Тесты от аквариум фармацептикал. PH от 6 до 7 (низкий диапазон). По таблице получается что у меня концентрация CO2 254мг на литр. Рыбы себя чувствовали хорошо, хотя уже наверное должна была загнуться от такого содержания CO2.
Концентрация CO2 у меня, судя по таблице плавает от 101 до 254, PH соответственно от 6 до 6,4.
Чего то я недопонимаю. Склоняюсь, что таблицы врут.

PS: судя по состоянию растений, вода действительно с низким PH

сообщение Володя Череп

Было бы интересно ознакомиться с Вашими выводами.

Сначала немного расскажу про саму банку, в которой это все происходит. Это гигиенический аквариум, т.е. без грунта, объемом 33 литра, Sun-Sun, свет -- 2 энергосберегайки по 14W, распылитель, грелка 50W, встроенный фильтр в крышке (запущен около года назад), наполнитель: биокерамика в нижнем отсеке, сверху синтепон под флейтой, ко входу встроенного фильтра присоединен префильтр из мелкого поролона. Аквариум в зависимости от потребностей использовался как нерестовик, больничка, база передержки, выростник для мальков и т.д. Вода из-под крана у меня сейчас: gH 8, kH 6, pH 7.8.

Потребовалось мне освободить место в 160 л банке под привередливых новоселов (4 вида апистограмм, 15 хвостов), приобретенных в Аквалого, рассадил прежних жителей по разным банкам, в эту 33-литровку попали: 4 взрослых тетры-фонарика (hemigrammus ocellifer), 6 взрослых орнатусов (hyphessobrycon ornatus), 1 гиринохейлус (TL=7см) пара взрослых коридорасов и здоровый пучок роголистника. Постоянно к тому моменту там проживало где-то с десяток молодых ампуллярий (~1-1,5 см). Тесновато, конечно, но думал, что недельку-другую перекантуются при регулярных подменах, пока новоселы освоятся и я понаблюдаю за ними. Где-то через пару дней после посадки заметил, что тетры-фонарики чувствуют себя неважно, решил замерить параметры воды. Вот тогда я и обнаружил те самые pH=4.4 (электронный датчик Milwaukee), dKH
NH4+ + 15,2 O2 + 2 HCO3- -> O2- + H2O + H2CO3

А учитывая синтез нитрифицирующих бактерий, нитрификацию, общее взаимоотношение между потребленными аммонием, гидрокарбонатами и кислородом, клеточную массу, нитраты, воду и угольную кислоту, формула может быть записана как (EPA 1975):

NH4+ + 1,86 O2 + 1,98 HCO3- -> 0,0206 C5H7NO2 + 0,98 NO3- + 1,041 H2O + 1,88 H2CO3

В соответствии с данной формулой, для окисления 1 мг аммония до нитратов потребляется от 6,0 до 7,4 мг щелочности (для CaCO3) и около 4 мг кислорода (CONTROLLED SYSTEMS, SUMMERFELT ET AL., стр. 353-354).

Вы можете спросить, так почему же аммоний был на уровне 1 м/л, если биофильтрация чересчур активна? А как раз потому, что в системе не было доступных ионов HCO3- (kH=0) для дальнейшего окисления аммония. И такое я видел уже не раз в разных банках -- при низких kH значительно замедляется процесс окисления аммония, добавил столовой соды и порядок -- уровень аммиака буквально на глазах падает. Аквариумные статьи про азотный цикл обычно ограничиваются просто описание перевода одного соединения азота в другое и нигде не описывается потребление щелочности, по крайней мере я такого не встречал. А это важный момент и его понимание может пригодиться всем.

Изменено 3.3.09 автор ooptimum

сообщение Daxel
При проведении опытов я столкнулся с неточностью в Справочнике. В таблице 1.1, стр.8, бикарбонатная щелочность определяется как
Щб = Щм.о. - 2 х Щф.ф.

На стр. 8 предполагается, что Щмо и Щфф определяются независимо друг от друга, т.е. в каждую из двух проб добавляется свой индикатор, после чего добавляется кислота до момента изменения окраски индикатора. А на стр. 154 предполагается, что Щмо и Щфф определяются совместно, т.е. в одну пробу добавляются сразу (или один за другим) два индикатора, затем подсчитывается кислота, добавленная до момента обесцвечивания фенолфталеина, а затем подсчитывается кислота, добавленная с момента обесцвечивания фенолфталеина до момента изменения окраски метилоранжа. Очевидно, что Щфф(стр.8) = Щфф(стр.154), а Щмо(стр.8) = Щфф(стр.154) + Щмо(стр.154).

Вы определяли Щфф и Щмо совместно, и правильно воспользовались формулой на стр.154.

Но это касается определения щелочности, а не CO2. С определением CO2 все гораздо проще - сначала добавляется щелочь, часть которой реагирует с CO2, а затем добавляется соляная кислота, которая реагирует с остатком щелочи. Нас интересует первая часть, поэтому из общего количества щелочи мы вычитаем количество соляной кислоты. Чем больше в пробе CO2, тем меньше надо добавить кислоты для обесцвечивания фенолфталеина. Перед добавлением щелочи надо было проверить, окрашена ли проба - если окраска присутствует, значит pH > 8,2 и концентрация CO2 практически равна нулю (по крайней мере, в 70 раз меньше Щб) и дальнейшие действия можно не проводить. А так получается, что по результатам непосредственного определения CO2 после нагревания воды CO2 стало как-бы больше. Если бы это была не водопроводная вода, то такой странный результат можно было бы объяснить наличием аммиака.

сообщение ooptimum
...
Аквариумные статьи про азотный цикл обычно ограничиваются просто описание перевода одного соединения азота в другое и нигде не описывается потребление щелочности, по крайней мере я такого не встречал.

В некоторых аквариумных источниках приводятся упрощенные уравнения реакций, в правой части которых есть H+.

Интересный случай. Очевидно, биофильтрация понижает KH (в любом смысле этого понятия) не столько за счет добавления CO2, сколько за счет поглощения HCO3- (или добавления H+). Я предполагал, что биофильтрация должна прекратиться гораздо раньше - где-то при pH=5,5-6, и никогда бы не подумал, что она способна из KH=6 сделать KH=0. Спасибо, что поделились опытом.

Изменено 3-3-2009 автор Володя Череп

сообщение Володя Череп
Вы определяли Щфф и Щмо совместно, и правильно воспользовались формулой на стр.154.

Спасибо. Теперь ясно, где брать уравнение...

