9.第九章 地下热水的分布规律和水化学特征
初中化学《水的性质》教学设计(推荐文档)
3.1 水 第2课时水的性质 教学目标： 1.知识与技能 （1）知道水是一种重要的分散剂 （2）初步认识悬浊液、乳浊液、溶液的概念，辨析它们的区别 (3) 掌握二氧化碳、生石灰、硫酸铜和水的反应以及水合现象，懂得结晶水合物 2.过程与方法 （1）观察、收集生活中的实例，交流各种分散体系。 （2）通过实验，记录、观察二氧化碳、生石灰、硫酸铜反应，学习水的化学性质。 3.情感态度与价值观 （1）体验各种分散体系对人类生活生命的重要意义 （2）培养仔细观察的科学实验态度 重点和难点： 教学重点：二氧化碳、生石灰、硫酸铜和水的反应 教学难点：区别溶液、悬浊液、乳浊液 教学用品： 药品：植物油、汽水、食盐、蒸馏水、泥土、生石灰、石蕊、硫酸铜 仪器：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、镊子、吸管 教学过程： [展示]烧杯中有浮动的冰，鱼照样能自由的生存。这是为什么？ 今天我们就来学习“水”，解释这一现象。 [提问]物质的物理性质包括哪几方面？ [提问]水是我们最熟悉的物质，就你知道的，观察到的水具有哪些物理性质？ [板书] 3.1水 三、水的性质 1．水的物理性质：无色、无味、液体。在标准状态下，沸点100℃，凝固点0℃。 [提问]看书p70表，比较一下水的密度，说说水在什么温度时密度最大？ [板书]4℃时，水的密度最大。 [讲述]由于，4℃时，水的密度最大，0℃时密度却变小，这种现象称为反膨胀，这种性质跟分子的缔合有关。 正由于水具有的这种反常膨胀的奇特性质，使冰能浮在水面上，在寒冷的冬天，水生生物在河流和湖泊中的以生存。 （解释课开始时的现象） 2．水的特性： 1）缔合性 [设问]为什么在工厂里、我们生活中，通常我们用冷水来降低物质的温度，又用温水去预热物质，起到节约能源的作用呢？ [讲述]由于水就有吸收大量热量的功能 [讲述]水还有极高的溶解和分散其他物质的能力。 [演示]饮料、注射用药水 [板书] 2）分散性
水化学分析资料整理(完成)
水化学分析资料整理 一、学习目的 熟悉水化学分析资料整理的基本方法。 二、各种离子浓度单位的换算 1、离子的毫克当量浓度(meq/L) 离子的毫克浓度(mg/L) 离子毫克当量浓度(meq/L) = 离子的毫克当量 2、离子的毫克当量百分数浓度(meq%) 该离子毫克当量浓度(meq/L) 某阴(阳)离子毫克当量百分数(meq%) = ×100% 阴(阳)离子毫克当量浓度总和 3、离子的毫摩尔浓度(mmol/L) 离子的毫克浓度(mg/L) 离子的毫摩尔浓度(mmol/L) = 离子的毫摩尔质量(mg/mmol) 4、离子的毫摩尔百分数浓度(mmol%) 该离子毫摩尔浓度(mmol/L) 某阴(阳)离子毫摩尔百分数浓度(mmol%) = 100% 阴(阳)离子毫摩尔浓度总和 5、离子的毫克当量百分数浓度与离子的毫摩尔百分数浓度的换算 X-(+) meq ×X-(+)meq/L X-(+) mmol% = ×100% X-(+) m mol × ∑X i-(+)mmol/L X-(+) mmol × X-(+)mmol/L X-(+) meq% = ×100% X-(+)meq × ∑ X i-(+)meq/L 式中：X-(+)为某种阴(阳)离子。ΣX-i(+)为阴(阳)离子总和。 三、水化学分析结果误差检验 根据水中各成分化合当量相等原理, 水中阴、阳离子当量总数应当相等。因此, 由下面式子就可检验水分析结果的可靠程度： ∑k —∑a e = ×100% ∑k + ∑a 式中：e 为分析误差值;
∑k 为阴离子总含量(meq%); ∑a 为阳离子总含量(meq%)。 一般全分析的允许误差<2%, 简分析<5%, 否则结果不能采用。 四、水的硬度 1、总硬度(H) 为水中钙、镁离子含量的总和。可由德国度(Ho)或mg/L表示： H = [ Ca2+ ] + [ Mg2+ ] 2、暂时硬度 根据钙、镁离子与重碳酸根离子的当量关系可知： (1)、当r(Ca2+ + Mg2+) ≤ rHCO3-时, 暂时硬度等于总硬度。 (2)、当r(Ca2+ + Mg2+) > rHCO3-时, 暂时硬度等于重碳酸根浓度, 即rHCO3-。 3、永久硬度 永久硬度= 总硬度—暂时硬度 五、水化学成分的库尔洛夫式表示方法 库尔洛夫式是以类似数学分式的形式来表示地下水化学成分。其方法为： 1、将阴、阳离子分别标示在横线上、下, 按毫克当量百分数自大而小的顺序排列, 小于10%的离子不予标示。 2、横线前依次标示气体成分、特殊成分及矿化度(用M表示), 单位均为g/L。 3、横线后以字母t为代号, 表示水温, 单位为℃。 4、式中各成分含量一律标于该成分符号的右下角, 原子数则移至右上角。即： 阴离子成分原子数毫克当量百分数 气体成分 含量特殊成分 含量 M 含量 t 水温℃ 阳离子成分 毫克当量百分数 六、舒卡列夫的水化学类型分类 1、根据水中各阴、阳离子含量, 将大于25%毫克当量百分数的离子参加分类命名。阴离子在前, 阳离子在后, 含量大的在前, 含量小的在后, 中间用短横线相连来对地下水化学类型进行命名。共分49种类型, 每型用一个阿拉伯数字表示。 2、根据矿化度大小, 将地下水分为四组：A组为矿化度<1.5g/L; B组为1.5—10g/L; C组为10—40g/L; D组为>40g/L。 3、各水型的代号在前, 矿化度划分的组在后, 中间用一短横线相连。
