acoperire / acoperire dură izolatoare, ceea ce reduce eficiența transferului de căldură al schimbătorilor de căldură. Pentru a evita scalarea în schimbătoarele de căldură răcite cu apă, apa este tratată cu var și cenușă de sodă pentru a îndepărta duritatea apei .

Următoarele reacții chimice au loc în procesul de înmuiere a sodului de var , care precipită sărurile de calciu și magneziu sub formă de carbonat de calciu și hidroxid de magneziu, care au o solubilitate foarte scăzută în apă.

  • CaSO 4 + Na 2 CO 3 ---> CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4
  • CaCl 2 + Na 2 CO 3 ---> CaCO 3 ↓ + 2NaCI
  • MgSO 4 + Ca (OH) 2 + Na 2 CO 3 ---> Mg (OH) 2 ↓ + CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4
  • MgCl 2 + Ca (OH) 2 + Na 2 CO 3 ---> Mg (OH) 2 ↓ + CaCO 3 ↓ + 2NaCI
  • 2NaHCO 3 + Ca (OH) 2 ---> CaCO 3 ↓ + Na 2 CO 3 + 2H 2 O
  • Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 ---> CaCO 3 ↓ + 2NaOH
  • Ca (HCO 3 ) 2 + Ca (OH) 2 ---> 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
  • Mg (HCO 3 ) 2 + 2Ca (OH) 2 ---> Mg (OH) 2 ↓ + 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
  • MgCO 3 + Ca (OH) 2 ---> Mg (OH) 2 ↓ + CaCO 3 ↓

Excesul de cenușă de sodă după precipitarea sărurilor de calciu și magneziu se găsește în carbonați și bicarbonati de sodiu, care conferă pH ridicat sau alcalinitate apei din sol.

Uz casnic

Senzația de alunecare resimțită atunci când se utilizează săpunul cu apă moale apare deoarece săpunurile tind să se lege de grăsimile din straturile de suprafață ale pielii, ceea ce face ca moleculele de săpun să fie dificil de îndepărtat prin simpla diluare. În schimb, apa tare conține ioni de calciu și / sau magneziu care formează săruri insolubile , eliminând în mod eficient săpunul rezidual de pe piele, dar care lasă un strat de stearate insolubile pe suprafețele de baie și duș, denumite în mod obișnuit scrum de săpun .

Pentru persoanele care au o dietă scăzută de sodiu , creșterea nivelului de sodiu în apa potabilă poate fi semnificativă în cazul apei cu un indice SAR ridicat . Asociația Americană a Inimii (AHA) sugerează că cei 3 procente din populație care trebuie să urmeze o dietă severă și restricționată de sare nu ar trebui să consume mai mult de 400 mg de sodiu pe zi. AHA sugerează că nu mai mult de 10 la sută din acest aport de sodiu nu trebuie să provină din apă. Proiectul de orientare al EPA de 20 mg / L sodiu în apa potabilă protejează persoanele care sunt cele mai sensibile.

Lacuri de sodă

Cele endoreice lacurile de bazin sunt numite soda sau lacuri alcaline când intrările de apă conțin concentrații ridicate de Na 2 CO 3 . PH-ul apei lacului de sodă este în general peste 9 și uneori salinitatea este aproape de apa salubre datorită epuizării apei pure prin evaporare solară.

Lacurile de sodă sunt bogate cu creșterea algelor datorită disponibilității sporite de CO 2 dizolvat în apa lacului în comparație cu apa dulce sau lacurile cu apă sărată. Carbonatul de sodiu și hidroxidul de sodiu sunt în echilibru cu disponibilitatea de dioxid de carbon dizolvat, așa cum este prezentat mai jos în reacția chimică

  • Na 2 CO 3 + H 2 O <---> 2NaOH + CO 2
  • NaHCO 3 <---> NaOH + CO 2

În timpul zilei când este disponibilă lumina soarelui, algele sunt supuse unui proces de fotosinteză care absoarbe CO 2 pentru a schimba reacția spre formarea NaOH și invers are loc în timpul nopții, cu eliberarea de CO 2 din procesul de respirație al algelor către Na 2 CO 3 și Formarea NaHCO 3 . În apele lacurilor de sodă, carbonații de sodiu acționează ca catalizatori pentru creșterea algelor, oferind o concentrație favorabilă mai mare de CO 2 dizolvat în timpul zilei. Datorită fluctuației CO 2 dizolvat , pH-ul și alcalinitatea apei continuă să varieze.

Înfloririle excesive de algă duc la o eutrofizare mai rapidă a lacului, care este motivul faunei acvatice sărace din lacurile de sodă.

Vezi si

Referințe