сообщение Володя Череп
Перед добавлением щелочи надо было проверить, окрашена ли проба - если окраска присутствует, значит pH > 8,2 и концентрация CO2 практически равна нулю

Слабая окраска воды была. Я говорил про это, когда определял рН по фенолфталеину.
С составом воды проще. Вот он, правда делался давно, но водонасосная та же:

Ох, маммочка!
Третьим буду
Как до жирафа...
Теперь я поплыл. Вроде было ясно, стройно...
НИЧЕГО НЕ ПОНИМАЮ! Помогите!
Перефразирую Черепа со своей колокольни.
Рассматриваем опять систему вода + СО2.
1. Появились свободные Н+ и рН упала по сравнению с дисциллятом.
2. рН=4.4 после титрования. СО2, прибрав когда-то к рукам ОН-, теперь их все отдала, ровно столько, сколько дала раньше Н+. Итого в растворе концентрация Н+ опрделяется только влитым титром, значит кислоты титра пошло ровно столько, сколько пошло бы при титровании дисциллята.
Хотите, еще проще: пометим все Н+, сделанные СО2. При рН=4.4 таких не будет - все опять соединятся со своими ОН-. Останутся Н+ титра. В дисцилляте с титром тоже будут все Н+ принадлежать титру. При равных концентрациях Н+, при условии, что ни одна Н+ никуда не "потерялась", количества титров равны, так как принесли одинаковое количество Н+

И еще непонятка. Пишут, что буферными свойствами обладают СОЛИ слабых кислот, в частности угольной. Если посмотреть промежуточное состояние нашей системы, то окажется, что для достижения "среднего" рН, скажем 5.0, кислоты титра надо больше, чем для сильной кислоты.
Типа на цифрах:
1. Раствор HCl, pH=5.0
2. Раствор СО2, pH=5.0
Спрашивается, сколько титра пойдет для достижения рН=4.9?
Во втором случае больше, так как НСО3- будет отдавать часть своих ОН-, препятствуя изменению концентрации Н+, то есть буферность угольной кислоты в чистом виде, по определению.

Вроде никуда глубоко не лез, всё на пальцах, ГДЕ Я НАСТУПАЮ НА ГРАБЛИ?

сообщение Tetera
СО2, прибрав когда-то к рукам ОН-, теперь их все отдала, ровно столько, сколько дала раньше Н+. Итого в растворе концентрация Н+ опрделяется только влитым титром, значит кислоты титра пошло ровно столько, сколько пошло бы при титровании дисциллята.

Если говорить о растворе углекислоты в дистиллированной воде, то примерно так и будет. Метилоранж поменяет окраску в дистилляте после первой же капли кислоты (если CO2 было меньше 100 мг/л), или даже до первой капли кислоты (если CO2 было больше 100 мг/л).

Если говорить о воде, щелочность которой гораздо больше нуля, то надо вспомнить, что индикатор изменит окраску тогда, когда концентрация CO2 значительно увеличится за счет перехода HCO3- в CO2, и когда приблизительно 99% существовавшего и образовавшегося СО2 будет в недиссоциированном виде, а 1% CO2 по-прежнему будет находиться в диссоциированном виде (HCO3- и H+). Если кислоту вносить по каплям, то этот процент может вносить погрешность в одну-две капли.

сообщение TeteraИ еще непонятка. Пишут, что буферными свойствами обладают СОЛИ слабых кислот, в частности угольной.
Если посмотреть промежуточное состояние нашей системы, то окажется, что для достижения "среднего" рН, скажем 5.0, кислоты титра надо больше, чем для сильной кислоты.
Типа на цифрах:
1. Раствор HCl, pH=5.0
2. Раствор СО2, pH=5.0
Спрашивается, сколько титра пойдет для достижения рН=4.9?

Мы имеем не раствор соли угольной кислоты, а раствор самой угольной кислоты. Такой раствор практически не обладает буферными свойствами, поэтому для достижения pH=4.9 в обоих случаях понадобится примерно одинаковый объем титранта. Теоретически, конечно, можно рассчитать разницу, но едва ли существуют устройства, дозирующие титрант с такой точностью.

Кроме того, для получения буферного раствора с pH=5,0 надо взять соль кислоты, показатель константы диссоциации которой лежит в пределах 5+/-1, например, уксусную кислоту с pKa=4,76. Для получения pH=5,0 необходимо добавить 17 частей ацетата натрия и 10 частей уксусной кислоты. Тогда разница при титровании будет заметной.

Я тут посчитал и осознал для себя, что увеличение щелочности только за счет диссоциации угольной кислоты пренебрежимо мало и укладывается в одну десятую градуса dKH во всем диапазоне аквариумных pH. Т.е. увеличение щелочности есть, как и предсказывает теория, но им можно просто пренебречь.

Чтобы рассчитать щелочность (HCO3-), образующуюся при диссоциации угольной кислоты, можно воспользоваться этой формулой:

dKH = 10 ^ -pH * 61000 / 22, где ^ -- операция возведения в степень.

для pH = 4,4 dKH = 0,110384
для pH = 9,0 dKH = 0,000003

Изменено 4.3.09 автор ooptimum

Если говорить о воде, щелочность которой гораздо больше нуля ooptimum

Не вижу большой разницы. Пусть будет дисциллят + NaНCO3 + СО2. И рН больше 7.0. Этого хватит, чтобы говорить о щелочности больше нуля? Боюсь я использовать много определений, когда не в теме.
Для нейтрализации NaНCO3 (тех НСО3-, которые порождены солью и не имели созданных ими Н+) нужно ровно столько же Н+, сколько всыпано соли.
Для СО2 опять ничего не нужно в точке 4.4.
Получается, что СО2 ну никак не учитывается!?

Такой раствор практически не обладает буферными свойствами, поэтому для достижения pH=4.9 в обоих случаях понадобится примерно одинаковый объем титранта.

Я говорю теоретически, то есть эффект есть, пусть и малый. Хотя что считать малым? Смотря на графики титрования чистого дисциллята и его же с СО2, развернутого по рН, видим, что в каждой точке рН титра для раствора пошло больше. Но титрование чистого началось с 7.0, а раствора с, скажем с потолка, рН=4.9. Площади под кривыми равны - это количество потраченной кислоты. В некотором удобном масштабе в каждой точке разница будет заметной.
Замечу в пояснение: никогда такого не делал, не представляю ни количества кислоты (капель титра), ни концентрации Н+ и самого титра (прочесь, найти в сети могу, но порядки для сравнения с чем-то отсутсвуют напрочь), поэтому мои слова могут показаться Вам абсурдом, лишенным какого-либо житейского смысла.

Кроме того, для получения буферного раствора с pH=5,0 надо взять соль кислоты, показатель константы диссоциации которой...

Моя непонятка и в том, что буферные свойства СО2 проявляются в любой точке рН вплоть до 4.5. Естественно, буферная емкость ничтожна. Ваши выкладки нацелены на создание буфера с максимальной емкостью в данной точке. Здесь я пас, об этой задаче не думал...