水的基本物理化学性质(冰水汽)解答
水的基本物理化学性质 一. 水的物理性质（形态、冰点、沸点）： 常温下（0~100℃），水可以出现固、液、气三相变化，利用水的相热转换能量是很方便的。 纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时（105Pa），温度 1)在0℃以下为固体，0℃为水的冰点。 2)从0℃-100℃之间为液体（通常情况下水呈液态）。 3)100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。 4)水是无色、无臭、无味液体，在浅薄时是清澈透明，深厚时呈蓝绿色。 5)在1atm时，水的凝固点(f.p.)为0℃，沸点(b.p.)为100℃。 6)水在0℃的凝固热为5.99 kJ/mole(或80 cal/g)。 7)水在100℃的汽化热为40.6 kJ/mole(或540 cal/g)。 8)由於水分子间具有氢键，故沸点高、莫耳汽化热大，蒸气压小。 9)沸点： (1)沸点：液体的饱和蒸气压等於液面上大气压之温度，此时液体各点均呈剧烈汽 化现象，且液气相可共存若液面上为1 atm(76 mmHg)时，则该沸点称为「正常沸点」，水的正常沸点为100℃。 (2)若液面的气压加大，则液体需更高的蒸气压才可沸腾；而更高的温度使得更高 的蒸气压，故液体的沸点会上升。液面上蒸气压愈大，液体的沸点会愈高。 (3)反之，若液面上气压变小，则液面的沸点将会下降。 10)水在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最小、密度最大，D = 1g/mL。 11)三相点：指在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度 和压力的数值。举例来说，水的三相点在0.01℃（273.16K）及611.73Pa 出现。 12)临界点（critical point）：物理学中因为能量的不同而会有相的改变(例如：冰 →水→水蒸气),相的改变代表界的不同,故当一事物到达相变前一刻时我们称它临 界了,而临界时的值则称为临界点。之温度为临界温度，压力为临界压力。 13)临界温度：加压力使气体液化之最高温度称为临界温度。如水之临界温度为374℃， 若温度高於374℃，则不可能加压使水蒸气液化。 14)临界压力：在临界温度时，加压力使气体液化的最小压力称之。临界压力等於该液 体在临界温度之饱和蒸气压。 二. 水的比热： 把单位质量的水升高1℃所吸收的热量，叫做水的比热容，简称比热，水的比热为4.18xKJ/Kg.K。 在所有的液体中，水的比热容最大。因此水可作为优质的热交换介质，用于冷却、储热、传热等方面。 三. 水的汽化热： 在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的气态水（水蒸气）所需的热量，叫做水的汽化热。 水从液态转变为气态的过程叫做汽化，水表面的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能进行。 水的汽化热为2257KJ/Kg。一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从1℃加热到100℃所需要的热量。
地下水水化学特征分析方法研究
资源环境 节能减灾 与s/cm ，它不仅反映了水中例子强度，还可以指示总 例子组成以及溶解态的无机物组成。2.1.3水中溶解氧 地下水水体中元素在三相中转化，同水中的氧化还原反映强度有很大关系，水中溶解氧的浓度直接反映生态环境的 节能技术改造节能汇总表 4结论 项目改造前公司2009年2座混合式一段煤气发生炉耗煤53900t/a （热值7200kcal/kg 的高热值块煤，折标煤55441tce/a ），5座链排式燃煤喷雾干燥塔粉煤67231.8t/a （热值5780kcal/kg ，折标煤55514.3tce/a ），合计烧成热耗110955.3tce/a （相当于5000kcal/kg 的原煤155336t/a ），产品烧成单耗为4.5287kgce/m 2；水消耗量为88.7949万m 3/a ，电消耗量4988.81万kwh/a 。 煤气炉改造后烧成单耗下降为3.53985kgce/m 2，公司用5000kcal/kg 的原煤121419.865t/a ，煤气炉改造节煤折标煤 24226.825tce/a （相当于5000kcal/kg 的原煤33916.135t/a ），改造后用电4397.3156万kwh/a ，项目改造节电591.4944万kwh/a,项目改造节能折标煤26297tce/a 。 煤气发生炉气化后的炉渣基本不含可溶性的有害物，对环境不会造成危害，可以用于铺路、制砖。 由以上所述，本项目改造完成后，公司可年节约原煤折标煤24226.825tce/a ；建成后的环保效益显著，从源头上削减烟尘和SO 2等污染物，明显改善周边的环境。参考文献： [1]高力明.陶瓷工业的燃烧技术进步与节能减排[J ].中国陶瓷 工业,2008,15(4)∶1-6. [2]杨洪儒,苏桂军,曾明峰.我国建筑卫生陶瓷工业能耗现状及 节能潜力研究[J ].陶瓷,2005,11:9-20. [3]骆晓玲,徐坤山.煤气发生炉工作原理的研究[J ].煤炭工程, 2009,8:98-100 [4]顾群音.煤气发生炉气化过程分析与提高煤气品质的技术 措施[J ].上海理工大学学报,2006.1:99-102.
水的化学性质
水的化学性质 化学式：H?O 结构式：H—O—H（两氢氧键间夹角104.5°）。 相对分子质量：18.016 化学实验：水的电解。方程式：2H?O=通电=2H?↑+O ?↑（分解反应） 分子构成：氢原子、氧原子。 水具有以下化学性质： 1.稳定性：在2000℃以上才开始分解。 水的电离：纯水中存在下列电离平衡：H?O==可逆 ==H?+OH?或H?O+H?O=可逆=H?O?+OH?。注：“H?O?”为水合氢离子，为了简便，常常简写成H?，更准确的说法为H9O4?，纯水中氢离子物质的量浓度为 10??mol/L。 2.水的氧化性：水跟较活泼金属或碳反应时，表现氧化性，氢被还原成氢气。 2Na+2H?O=2NaOH+H?↑ Mg+2H?O=Mg（OH）?↓+H?↑ 3Fe+4H?O（水蒸气）=Fe?O?+4H?（加热）C+H?O=CO+H?（高温）
3.水的电解： 水在直流电作用下，分解生成氢气和氧气，工业上用此法制 纯氢和纯氧2H?O=2H?↑+O?↑。 4.水化反应： 水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。 Na?O+H?O=2NaOH CaO+H?O=Ca（OH）? SO?+H?O=H?SO? P?O?+3H?O=2H?PO? CH?=CH?+H?O←→C?H?OH 5.水解反应 盐的水解氮化物水解： Mg?N?+6H?O（加热）=3Mg（OH）?↓+2NH?↑ NaAlO?+HCI+H?O=Al（OH）?↓+NaCI（NaCI 少量） 碳化钙水解：CaC?（电石）+2H?O（饱和氯化钠）=Ca（OH）?+C?H?↑ 卤代烃水解：C?H?Br+H?O（加热下的氢氧化钠溶液）←→C?H?OH+HBr 醇钠水解：
浅述地下水水化学特征分析方法研究
浅述地下水水化学特征分析方法研究 发表时间：2012-12-20T09:33:38.530Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年9月供稿作者：丁时晨[导读] 地下水是地质环境构成要素中最为活跃、动态变化最为剧烈的要素之一。丁时晨江苏地矿局第五地质大队 221004 摘要：地下水是地质环境构成要素中最为活跃、动态变化最为剧烈的要素之一，最重要的方式就是对地下水物理特性及水化学特征进行分析，地下水化学特征分析常用描述方法有矿化度、化学组分、同位素分析、污染源分析、氨氮含量、重金属含量等，为资源保护和生态文明提供决策支持。 关键词：水文地质；地下水; 水化学性质；水化学特征；特征分析近年来，研究地下水水化学特征以及进行地下水水质评价已经成为水文地质界比较热得话题，国内外众多学者都采用不同的方法对不同地区进行水质评价和水化学特征研究，促进了地下水科学的极大发展。地下水化学特征受补给来源，地球化学，排水系统，表层厚度，大气和土壤以及人类活动的共同影响，表现出时间和空间异质性特征。地下水在岩石圈运移过程中不断的与岩石发生化学反应，并与大气圈和生物圈进行长期的水循环过程，同时也进行着化学成分转化，随着人类活动在地球表面系统圈进一步深度的发展，人为因素也对地下水产生重要的影响。地下水水化学特征一般从水文地质和化学特征两个方面进行说明，水文地质调查一般从现场勘查可以对地质状况有个比较清晰地认识，对于地下水水化学特征则需要现场检测和实验分析过程进行了解。 1 地下水的化学性质 矿化度:存在于地下水中的离子、分子及化合物的总含量称为地下水的矿化度。矿化度是反映地下水化学成分的主要指标一般情况下,地下水随着矿化度的变化，所占主要离子的种类也相应改变。低矿化度的淡水常以HCO3-为主要成分，中矿化度的盐质水常以SO42-为主要成分，高矿化度的咸水和卤水则常常是以Cl-为主要成分。酸碱度水的酸碱度常以PH值表示，是水中氢离子浓度的负对数值，当PH=7时，说明水为中性;当PH<7时，说明水呈酸性，当PH>7时，说明水呈碱性。硬度水中Ca2+和Mg2+的含量多少用“硬度”概念表示。水中所含Ca2+和Mg2+的数量称为水的总硬度。 2 地下水水化学分析指标 2.1 地下水水化学特征现场观测 地下水物理性质与所含化学成分密切联系，在一定程度上反映地下水的化学成分与形成环境。因此，在进行地下水化学成分研究时，首先要研究地下水的物理性质。 2.1.1 温度监测 自然界许多化学变化都是在一定温度下才能发生的，温度对水体中的化学元素的浓度和存在状态都有一定的影响，甚至表层地下水对气候的干湿冷暖都有响应。地下水温度对气温的响应一般都存在一个滞后期且变化幅度可能会是微弱的。 2.1.2 电导率监测 电导率是地下水传送电流的能力，它和电阻值相对应，测量单位为，它不仅反映了水中例子强度，还可以指示总例子组成以及溶解态的无机物组成。 2.1.3 水中溶解氧 地下水水体中元素在三相中转化，同水中的氧化还原反映强度有很大关系，水中溶解氧的浓度直接反映生态环境的状况。 2.1.4 PH值监测 地下水的PH值（即酸碱度）主要取决于地下水中的H+浓度，是制约元素迁移和沉淀的主要条件。水中的PH值能够直接影响迁移强度大的元素。 2.2 地下水水化学特征实验分析 2.2.1 矿化度 水中化学组分含量的总和称为总矿化度。地下水在运移过程中通过淀滤，蒸发和沉积作用，使得地下水矿化度发生变化。