P.S. Поглощение Н+ при изменении КН очень в кассу. По крайней мере мне доступно для понимания, правда пока не для осмысливания и переработки в понятную мне картину

[q]сообщение Tetera
Пусть будет дисциллят + NaНCO3 + СО2. И рН больше 7.0. Этого хватит, чтобы говорить о щелочности больше нуля? Боюсь я использовать много определений, когда не в теме.
Для нейтрализации NaНCO3 (тех НСО3-, которые порождены солью и не имели созданных ими Н+) нужно ровно столько же Н+, сколько всыпано соли.
Для СО2 опять ничего не нужно в точке 4.4.
Получается, что СО2 ну никак не учитывается!?
...
Я говорю теоретически, то есть эффект есть, пусть и малый.
...
Замечу в пояснение: никогда такого не делал, не представляю ни количества кислоты (капель титра), ни концентрации Н+ и самого титра (прочесь, найти в сети могу, но порядки для сравнения с чем-то отсутсвуют напрочь), поэтому мои слова могут показаться Вам абсурдом, лишенным какого-либо житейского смысла. [/quote]
http://aquakuban.ru/...
Ты читал это мое сообщение? Там - титрование солянкой. Привяжи его к моим опытам в этой теме, как к продолжению экспериментов...
Володя Череп прав. В моей воде щелочность определяется не столько растворенным СО2, сколько гидрокарбонатами кальция, магния и натрия. Причем, судя по гидрокарбонат-иону, концентрация NaНCO3 в 4-5 раз больше концентраций СaНCO3+MgНCO3. Так что, для меня эффект уменьшения концентрации [НCO3-] носит очень даже практический смысл.
Я не столько определял концентрацию СО2, сколько выяснял, на какую величину изменится щелочность, и в какую сторону уйдет рН именно при удалении из воды растворенных газов. Самым удобным для меня оказался нагрев воды и сравнение щелочностей нагретой и холодной воды. Как я и предполагал, щелочность уменьшилась. А за счет чего это произошло, то ли из-за выделения растворенного в воде СО2, то ли из-за разложения гидрокарбонатов, для меня принципиальной разницы не представляет. Здесь сработал мой ответ ooptimum:

ooptimum

1. Да, я считаю, что при добавлении в воду СО2, щелочность воды будет увеличиваться.
2. Да, я считаю, что при титровании сильной кислотой воды, у которой рН уже кислее от подачи СО2, индикатор изменит свой цвет раньше, то есть покажет, что щелочность воды уменьшилась.
3. Да, я считаю, что при динамическом изменении щелочности и рН такие опыты приводят к разным результатам.

Я бы еще добавил, что в другой воде результаты будут другими, зависящими от состава исходной воды.

Daxel

Костя, в том-то и дело, что мои простенькие рассуждения дают на все твои 3 вопроса противоположный ответ!
1. СО2 в воде не увеличит кол-во кислоты титрования. Увеличит любая соль угольной кислоты.
2. аналогично. Индикатор не изменит свой цвет раньше из-за буферности, внесенной СО2. Это я в графиках толковал. Ну и что, что начали не при 7.0, а при 5.9? С каждым шагом (по рН) приближения к конечной точке 4.4 нужно тратить больше кислоты.
3. Что называть динамикой? Если неравновесные процессы/концентрации, тогда конечно. Если равновесные, проходящие по разным путям (как в гравитационном поле), то, думаю, система всё же потенциальная и конечный результат не зависит от способа его достижения. Выпадение в осадок не учитываю, конечно.
Заметь, я не говорю (почти) о промежуточных значениях, ограничиваюсь в рассмотрении начальной и конечной точками. О самом процессе установления равновесия мне ничего не известно, известно только начальное и конечночное состояния раствора СО2 в воде.

Может на самом деле это не так, твои ответы верны, ошибка в моих рассуждениях.
В твои опыты не влезал, что-то там много на мой взгляд дополнительных шагов, которые слету трудно интерпретировать непосвященному. Скорее собьют, чем помогут понять.
Сам дома когда-то делал "по-чайниковски". Вода из банки хорошо помешанная и вода тут же взятая (много СО2). Брал НА ГЛАЗОК какой-то потолочный раствор солянки (скорее технической, не помню, но точно не ЧДА), добивался концентрацией её, чтобы рН=4.4 на аквариумной достигалось за 10-20 капель из пузырька от валокордина (моя капельница ). рН электронный. Тогда разницы не обнаружил, сказал себе, что нечего дурака валять такими методами и забил. Всплыло сейчас, прямо в кассу! Жаль, уже кислоты нет, попробовал бы снова.
Из старого аккумулятора пойдет? если ДА, попробую на выходных еще разок, может поймаю РАЗНИЦУ (это и было целью опыта, никак не получение достоверных цифр жесткости!)

Изменено 4.3.09 автор Tetera

сообщение Tetera

Daxel

Костя, в том-то и дело, что мои простенькие рассуждения дают на все твои 3 вопроса противоположный ответ!
1. СО2 в воде не увеличит кол-во кислоты титрования. Увеличит любая соль угольной кислоты.

Увеличит, но столь незначительно, что можно этим пренебречь. Выше я дал цифры -- при максимальной концентрации HCO3- только от подачи CO2 (kH(CO2)), не учитывая другие гидрокарбонаты (HCO3-), образовавшиеся из-зи диссоциации солей угольной кислоты, при pH = 4.4 (pH перехода индикатора), щелочность (kH(CO2)) увеличится всего лишь чуть больше, чем на 0.1 немецкого градуса (dKH). Если Вы будете титровать в 100-литровой банке, то это будет заметно, а со стандартными аквариумными тестами этого не увидеть никогда.

2. аналогично. Индикатор не изменит свой цвет раньше из-за буферности, внесенной СО2. Это я в графиках толковал. Ну и что, что начали не при 7.0, а при 5.9? С каждым шагом (по рН) приближения к конечной точке 4.4 нужно тратить больше кислоты.

Индикатор не изменит свой цвет раньше, чем pH упадет до 4.4, с какого бы значения pH ни начинали. Т.е. если мы будем титровать дистилированную воду уже насыщенную CO2 из атмосферы с pH=5.5 и дистилированную воду только-только из идеального дистиллятора с pH=7.0, то на титрование обоих проб уйдет фактически одинаковое количество кислоты, т.е. одна капля, если мы не в цистерне воду титруем, т.к. разница между kH(CO2) при pH = 7.0 и kH(CO2) при pH=5.5 составляет всего-навсего 0,008491 немецкого градуса жесткости (dKH), а разница между крайними значениями kH(CO2) при pH=4.4 (максимальная величина kH(CO2)) и при pH=7.0 -- всего лишь 0,110107 dKH, т.е. ниже порога чувствительности любого аквариумного теста.

3. Что называть динамикой?

У меня аналогичный вопрос.

Изменено 4.3.09 автор ooptimum

сообщение Tetera
1. СО2 в воде не увеличит кол-во кислоты титрования. Увеличит любая соль угольной кислоты.

Это по отношению к химически чистой или обычной воде, с солями? Если к ХЧ, то туда я не полезу. "Менять шило на мыло", то есть, один ион водорода на другой, полученный от титрующей кислоты? Тут пусть химики говорят. Мне - слабО!
Если к обычной воде, то там достаточно соединений, с которыми могут вступить в реакцию и ионы Н2СО3, и ионы ее солей.

сообщение Tetera
2. аналогично. Индикатор не изменит свой цвет раньше из-за буферности, внесенной СО2. Это я в графиках толковал. Ну и что, что начали не при 7.0, а при 5.9? С каждым шагом (по рН) приближения к конечной точке 4.4 нужно тратить больше кислоты.

А причем здесь буферность воды? Индикатор меняет цвет при переходе через известное значение рН, а чем оно вызвано, ему "по барабану".

сообщение Tetera
3. Что называть динамикой? Если неравновесные процессы/концентрации, тогда конечно.

Избыточную концентрацию СО2 в воде по отношению к парциальному давлению СО2 в атмосфере. Имеем систему, стремящуюся привести свои характеристики в равновесие. Как в долговременном индикаторе СО2.

сообщение Tetera
Может на самом деле это не так, твои ответы верны, ошибка в моих рассуждениях.

У меня тоже достаточно ошибок и непонятностей. И в рассуждениях, и в опытах, и в выводах.
Почему занялся опытами? Чтобы понять и разобраться. Да и для работы это пригодится. Нужно менять систему ХВО пром. котельной. А там соединения СО2 ох как мешают! Вот и ищу мотивацию...

сообщение Tetera
Из старого аккумулятора пойдет? если ДА, попробую на выходных еще разок

АкваФлора пользовался только "Ч" и "ЧДА" из магазина хим.реактивов, когда дискусов разводил. Для аккумуляторов не применял. Рекомендует очищенную.
Ему, да и тебе, скорее всего, серная подходит. Вода станет мягче.
Мне, для моей водопроводной воды, лучше солянку...

ЗЫ. Получил замечание от АкваФлоры за это сообщение. Поправил последний абзац.
Извините, если кого-то уже ввел в заблуждение.

Изменено 4.3.09 автор Daxel

при pH = 4.4 (pH перехода индикатора ooptimum

Спасибо за поправку. Я не знаю границ применимости этой формулы. Думал, что за точкой перехода (были Ваши высказывания, что минимальное значение рН для НСО3- 4.5) эти формулы уже не работают и подумал, что при 4.4 уже нельзя найти следов НСО3. По своим домыслам представил, что напряженность поля при 4.4 настолько велика, что о связи СО2 и ОН- говорить нельзя.
Если тупо следовать определению щелочности, там сказано: полная нейтрализация. Мой вывод: полная, значит НСО3 нет совсем, вернее нет несвязанных ОН. Возможно это не одно и то же.

Индикатор не изменит свой цвет раньше

извините, нечетко выразился. Раньше не по рН, а по количеству капель. Выше одним из аргументов положительного ответа на вопрос 1 звучало...

Вроде получилось в итоге, что Вы со мной согласны, если учесть мизерные влияния остатков НСО3 при 4.4?

Это по отношению к химически чистой или обычной воде, с солями? Daxel

С солями. Только...
Вот если бы нашлось в обычной воде с солями вещество, которое связало или стабилизировало НСО3- при рН=4.4, то есть воспрепятсвовало бы ему отдать сильной кислоте свой ОН-, картина была бы другой.

Избыточную концентрацию СО2 в воде по отношению к парциальному давлению СО2

Так это, вроде, было в самом начале топа: такие стояли условия мысленного эксперимента: дисциллят и сколько хочешь СО2 в нем. Такой идеализм предполагал более легкое решение вопроса - не надо заморачиваться границами раздела сред, разными парциальными давлениями, диффузиями и растворимостями СО2 при разных рН и т.д..

Ему, да и тебе, скорее всего, серная подходит. Вода станет мягче

Мне не для смягчения, для проведения описанного дураковского опыта по определению, влияет ли растворение СО2 на КН? Суди сам, СО2 в избытке (10 л баллон, только что заправил), рН-метр рабочий. Одна засада. Он серовский, автоматическая калибровка при 7.0 и 9.3. Нафиг мне такой диапазон? Лучше бы вторая точка была в кислой области. Увы, ничего не могу поделать, всё прошито в электронике. Калибровочные растворы еще есть, поверка и перекалибровка не проблема. Затык в кислоте (старый аккумулятор на балконе)
Думаю так: если рН этой бурды будет 4.4, то пробовать экспериментировать можно? Если выше 4.45 - бесполезно?

ЗЫ. Получил...

Видел, поучаствовал. Ты получил по делу: вдруг кто захочет из хозмага влить к своим крутым дискам? А кто будет виноват в неправильном положении плавающей рыбы?

Tetera

Вот и электроника. Засунул в банку, и "спи-отдыхай", а как опыт провести, так точки у него "не той системы"...
Пользуйся капельными. Выше я давал скрин точек перехода индикаторов из Справочника по водоподготовке. Это выше рисунка колбы для определения СО2. Скрин 152 страницы...

ooptimum

Простите, но вы снова всё усложняете.

сообщение ooptimum
Дело в том, что в процессе окисления 1 иона аммония NH4+ тратится безвозвратно 1 анион HCO3- и еще 1 переводится в форму угольной кислоты, а затем, скорее всего, в свободный растворенный CO2...
NH4+ + 15,2 O2 + 2 HCO3- -> O2- + H2O + H2CO3

Интересно вы всё-таки адаптируете химию под свои желания!

Эта реакция записывается "немного" иначе:
NH4(+) + O2 + H2O = NO3(-) + 2H(+)
Вот из-за этого и падает pH воды (появление дополнительных протонов первично и приводит как раз к уменьшению pH), а с ним и kH.

Вы можете спросить, так почему же аммоний был на уровне 1 м/л, если биофильтрация чересчур активна? А как раз потому, что в системе не было доступных ионов HCO3- (kH=0) для дальнейшего окисления аммония. И такое я видел уже не раз в разных банках -- при низких kH значительно замедляется процесс окисления аммония, добавил столовой соды и порядок -- уровень аммиака буквально на глазах падает.