天然水按矿化度的分类，矿化度在0.000—1.000g/L之间的为淡水；矿化度在1.000—3.000g/L之间的为微咸水；矿化度在3.000—10.000g/L之间的为咸水；矿化度在10.000—100.000g/L之间的为盐水；矿化度在＞100.000g/L之间的为卤水；按照各个划分标准可以对研究区地下水性质进行划分。 2.2.2 化学成分分析 化学成分主要是研究地下水多汗阴阳离子浓度，主要的例子监测室以K+,Na+，Ca2+，Mg2+为主；阴离子主要以Cl-，SO42-，PO43-,NO3-,HCO3-为主。阴离子和阳离子一起不仅可以反映水体的化学组成，还可以进一步揭示不同端元对研究水体的影响。（Stallard，1983）利用Piper三线图的方法可以得出水化学类型。此种方法可以看出地下水与岩石耦合发生反应得岩石类型。主要影响地下水的矿物主要是方解石，白云石，石膏等，天然情况下阳离子Ca2+，Mg2+和阴离子HCO3-和SO42-空地下空间变化来源于水岩作用中对岩石溶解，据此可以推算出相关的溶解率等指标。其中还要有降水对其离子变化的贡献。人类生产生活对地下水Ca2+，Mg2+，HCO3-和SO42-扰动也比较大。 K+,Na+和NO3-，SO42-，Cl-离子主要来源于除降水之外还要受到花费，人畜粪便，生活废水等。 Cl-被认为是具有惰性的离子，它既不容易吸附在黏土上，也不容易产生氯化物沉淀，除非其浓度超过200g/L。单纯雨水中Cl-来自海洋，随距海洋距离越远其浓度呈指数级衰减，运移过程中受到大陆上空尘埃和气体（天然的和工农业生产）影响会改变雨水中Cl-浓度。Cl-在地下运移中不会在透水层停留就不会明显产生Cl-。 2.2.3 同位素在水化学特征分析中应用 人气降水卞要来源于海水蒸发形成的蒸汽团，故人气降水的同位素组成特征取决于海水的同位素组成及海水蒸发冷凝中同位素的分馏作用，它决定了人气降水形成初期氢氧同位素组成特征，即人气降水的 D和 18O成线性关系。大气降水形成后，其氢氧同位素组成特征在其空间运移上还会随着温度和空间变化产生新的效应，即温度效应、纬度效应、高程效应和降水量效应。1991年原地矿部水文地质工程地质研究所得出西南地区降水线方 D=7.87 18O+11.09。
第九章 各类天然水体的水化学概况
第九章各类天然水体的水化学概况 天然水在自然界中的分布和循环，构成地球的水圈，水圈为地球表面和接近地球表面的各类水的总称。天然水的总水量近14亿km3, 地球表面积的三分之二被其所覆盖。天然水在流动与循环过程中接受了周围环境的各种杂质，形成不同水系。按天然水形成、形态与性质的特点，可划分为河水、湖（库）水、地下水、大气降水(雨水、雾、雪、霜、雹等)及海水五大类。各类天然水均具有各自的特点，即使同类水体，其水质状况也不尽相同。这是由于水体所处的环境条件，如气象、气候、地理、地质、人类生产与生活用水和排废、各种生物的生命代谢活动等均会影响水质。本章将简要叙述各种类型天然水体的水化学概况及相关概念。 第二节河水 一、河流水化学基本特点 河流是大气降水径流和出露地面的地下水径流在地表线性凹地汇集而成的水体，河流是自然界水分循环的组成部分及水量平衡的组成要素。其具有集水流域面积广、敞开、流动等特点。河流水质与土壤、岩石、植被、气候及河水的补充水源等状况有关，和人类活动有关，特别是与水中生物生命代谢活动直接相关。河流是水圈中最为活跃的部分，由于其流动所涉及的面积较为广阔，流动过程中接触的环境较复杂，且多样性，故河水化学组成具多样性和易变性的特点，不同地区河流与同一河流的不同季节、不同河段，其河水化学成分都可能有较大差异。通常河流的水化学有以下基本特点： 1、溶解有丰富的气体 因河水处于运动状态，与空气接触充分，溶有空气中的各种气体，溶解氧气和氮气较丰富，含量近为饱和。未污染河流中生物不多，溶解氧等气体的含量主要受温度和气压影响。 夏季大型水库溢洪放水时，放出大量温度低且为溶解气体所饱和了的库水，这些水在大坝以下河道中如温度迅速上升，可能造成水中溶解气体过饱和。 2、河水化学组成与含盐量 （1）主要离子世界各地河水所含主要离子种类相同，阳离子为：Ca2+、Mg2+、Na+、、K+，阴离子为：HCO3- CO32-、SO42-、Cl-，即通常所说八大离子。世界河水平均化学组成、我国及世界部分河流主要离子含量和分别列于表9-3、9-4与9-5。多数河流主要离子中以HCO3-和Ca2+含量最高，水质属碳酸盐类钙组。在含盐量较高河水中，水质类型可能与前者不同，存有硫酸盐类或氯化物类钠组类型水质。较多河水中主要离子含量大小基本具有以下顺序：阳离子：[Ca2+]>[Na++K-]> [Mg2+]，阴离子：[HCO3-+CO32-]> [SO42-]> [Cl-] 东南沿海各河流，水质类型主要以重碳酸盐类钙组或钠组为主，但是主要离子比例关系
地层水分类
NaHCO3一般属于开放型地层水；Cacl2型一般属于封闭型地层水。 复杂断块油田内部，平面上或不同地层可能具有不同的水型，具有不同的地质意义。 油田水的分类必须解决的实质性问题应包括：①油田水化学标志及其与非油田水的区别；②不同类型油田水的特征及区别。自1911年美国帕斯梅尔提出第一个油田水分类方案至今，对油田水分类方案虽然作过多次修改和补充，但基本上都是以Na+、Mg2+、Ca2+和Cl-、SO42-、HCO3-的含量及其组合关系作为分类基础。在各分类方案中，以苏林（B.A.ЩУЛИН）分类较为简明，也为国内外广泛采用，现在国内各个油田基本采用苏林分类。 苏林认为，天然水就其形成环境而言，主要是大陆水和海水两大类。大陆水含盐度低（一般小于500mg/l），其化学组成具有HCO3-＞SO42-＞Cl-，Ca2+＞Na+＜Mg2+的相互关系，且Na+＞Cl-，Na+/Cl-(当量比)＞1。海水的含盐度较高(一般约为35,000mg/l)，其化学组成具有Cl-＞SO42-＞HCO3-，Na+＞Mg2+＜Ca2+，且Cl-＞Na+，Na+/Cl-（当量比）＜1的特点。大陆淡水中以重碳酸钙占优势，并含有硫酸钠；而海水中不存在硫酸钠。