Всё опять намного банальнее. При снижении pH до такого критичного уровня активность нитрифицирующих бактерий (ссылки на литературу об этом факте приводили тут уже многократно), вот поэтому и аммиак не перерабатывается. И именно по этой же причине добавление соды повышает pH и быстренько растормаживает этот процесс.
Чтобы убедиться, что наличие гидрокарбонат-аниона необязательно, просто добавьте "в следующий раз" вместо соды даже не щёлочи (которая, разумеется, прореагирует со свободным углекислым газом), а фосфат-иона (можно и гидрофосфата, главное, чтобы не дигидрофосфата).

сообщение Tetera
Из старого аккумулятора пойдет? если ДА, попробую на выходных еще разок, может поймаю РАЗНИЦУ (это и было целью опыта, никак не получение достоверных цифр жесткости!)

Подойдёт! Для таких опытов - вполне, а вот прежде, чем лить такую сернягу к рыбам, нужно как следует подумать...
Что меня отдельно радует, что будет это в "правильной" воде (да простит меня Константин за такое оскорбление ), у которой kH
Кстати, если не заметите разницы, просто разбавьте ваш "аккумуляторный титрант" в 2-3 раза или возьмите больше тестируемой воды.

сообщение Tetera
Для нейтрализации NaНCO3 (тех НСО3-, которые порождены солью и не имели созданных ими Н+) нужно ровно столько же Н+, сколько всыпано соли.

Для полной нейтрализации - столько же, а для изменения окраски индикатора без аэрации раствора - на 1% меньше.

сообщение Tetera
Я говорю теоретически, то есть эффект есть, пусть и малый.

Смысл в Ваших словах есть, но чисто теоретический. Буферная способность раствора одной лишь слабой кислоты настолько мала, что на практике при правильном выборе минимальной порции титранта мы ее даже не заметим.

При определении щелочности не ставится задача понизить pH раствора от какого-то определенного значения до pH=4,5. Минимальная порция титранта выбирается таким образом, чтобы при добавлении одной такой порции в воду с нулевой щелочностью и с произвольным начальным pH индикатор изменил свою окраску. Иными словами, минимальная порция титранта должна привносить в пробу 10^(-4,5) моль/л ионов H+. В противном случае даже идеальная дистиллированная вода у нас будет иметь ненулевую щелочность. Давайте подумаем, как будут вести себя растворы соляной кислоты и углекислоты при таком выборе минимальной порции титранта.

Возьмем 1 литр очень слабого раствора соляной кислоты - с pH=5,0. Добавив в раствор метилоранж, мы увидим желтую окраску. Очевидно, что начальная концентрация [H+] = 10^(-5,0) моль/л. Если теперь добавить порцию титранта, содержащую 10^(-4,5) моль H+, то концентрация [H+] станет равна 10^(-4,5) + 10^(-5,0) моль/л - это примерно на 30% больше, чем 10^(-4,5) моль/л. Следовательно, pH станет меньше 4,5 и индикатор изменит свою окраску после первой же порции титранта. Результат - KH=0.

А теперь возьмем 1 литр раствора углекислоты - с pH = 5,0. Как и в предыдущем случае, добавление метилоранжа даст желтую окраску, а начальная концентрация [H+] будет такой же. После добавления той же самой порции титранта концентрация [H+] станет равна (10^(-4,5) + x) моль/л, где x = [CO2] / 100. Эта концентрация будет немного меньше, чем в предыдущем случае, ведь часть начальных ионов H+ будет израсходована на образование недиссоциированных молекул углекислоты, но все равно больше 10^(-4,5), поэтому индикатор снова изменит свою окраску. Результат тот же - KH=0.

сообщение Tetera
2. аналогично. Индикатор не изменит свой цвет раньше из-за буферности, внесенной СО2.

Если воду аэрировать, то индикатор действительно не изменит свой цвет раньше, но не из-за буферности CO2, а из-за малой концентрации углекислоты.
Если воду не аэрировать, то индикатор изменит свой цвет раньше - из-за достаточно высокой концентрации углекислоты, 1% которой будет находится в диссоциированном виде. Накладываясь на дискретность величины объема титранта и, при использовании метилоранжа, на субъективность восприятия окраски индикатора, этот 1% остановит нас на 1-2 капли раньше.

сообщение shurae

ooptimum

Простите, но вы снова всё усложняете.

сообщение ooptimum
Дело в том, что в процессе окисления 1 иона аммония NH4+ тратится безвозвратно 1 анион HCO3- и еще 1 переводится в форму угольной кислоты, а затем, скорее всего, в свободный растворенный CO2...
NH4+ + 15,2 O2 + 2 HCO3- -> O2- + H2O + H2CO3

Интересно вы всё-таки адаптируете химию под свои желания!

Эта реакция записывается "немного" иначе:
NH4(+) + O2 + H2O = NO3(-) + 2H(+)

При всем уважении к Вам, но это не я "адаптирую химию под свои желания", а это U.S. Environmental Protection Agency опубликовала такую формулу аж в 1975 году. Также при всем уважении к Вам полагаю, что там сидят люди не глупее Вас и меня.
Читайте:

Вот из-за этого и падает pH воды (появление дополнительных протонов первично и приводит как раз к уменьшению pH), а с ним и kH.

Я думаю, что проблема в том, что Вы рассуждаете как химик-аналитик о процессах, корни которых в биохимии. Это не просто химическое окисление аммония как таковое, а это окисление аммония живыми организмами. Если бы аммоний окислялся сам по себе при наличии кислорода и воды, то нам бы не были нужны нитрофицирующие бактерии. В итоге получаем, что "немного иначе", т.е. в Вашей интерпретации, данная формула записана быть не может, не идет так этот процесс в природе. Может в автоклаве при t=300С и идет (цифра с потолка взята), но в аквариуме -- нет. Вот как записывается формула окисления аммония до нитритов (USEPA, Manual: Nitrogen Control (1993), Office of Research and Development, EPA/625/R-93/010, Washington, DC):

1.0 NH4+ + 1.44 O2 + 0.0496 CO2 -> 0.01 C5H7O2N + 0.990 NO2; + 0.970 H2O + 1.99 H+

Как Вы можете заметить, CO2 тут участвует.

Вы можете спросить, так почему же аммоний был на уровне 1 м/л, если биофильтрация чересчур активна? А как раз потому, что в системе не было доступных ионов HCO3- (kH=0) для дальнейшего окисления аммония. И такое я видел уже не раз в разных банках -- при низких kH значительно замедляется процесс окисления аммония, добавил столовой соды и порядок -- уровень аммиака буквально на глазах падает.

Всё опять намного банальнее. При снижении pH до такого критичного уровня активность нитрифицирующих бактерий (ссылки на литературу об этом факте приводили тут уже многократно), вот поэтому и аммиак не перерабатывается. И именно по этой же причине добавление соды повышает pH и быстренько растормаживает этот процесс.