苏林就是根据上述认识，以Na+/Cl-、(Na+-Cl-)/SO42-和(Cl--Na+)/Mg2+这三个成因系数，将天然水划分成四个基本类型。 裸露的地质构造中的地下水可能属于硫酸钠型，与地表大气降水隔绝的封闭水则多属于氯化钙型，两者之间的过渡带为氯化镁型。在油气田地层剖面的上部地层水以重碳酸钠型为主；随着埋藏加深，过渡为氯化镁型；最后成为氯化钙型。有时重碳酸钠型直接被氯化钙型所替代，缺少过渡型。油田水的水化学类型以氯化钙型为主，重碳酸钠型次之，硫酸钠型和氯化镁型较为罕见。 苏林分类存在的问题在于：①把地下水的成因完全看成是地表水渗入形成的，没有考虑其它成因水的加入，还有自然界经常发生的水的混合作用以及由此而产生的水中成分的多种分异和组合；②将本来具有成因联系作为一个整体的大量无机组分，简化成仅是天然水盐类成分的分类，过于简单；③忽略了水中气体成分及微量元素等一些具有标型性质的组分，同时缺少作为区分油田水与非油田水的特征参数。随着油气勘探的进展和对油田水地球化
水化学类型表示方法
水化学类型表示方法． 老：水质分析结果用各种形式的指标值及化学表达式来表示：1、离子含量指标
溶解于地下水中的盐类，以各种阴、阳离子形式存在，其含量一般以mmol/L （毫摩尔/升）、mg/L（毫克/升）、me/L（毫克当量/升）表示。海水中的主要离子以单位ml/L（摩尔/升）、g/L（克/升）表示。超微量元素的离子以，其单位以mg/L（毫克/升）表示。 2、分子含量指标 溶解于地下水的气体和胶体物质，如CO、SiO，其含量一般用单位
mmol/L、22mg/L表示。 3、综合指标 氢离子浓度（pH值）、酸碱度、硬度、矿化度四项指标，集中地表示了地下水的化学性质。 +]，[HpH=﹣㏒pH值反映了地下水的酸碱性，由酸、碱和盐的水pH ⑴值：解因素所决定。pH值与电极电位存在一定的关系，影响地下水化学元素的迁移强度，是进行水化学平衡计算和审核水质分析结果的重要参数。 ⑵酸度和碱度：酸度是指强碱滴定水样中的酸至一定pH值的碱量，地下水中酸度的形成主要是未结合的CO2、无机酸、强酸弱碱盐及有机酸。碱度是指强酸滴定水样中的碱至一定pH值的酸量，地下水碱度的形成主要是氢氧化物、硫化物、氨、硝酸盐、无机和有机弱酸盐以及有机碱。酸碱度一般表示单位有mmol/L、me/L表示。 硬度：水中硬度取决于水中钙、镁和其它金属离子（碱金属除外）的含⑶． 量。总硬度：地下水中钙镁的重碳酸盐、氯化物、硫酸盐和硝酸盐的总含量。：水煮沸后呈碳酸盐形态的析出量。暂时硬度（碳酸盐
硬度） ：水煮沸后，留于水中的钙盐和镁盐的含量。永久硬度（非碳酸盐硬度）：地下水中碱金属钾钠的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧化物负硬度（钠钾硬度）的含量。碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度=总硬度暂时硬度+永久硬度= 负硬度（钠钾硬度）=总碱度－总硬度（总硬度＞总碱度）. H°（德国度）表示mg/Lmmol/L、、me/L、硬度一般以单位矿化度：地下水含离子、分子及化合物的总量称为矿化度，或称总矿化⑷度。
内蒙古河套平原现代湖泊的水化学特征及成因类型
内蒙古河套平原现代湖泊的 水化学特征及成因类型 收稿日期:20160914;修订日期:20161119; 编辑:王敏基金项目:中国地质调查局 特殊地质地貌区填图试点 项目(D D 20160060 )作者简介:李成路(1992 ),男,山东济宁人,硕士研究生,主要从事第四纪环境及覆盖区填图等方面的研究;E m a i l :l c l h l b @126.c o m 李成路1,张绪教1,叶培盛2,傅连珍1,叶梦旎1 (1.中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;2.中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081 )摘要:在1?5万区域地质调查的基础上,于山前 黄河 沙漠沿线采集湖水二地下水样品16组,分析其水化学特征,并结合遥感解译和钻探等技术方法划分了河套平原现代湖泊的成因类型三研究表明该区湖泊多数为淡水 微咸水湖,水化学类型呈N a (M g )(C a )H C O 3(C l )型;少数为咸水湖,水化学类型呈N a (M g )(K )C l (S O 4)型,湖水T D S 变化较大,介于0.857~7.36g /L ,主要接受引黄灌溉补给和山前地下水侧向补给三湖泊的成因类型可分为河流成因的牛轭湖二基底为全新世黄河古河道冲积砂层的风蚀湖及基底为全新世风积沙层的风蚀湖;其中以Ⅱ型占主导地位三 关键词:现代湖泊;成因类型;水化学;河套平原中图分类号:P 592 文献标识码:B 引文格式:李成路,张绪教,叶培盛,等.内蒙古河套平原现代湖泊的水化学特征及成因类型[J ]. 山东国土资源,2016,32(12):3036.L IC h e n g l u ,Z HA N G X u j i a o ,Y EP e i s h e n g ,e t c .H y d r o c h e m i c a lC h a r a c t e r i t i c sa n dG e n e t i c T y p e s o fM o d e r nL a k e s i nH e t a oP l a i n [J ].S h a n d o n g L a n da n dR e s o u r c e s ,2016,32(12):3036.0 引言 湖泊具有调节河川径流二发展灌溉二提供工业和饮用水源的功能,在国民经济的发展中发挥着重要作用三同时,湖泊本身对全球变化响应敏感,能真实地记录湖区较长地质历史时期内各种环境变化的信 息[12 ]三河套平原常年干旱少雨,但是区内湖泊星罗 棋布,形成湖泊 沙丘 湿地相间分布的地貌景观三平原内湖泊湿地总面积为3.57万h m 2, 湖泊面积100~500h m 2的湖泊共10个;500~1500h m 2的 湖泊2个;大于1500h m 2的湖泊1个[36] 三仅该文研究区就有大小湖泊60余个,水域面积超过1067 h m 2三因此, 对湖泊的调查研究成为该区区域地质调查中不可缺少的一环三 湖水通过入渗补给地下水,影响地下水流场,改变地下水水化学特征三另一方面,地下水通过排泄补给湖水,导致湖水化学特征的变化[ 78] 三湖泊的化学组成在运移和形成过程中受到区域气候环境和地 质状况的强烈影响三因此,不同区域气候环境和地 质状况,湖泊的水化学特性具有明显的差异[ 910] 三研究区域内湖泊的水化学特征及湖泊的形成机制,对于查清区域地下水动态二正确评价区域水资源具有重要意义三 近年来关于河套平原湖泊水化学特征二湖水补给来源和湖水面积的动态变化等科学问题逐渐成为学者研究的热点三对于湖泊的补给来源,有观点认为补给主要来自黄河灌渠,也有观点认为现存的湖泊是河套古湖水系的残留,更有学者提出河套平原携带砷的地表水和浅层地下水可能来地下承压含水 岩系[11] 三目前,有关内蒙古河套平原水资源环境方 面的研究主要集中在地下水砷的研究上,如砷的分布规律以及高砷水中稀土元素含量及分异特征三在地下水分布以及区域气候环境演变方面也有涉 及[ 1214 ]三而对于区内湖泊的调查资料则比较欠缺,尤其是缺少对湖泊成因类型的分类梳理三 该文针对以上研究的不足,在区域地质填图的 四 03四第32卷第12期 山东国土资源 2016年12月
天然水及其分类
天然水及其分类 一、水源 水是地面上分布最广的物质，几乎占据着地球表面的四分之三，构成了海洋、江河、湖泊以及积雪和冰川，此外，地层中还存在着大量的地下水，大气中也存在着相当数量的水蒸气。地面水主要来自雨水，地下水主要来自地面水，而雨水又来自地面水和地下水的蒸发。因此，水在自然界中是不断循环的。 水分子（H2O）是由两个氢原子和一个氧原子组成，可是大自然中很纯的水是没有的，因为水是一种溶解能力很强的溶剂，能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多物质，此外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。 水是工业部门不可缺少的物质，由于工业部门的不同，对水的质量的要求也不同，在火力发电厂中，由于对水的质量要求很高，因此对水需要净化处理。 电厂用水的水源主要有两种，一种是地表水，另一种是地下水。 地表水是指流动或静止在陆地表面的水，主要是指江河、湖泊和水库水。海水虽然属于地表水，但由于其特殊的水质，另作介绍。 天然水中的杂质 要有氧和二氧化碳天然水中的杂质是多种多样的，这些杂质按照其颗粒大小可分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。 悬浮物：颗粒直径约在10-4毫米以上的微粒，这类物质在水中是不稳定的，很容易除去。水发生浑浊现象，都是由此类物质造成的。 胶体：颗粒直径约在10-6---10-4毫米之间的微粒，是许多分子和离子的集合体，有明显的表面活性，常常因吸附大量离子而带电，不易下沉。 溶解物质：颗粒直径约在10-6毫米以上的微粒，大都为离子和一些溶解气体。呈离子状态的杂质主要有阳离子（钠离子Na+、钾离子K+、钙离子Ca2+、镁离子Mg2+）,阴离子（氯离子CI -、硫酸根SO42-、碳酸氢根HCO3-）；溶解气体主。 水质指标 二、水中的溶解物质 悬浮物的表示方法：悬浮物的量可以用重量方法来测定（将水中悬浮物过滤、烘干后称量），通常用透明度或浑浊度（浊度）来代替。 溶解盐类的表示方法： 1.含盐量：表示水中所含盐类的总和。 2.蒸发残渣：表示水中不挥发物质的量。 3.灼烧残渣：将蒸发残渣在800℃时灼烧而得。 4.电导率：表示水导电能力大小的指标。 5.硬度的表示方法：硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以及洗涤时容易消耗肥皂得一类物质。对于天然水来说，主要指钙、镁离子。硬度按照水中存在得阴离子情况。划分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。 6.碱度和酸度：碱度表示水中含OH -、CO32-、HCO3-量以及其它一些弱酸盐类量得总和。碱度表示方法可分为甲基橙碱度和酚酞碱度两种。酸度表示水中能与强酸起中和作用的物质的量。 有机物的表示方法：通常用耗氧量来表示。