А может быть все наоборот, т.е. активность нитрифицирующих бактерий падает не из-за падения pH, а из-за того, что щелочности больше нет, что, собственно, и привело к падению pH? Может Вы путаете причину и следствие? Подумайте об этом на досуге.


Изменено 6.3.09 автор ooptimum

[q] раствора углекислоты - с pH = 5,0. Как и в предыдущем случае, добавление метилоранжа даст желтую окраску, а начальная концентрация [H+] будет такой же. После добавления той же самой порции титранта концентрация [H+] станет равна (10^(-4,5) + x) моль/л, где x = [CO2] / 100. Эта концентрация будет немного меньше, чем в предыдущем случае, ведь часть начальных ионов H+ будет израсходована на образование недиссоциированных молекул углекислоты, но все равно больше 10^(-4,5), поэтому индикатор снова изменит свою окраску. Результат тот же - KH=0.
Володя Череп[/q]
Точно. Я это и говорил, только с другой колокольни, твердя о буферности.
Замечу: смена окраски индикатора конечно не происходит в одной точке рН, нужен диапазон и нужно некое пороговое превышение. Предлагаю забыть об индикаторах и говорить о ТОЧНЫХ значениях концентрации Н+, измеренных электроникой.
Так мне химики и не ответили об области применимости уравнения Хендерсона – Хассельбальха. Я специально подчеркивал, что рассматриваю точку рН=4.4, а не 4.5, предполагая, что в этой точке совсем не будет НСО3- и считая именно в этой точке количество Н+

Если воду аэрировать, то индикатор действительно не изменит свой цвет раньше, но не из-за буферности CO2, а из-за малой концентрации углекислоты.

Мы вроде договорились забыть о продувках и равновесиях с воздухом? Концентрации СО2 рассматривать такие, какие хочется, вплоть до предельных?

Если воду не аэрировать, то индикатор изменит свой цвет раньше - из-за достаточно высокой концентрации углекислоты, 1% которой будет находится в диссоциированном виде

Здесь не понял. Откуда при рН=4.4 возмется НСО3-? Его, думаю, давно разорвут на части? Или всё-таки наука говорит, что будет? Это опять о пределах применимости формул...

shurae

Спасибо, что Вы опять здесь. На мои "потуги на пальцах" со счетом Н+ в начальной и конечной точках что-нибудь скажете?
Нет, я не в банку хотел аккумуляторную кислоту, а титровать ей на коленке, чтобы попытаться увидеть изменение КН раствора СО2 - моя крыша еще не уехала

Вот и электроника. Засунул в банку, и "спи-отдыхай", а как опыт провести, так точки у него "не той системы"... Daxel

Это я типа бдю! В таких крайних точках можно получить цену снега в Африке. Ну, потрачу время, что-то получу, так меня тут же размажут - куда глядел? что совал? Да и сам буду в сомнениях, поэтому заострил, вдруг какой спец выскажет проф мнение? Моя кислота точно не той системы

Кстати, дурацкий вопрос. А если мерять в ЗАВЕДОМО крайней точке? То есть взять какую-то кислоту с максимальной кислотностью и идти до этой точки. Например аккумуляторная кислота, по википедии, имеет рН Если титровать до, скажем, рН=2, что-нибудь изменится? Точно, нельзя будет там говорить о НСО3- ?
Если так, то НСО3 легко измерить титрованием. Только говорить не о щелочности, а идти до точки 4.5 (может и 5.5 - лишь бы ничего другое не примазалось к СО2)?

сообщение ooptimum
При всем уважении к Вам, но это не я "адаптирую химию под свои желания", а это U.S. Environmental Protection Agency опубликовала такую формулу аж в 1975 году. Также при всем уважении к Вам полагаю, что там сидят люди не глупее Вас и меня.

Люди там конечно сидят и даже сидели в 1975 году конечно не глупее нас.
Но всё-таки с тех пор немало воды утекло
О чём всяко свидетельствует даже более свежая формула из того же источника:

Вот как записывается формула окисления аммония до нитритов (USEPA, Manual: Nitrogen Control (1993), Office of Research and Development, EPA/625/R-93/010, Washington, DC):
1.0 NH4+ + 1.44 O2 + 0.0496 CO2 -> 0.01 C5H7O2N + 0.990 NO2; + 0.970 H2O + 1.99 H+
Как Вы можете заметить, CO2 тут участвует.

Как видите, углекислый газ там тоже участвует, но несколько не так, как вы писали выше -

NH4+ + 1,86 O2 + 1,98 HCO3- -> 0,0206 C5H7NO2 + 0,98 NO3- + 1,041 H2O + 1,88 H2CO3

Как-то отличается - то углекислый газ слева, то угольная кислота справа...

Кроме того, источник углерода нужен бактериям для роста, а для процесса нитрификации (по крайней мере в течение времени в несколько периодов удвоения популяции, то есть как минимум неделю) рост им не нужен особенно.

Просто уберите из формулы углерод и всё встанет на свои места.

Кстати, вы не полюбопытствовали, что же это за клеточная масса такая с интересной формулой C5H7NO2?

Я думаю, что проблема в том, что Вы рассуждаете как химик-аналитик о процессах, корни которых в биохимии.

Корни не могут быть в химии или биохимии. Корни там, где они есть. Всё дело в том, насколько вы готовы всё разложить по полочкам.
Кстати, было бы интересно услышать от вас конкретный ответ - как кто рассуждаете об этих процессах Вы?

Это не просто химическое окисление аммония как таковое, а это окисление аммония живыми организмами. Если бы аммоний окислялся сам по себе при наличии кислорода и воды, то нам бы не были нужны нитрофицирующие бактерии.

Бактерии-то процессу нужны, а вот углекислый газ и угольная кислота - нет. Нарастание клеточной массы - это совсем другой процесс, который к нитрификации имеет такое же отношение, как с точки зрения химических процессов потребление сахара человеком на работу его мозга.
Хотя конечно мозг работает ещё и на высшую человеческую материю - чувства, которые значит тоже функционируют от сахара

А может быть все наоборот, т.е. активность нитрифицирующих бактерий падает не из-за падения pH, а из-за того, что щелочности больше нет, что, собственно, и привело к падению pH? Может Вы путаете причину и следствие? Подумайте об этом на досуге.

Понимаете ли, научные статьи по биофильтрации уже читали и обсуждали тут неоднократно.
Окисление идёт за счёт биологических катализаторов - ферментов. У ферментов активность имеет колоколообразную зависимость, если по оси абсцисс отложено pH. Так что активность бактерий в плане нитрификации падает именно из-за pH. А щёлочность, буферность и измеряемый акватестами параметр kH как раз падают как следствие снижения pH.

Просто повысьте pH не содой, а чем-нибудь другим и увидите, что и без карбоната и гидрокарбоната в заметных количествах аммиак спокойно окисляется нитрифицирующими бактериями.