3.1.2天然水的基本特征(1)
第三章：水环境化学——天然水的性质 第三章：水环境化学——天然水的基本特征以及污染物存在形态 一、水和水分子结构的特异性 二、天然水的基本特征 1、天然水的组成（离子、溶解气体、水生生物） 2、天然水的化学特征 3、天然水的性质 （1）碳酸盐系统 （2）酸度和碱度 （3）天然水的缓冲能力 ● 缓冲溶液能够抵御外界的影响，使其组分保持一定的稳定性，pH 缓冲溶液能够在一定程度上保持pH 不变化。 ● 天然水体的pH 值一般在6-9之间，而且对于某一水体，其pH 几乎保持不变，这表明天然水体具有一定的缓冲能力，是一个缓冲体系。 ● 一般认为各种碳酸盐化合物是控制水体pH 值的主要因素，并使水体具有缓冲作用。但最近研究表明，水体与周围环境之间发生的多种物理、化学和生物化学反应，对水体的pH 值也有着重要作用。 ● 但无论如何，碳酸化合物仍是水体缓冲作用的重要因素。因而，人们时常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。 对于碳酸水体系，当pH<8.3时，可以只考虑一级碳酸平衡，故其pH 值可由下式确定： ][] [lg 3*321--=HCO CO H pK pH 如果向水体投入△B 量的碱性废水时，相应由△B 量H 2CO 3*转化为HCO 3-，水体pH 升 高为pH ＇,则： B HCO B CO H pK pH ?+?--=-][][lg 3*321＇ 水体中pH 变化为△pH=pH ＇-pH ，即：
][][lg ][][lg 3*323*32--+?+?--=?HCO CO H B HCO B CO H pH 由于通常情况下，在天然水体中，pH=7左右，对碱度贡献的主要物质就是[HCO 3-]，因此经常情况下，可以把[HCO 3-]作为碱度。若把[HCO 3-]作为水的碱度，[H 2CO 3*]作为水中游离碳酸[CO 2]，就可推出： △B=[碱度][10△pH -1]/(1+K 1×10pH+△pH ) △pH 即为相应改变的pH 值。 ● 在投入酸量△A 时，只要把△pH 作为负值，△A=-△B,也可以进行类似计算。 举例：在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L 的水体中，用NaOH 进行碱化，需多少碱能使pH 上升至8.0? 解：△pH=8-6.5=1.5, pH=6.5, 碱度=1.6mmol/L 所以△B=[碱度][10△pH -1]/(1+K 1×10pH+△pH ) =1.6×（101.5-1）/(1+10-6.35×106.5+1.5) =1.6×（101.5-1）/45.668 =1.08 mmol/L （4）天然水的酸碱平衡 ● 许多化学和生物反应都属于酸碱化学的范畴，以化学、生物化学等学科为基础的环 境化 ● 学也自然要经常需要应用酸碱化学的理论。 ● 酸碱无时无刻都存在于我们的身边，食醋、苏打以及小苏打等都是生活中最常见的 酸和碱，一些学者认为弱碱性的水更有利于人类的健康。 ● 酸碱反应一般能在瞬间完成，pH 值是体系中最为重要的参数，决定着体系内各组 分的 ● 相对浓度。在与沉积物的生成、转化及溶解等过程有关的化学反应中，pH 值往往 能决定转化过程的方向。 ● 天然水体pH 值一般在6～9的范围内，所以在水和废水处理过程中，水体酸碱度的 观测是一个首先必须考虑的指标之一。 ● 在天然水环境中重要的一元酸碱体系有HCN-CN —、NH 4+—NH 3等，二元酸碱体系 有H 2S-HS —S 2—、H 2SO 3—HSO 3——SO 32—、H 2CO 3—HCO 3——CO 32—等，三元酸碱体系有：H 3PO 4—H 2PO 4——HPO 42——PO 43—等。
天然水的化学特征
天然水的化学特征 一、雨水 雨、雪、雹等统称为降水，比较纯净，但随地区和大气环境影响，会溶存吸收杂质和气体。在接近海洋和内陆盐湖地方的降水中会溶解一些氯化钠盐分，离海岸距离近的雨水中Cl-含量高。一般雨水的总含盐量不超过50mg/L，结垢物质(钙、镁〕更微。在250C, 1大气压下，由于空气中COZ的溶人可使雨水pH值达5.6，这一因素是自然的，并非化学污染，温度、气压澎响但多不大，pH<5. 6时才称为酸雨。 二、河水 河水中含有的悬浮物和溶解盐类随流经地区的气候、地质条件、补给水的影响而变化。沿途有工矿企业排水时将污染水质。我国河水的含盐量可在13 -9185mg/L之间变化，而1000mg/L 以上者为少。河水的水化学特征是Ca z+ > Na+ > Mg2+ ; HCO3->SO2-4>Cl- 一般河水呈现微酸性。在洪峰期间悬浮物含量增加，含盐量减少;枯水期则相反。细菌、藻类及有机物在河水中含量也较高。 我国河流的水化学特征有明显的地带性:重碳酸盐类分布最广，占全国面积的680o I氯化物盐类占25.4%o，硫酸盐类分布最少占6.6%并大部分分布在西部内陆地区。东南沿海河流含盐量最少为36. 4mg/L，在塔里木河米兰附近测得含盐量达32 732mg/L(接近海水含盐度)，两者相差近1000倍。我国河水中硬度类别分布情况。 三、湖水 湖泊是提供工业和饮用的主要水源，并具有改善区域生态环境等多种功能。湖水的化学成分决定于流人水源及补给湖泊的地下水流的成分，并与在湖内进行生物作用和湖泊集水面的自然地理条件有关。是否有水流从湖泊流出，对湖水化学成分形成过程有特殊意义。不排水湖泊湖水耗损于蒸发，因而进人湖内的盐类不断聚积，其浓度继续升高，结果湖泊变成咸水湖。 排水湖的含盐量通常不超过200 - 300mg/L，咸水湖中的离子总数可达5. 82g/L。湖泊的深度、面积、容量对水质有明显影响。我国东北地区(松嫩平原的东北部)气候干旱，地形低洼，湖泊密集，周围盐碱土分布其盐分多属苏打盐土，地表水和地下水的含盐量较高，水中主要成分是重碳酸钠，含盐量2700mg/L左右，为淡水湖、咸水湖和卤水盐湖三种类型。