А на досуге я, пожалуй, подумаю о чём-нибудь ещё более приятном, ладно?

сообщение Tetera
На мои "потуги на пальцах" со счетом Н+ в начальной и конечной точках что-нибудь скажете?

Всё верно - при pH 4.4 никакого гидрокарбоната в воде не будет, как ни продувай её воздухом. Просто, если бы такой pH был создан углекислым газом, то при его выдувании из воды pH несомненно уползло бы вверх. То есть условие совместного существования HCO3- и pH 4.4 невыполнимо в принципе.

Нет, я не в банку хотел аккумуляторную кислоту, а титровать ей на коленке, чтобы попытаться увидеть изменение КН раствора СО2 - моя крыша еще не уехала

На самом деле то предупреждение я написал не столько для вас, сколько для тех, кто может читать данную беседу, не до конца осозновая некоторые тонкости

Так мне химики и не ответили об области применимости уравнения Хендерсона-Хассельбальха

Вы всё написали правильно: оно действует плюс-минус 2 единицы pH от значения константы диссоциации pKa. То, что выходит за этот диапазон, описывается уже другими уравнениями или по крайней мере другими буферными системами (другой парой кислоты и основания).

сообщение shurae

сообщение Tetera
Из старого аккумулятора пойдет? если ДА, попробую на выходных еще разок, может поймаю РАЗНИЦУ (это и было целью опыта, никак не получение достоверных цифр жесткости!)

Подойдёт! Для таких опытов - вполне, а вот прежде, чем лить такую сернягу к рыбам, нужно как следует подумать...
Что меня отдельно радует, что будет это в "правильной" воде (да простит меня Константин за такое оскорбление ), у которой kH

Это совет?
Константин-то простит, но серную лить не будет. Зачем мне, при 2dGH, кальций в осадке? Я лучше закажу ХЧ или ЧДА азотку. "Грязная" есть, но в аквариум ее лить я тоже не хочу.
Из плюсов добавления в МОЮ водопроводную воду азотной кислоты, ИМХО, вижу уменьшение рН, КН, выделение СО2 из карбонатов/бикарбонатов, дополнительные нитраты и хорошая растворимость нитратов в воде. Можно не отстаивать воду.
Нужно подумать, поСЧитать...

shurae

Вы занимаетесь софистикой. Я понимаю, Вы хотите сохранить лицо. Что ж, это вполне по-человечески. Обсуждать этот вопрос с Вами мне больше не интересно. Извините, но так.

сообщение shurae
Всё верно - при pH 4.4 никакого гидрокарбоната в воде не будет, как ни продувай её воздухом. Просто, если бы такой pH был создан углекислым газом, то при его выдувании из воды pH несомненно уползло бы вверх. То есть условие совместного существования HCO3- и pH 4.4 невыполнимо в принципе.

Очень интересная мысль. Shurae, а если, например, при pH=4,40 концентрация [CO2] = 20 миллимоль/л (т.е. около 120,4 * 10^20 молекул CO2 в литре), то в этом самом литре не будет ни единого иона HCO3- ? И при каком тогда pH в нашем растворе угольной и соляной кислот будет ровно один ион HCO3-?

сообщение ooptimum
Вы занимаетесь софистикой.

Знаете, если из нас двоих кто-то и занимается софистикой (хоть в каком-то смысле этого слова), то это буду точно не я

Обсуждать этот вопрос с Вами мне больше не интересно.

А вы его и не обсуждали. Вы просто упорно гнули свою линию, упорно опровергая всё, что говорили вам.

[q]сообщение Володя Череп
Очень интересная мысль. Shurae, а если, например, при pH=4,40 концентрация [CO2] = 20 миллимоль/л (т.е. около 120,4 * 10^20 молекул CO2 в литре), то в этом самом литре не будет ни единого иона HCO3- ?[/q]Единый ион будет, причём даже при более низком pH. Вы ведь знаете, сколько молекул или ионов содержится в одном моле вещества, правда?

А степень диссоциации и, следовательно, равновесную концентрацию иона при любом pH легко посчитать, исходя из значения этого pH, а также общей концентрации кислоты и константы её диссоциации. Правда, в нашем случае ещё нужно учитывать, что равновесие "ЦО2 плюс Аш2О равно Аш2ЦО3" заведомо смещено влево.

И при каком тогда pH в нашем растворе угольной и соляной кислот будет ровно один ион HCO3-?

Просто нужно решить обратную задачу Вот только зачем вам такие странные данные?

сообщение shurae
А степень диссоциации и, следовательно, равновесную концентрацию иона при любом pH легко посчитать, исходя из значения этого pH, а также общей концентрации кислоты и константы её диссоциации. Правда, в нашем случае ещё нужно учитывать, что равновесие "ЦО2 плюс Аш2О равно Аш2ЦО3" заведомо смещено влево.

Насколько я знаю, зависимость между концентрациями веществ, участвующих в диссоциации угольной кислоты, можно описать уравнением:
[H+][HCO3-]/[H2CO3] = K1ист = 1,32*10^(-4)

С учетом, того что равновесие CO2 + H2O = H2CO3 смещено влево, это уравнение переписывается относительно общей концентрации CO2 с заменой истинной константы диссоциации угольной кислоты на кажущуюся константу:
[H+][HCO3-]/[CO2] = K1каж = 4,27*10^(-7)

Поскольку вышеуказанное смещение равновесия влево учтено путем замены константы, то почему бы не воспользоваться вторым уравнением и не сделать вывод, что при pH=4,4 и [CO2] = 20 ммоль/л в растворе будет содержаться [HCO3-] = K1каж * [CO2] / [H+] = 4,27*10^(-7) * 20 * 10^(-3) / 10^(-4,4) = 2,15 * 10^(-4) моль/л = 0,215 ммоль/л или 0,6 немецких градусов? Из этого вывода следует, что условие совместного существования HCO3- и pH 4.4 в принципе выполнимо.

Где же ошибка?

сообщение shurae
Вот только зачем вам такие странные данные?

Чтобы понять, с каким pH возможно совместное существование HCO3-. Очевидно, я неправильно понял Ваше утверждение.

сообщение shurae

сообщение ooptimum
Вы занимаетесь софистикой.

Знаете, если из нас двоих кто-то и занимается софистикой (хоть в каком-то смысле этого слова), то это буду точно не я

Именно Вы! Я давал формулы, расчеты, ссылки на работы, где все подробно объяснено, сканы страниц, наконец. Максимально подробно пытался расписать почему же я думаю так, а не иначе. Вы же не ответили ни на один неудобный вопрос, юлили. Вы не желаете видеть, что в разных формулах в качестве конечного продукта выступают разные вещества: NO2 и NO3. Очевидно, Вы также не желаете и знать, что при окислении NO2 до NO3 тоже тратятся гидрокарбонат-ионы, хотя это мы и не обсуждали, -- отсюда и разница в расходе щелочности. Вы утверждаете, что при удвоении популяции нитрифицирующих бактерий им не нужен рост:

по крайней мере в течение времени в несколько периодов удвоения популяции, то есть как минимум неделю) рост им не нужен особенно"

Ха-ха 3 раза. Видимо они при удвоении и в 2 раза уменьшаются в размерах, как в сказке про скорняка и 7 шапок из одной шкуры. Ваши доказательства на уровне "мы тут с пацанами уже обсуждали" гроша ломаного не стоят (привет пункту Правил 2.6 -- "Не уподобляйтесь досужим кукушкам – не распространяйте недостоверных или непроверенных сведений. Если какая-либо новая информация кажется Вам достойной обнародования, укажите, откуда Вы ее почерпнули или на основании каких фактов Вы ее предложили.") Непонятно почему такое органическое вещество записано в правой части формулы -- C5H7NO2? Читайте документы, ссылки на которые я давал. Я это знаю, но распинаться дальше, доказывая то, что в доказательствах в сущности не нуждается, не считаю нужным. Это пустая трата времени, как я понял, т.к. это неблагодарное занятие.

Обсуждать этот вопрос с Вами мне больше не интересно.

А вы его и не обсуждали. Вы просто упорно гнули свою линию, упорно опровергая всё, что говорили вам.

А почему я должен верить Вам на слово и должен не верить тому же EPA и еще куче источников про те же УЗВ для промышленного выращивания рыбы? А может мне нужно было усомниться в правильности уравнения Хендерсона–Хассельбальха? Что Вы мне такого говорили, что неопровержимо бы доказывало Вашу правоту и, соответственно, неправоту мою и их? Насколько мне не изменяет мой склероз, Вы опубликовали только 1 формулу про то, как по-вашему окисляется аммоний. Но это даже не смешно, это печально. Судя по Вашей формуле, ни в одном аквариуме не нужны нитрифицирующие бактерии (я вынужден, к сожалению, повторяться), достаточно лишь кислорода и воды. Пункт 6.12 Правил гласит: "Лучше отказаться от назидательного или снисходительного тона в своих посланиях, даже если Вы считаете себя «корифеем». Уважения этим Вы себе не прибавите, а вот желание общаться можете отбить." Именно это Вы и сделали -- отбили желание, о чем я и сообщил.


[q]сообщение Володя Череп

Поскольку вышеуказанное смещение равновесия влево учтено путем замены константы, то почему бы не воспользоваться вторым уравнением и не сделать вывод, что при pH=4,4 и [CO2] = 20 ммоль/л в растворе будет содержаться [HCO3-] = K1каж * [CO2] / [H+] = 4,27*10^(-7) * 20 * 10^(-3) / 10^(-4,4) = 2,15 * 10^(-4) моль/л = 0,215 ммоль/л или 0,6 немецких градусов? Из этого вывода следует, что условие совместного существования HCO3- и pH 4.4 в принципе выполнимо.[/q]

Браво! Именно это я и писал выше. Только наши цифры немного разнятся, но не существенно. Более того, чем больше в воде ионов H+, образовавшихся при диссоциации угольной кислоты, т.е. чем pH ниже от этого, тем больше в воде гидрокарбонат-ионов, просто потому, что при диссоциации их образуется ровно столько же, сколько и H+, буквально до штуки. Непонятно, почему такой очевидный факт так упорно игнорируют и хотят опровергнуть. pH=4.5 принято считать нижней границей CO2-системы потому, думаю, что при этом отношение молярной концентрации растворенного CO2 к молярной концентрации ионов HCO3 превышает 100, только поэтому. Но это не значит, что количество ионов HCO3 уменьшается. Напротив, оно только растет с падением pH в результате диссоциации угольной кислоты, что я утверждал с самого начала и что Вы теперь и сами поняли. Если еще остаются какие-то сомнения, то рассчитайте по тем же самым формулам молярную концентрацию ионов HCO3- при pH=7 и сравните их с той, что Вы уже рассчитали для pH=4.4. И еще, количество углекислого газа, которое можно растворить в воде при стандартных условиях -- величина не безграничная. Думаю, что к pH=4.4 мы подходим к точке насыщения и больше CO2 уже просто не может быть растворено, но это я не проверял, только догадка, почему же утверждается, что за счет растворения CO2 pH не уронить ниже этого значения.

Другое дело, да, если за счет растворения CO2 pH упал, скажем, всего лишь до 5.5, а не до 4.4-4.5, то при титровании до pH=4.4 (pH перехода индикатора) никаких HCO3- в воде уже действительно не будет, а ионов HCO3-, образовавшихся только за счет диссоциации угольной кислоты, не будет уже при падении pH ниже 5.5, т.е. ниже того значения, до которого упал pH за счет растворения CO2, -- пока мы не нейтрализуем эти ионы кислотой титрования (количественно), pH ниже не опустится, т.е. скажется буферность.

Изменено 7.3.09 автор ooptimum

сообщение ooptimum
pH=4.5 принято считать нижней границей CO2-системы потому, думаю, что при этом отношение молярной концентрации растворенного CO2 к молярной концентрации ионов HCO3 превышает 100, только поэтому. Но это не значит, что количество ионов HCO3 уменьшается. Напротив, оно только растет с падением pH в результате диссоциации угольной кислоты, что я утверждал с самого начала и что Вы теперь и сами поняли.

Это я и раньше понимал:

Володя Череп
Б. Да, концентрация ионов HCO3- увеличивается.

Напомню, что мой ответ (пост 2-3-2009 в 13 : 10 : 30 на третьей страницы темы) касался изменения концентрации HCO3- при растворении CO2 в воде.

Наши с Вами разногласия сводятся к разным представлениям о щелочности: Вы учитываете только сумму концентраций некоторых анионов, а я - эту же сумму за вычетом концентрации ионов водорода. Кстати, похожее определение щелочности дается в левой нижней части стр.8 упомянутого Константином справочника по водоподготовке.

сообщение ooptimum
И еще, количество углекислого газа, которое можно растворить в воде при стандартных условиях -- величина не безграничная. Думаю, что к pH=4.4 мы подходим к точке насыщения и больше CO2 уже просто не может быть растворено, но это я не проверял, только догадка, почему же утверждается, что за счет растворения CO2 pH не уронить ниже этого значения.

В справочнике Лурье указана растворимость CO2 - 1688 мг/л при температуре 20 градусов. Если бы мы добились такой концентрации углекислого газа в дистиллированной воде, то pH ~= (6,5 - log10(1688/44000))/2 ~= 4,0.