水质检测常用试剂的化学特性
水质检测常用试剂的化学特性 盐酸；氢氯酸 【英文名称】hydrochloric acid; Meiotic acid 【结构或分子式】 Cl H 【相对分子量或原子量】36.46 【密度】1.187 【熔点（℃）】-114.8 【沸点（℃）】-84.9 【性状】 无色液体。一般含有杂质而呈黄色。 【溶解情况】 溶于水。 【用途】 是一种强酸。能与多种金属作用。是重要的酚原料之一。广泛应用于化学工业、石油工业、冶金工业、印染工业等。是制造氯化铵、氯化钙、氯化锌、氯化亚铜、碱式氯化铝、三氯化铁液体等氯化物的原料。在染料及医药中间体的合成中，用于氨基重氮化、硝基转化为氨基、磺酸钠盐转化为磺酸等。也用于聚氯乙烯、氯丁像胶、氛乙烷的合成。还用于湿法冶金(如分解钨矿石生产钨酸等)。合金表面处理(作为铜材酸洗除锈)。在印染工业中，用于织物漂白后酸洗、丝光处理后中和等。此外，也用于交换树脂的再生、制糖和制苹工业。 【制备或来源】 用水吸收氯化氢而得。盐酸生产方法主要有合成法和副产法两种。合成法：在电解食盐水生产烧碱的同时，可得到氯气和氢气，经过水分离后的氯气和氢气，通入合成炉进行燃烧生成氯化氢气体，经冷却后用水吸收制得盐酸成品。 【其他】 氯化氢的水溶液，含有20%氯化氢的有恒定沸点。商品浓盐酸含37%-38%氯化氢，密度1.19。有强烈的腐蚀性，能腐蚀金属，对动植物纤维和人体肌肤均有腐蚀作用。浓盐酸在空气中发烟，触及氨蒸汽会生成白色云雾，其气体对动植物有害。是极强的无机酸，与金属作用能生成全属氯化物并放出氯；与金属氧化物作用生成盐和水；与碱起中和反应生成盐和水；与盐类能起复分解反应生成新的盐和新的酸。 【包装及贮运】 大量储运时，可采用内衬耐酸橡胶或聚氯乙烯钢质硬板槽车、储罐、铁路槽车，每车净重50t。少量时，可用陶瓷坛或塑料捅包装，每坛净重25～30k.。0.5kg至5kg产品可用玻璃瓶包装。包装要密封。长途运输，陶瓷坛等要外套板条箱、中铺稻草。板条箱应高出坛至少20mm。包装上应有明显的“腐蚀性物品”标志，食用盐酸应有“食品添加剂”
空气和水_物理及化学特性_图文(精)
武汉理工大学计算机学院张能立 2009-12-1 科学精神 1、探索 2、质疑 3、逻辑
4、实证 如何学科学 1、首先学科学精神 2、其次学科学知识 科学小实验:能升空的气球 问题:气球为什么能升空呀? 答案:气球里面的空气向下喷射时,气球自身获得了向上的“反作用”力,这个“反作用”力推动气球往上运动。 科学规律:动量守恒定律 火箭原理与气球升空原理相同。
问题:什么是空气? 空气是指地球大气层中的气体混合。它主要由 78%的氮气、21%氧气、还有许多稀有气体和杂质组成的混合物。 表:干燥空气在海平面的主要成分 气体化学式体积比质量比氮N 2 78.084 % 75.518 %氧O 2 20.942 % 23.135 %氩Ar 0.934 % 1.288 %二氧化碳CO 2 0.038 % 0.058
问题:历史上,哪个科学家首先发现空气 是由多种气体组成的? 长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质,直到后来法国科学家拉瓦锡(1743-1794通过实验首先得出了空气是有氧气和氮气组成的结论。 19世纪末,科学家们又通过大量的实验发现,空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。在自然状态下空气是无味无臭的。 法国科学家拉瓦锡—著名的“钟罩实验” 拉瓦锡把少量的汞(水
银放在密闭的容器里,连 续加热达十二天之久,结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色的粉末,同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一。拉瓦锡研究了剩余的那部分空气,发现这部分空气既不能供给人类及动物呼吸来维持人类及动物的生命,也不能支持可燃物的燃烧。这种气体后来
水在自然条件下的理化和化学特性控制风化的基石
在自然条件下，水的物理化学和化学特性是由风化的基岩，当地的气候，地貌和地质环境参数所控制的，。为了了解中国西部塔克拉玛干沙漠河流和地下水的特性和溶解的起源, ,我们研究了收集的河流和水井中离子水样。我们收集了四条河流的水样本Keriya River, Cele River, Tumiya River and Yulongkashi River)在南部沙漠和许多地方沙漠的地下水样品。主要的阳离子和阴离子测定使用离子色谱仪,用盐酸滴定。总溶解固体(TDS)的pH值和电导率是检查现场的便携式多参数分析仪。数据显示, ,虽然TDS相对高于许多其他世界的河流，塔克拉玛干南部的河流里的水仍然是新鲜的水质和轻微的碱性。地下水是新鲜略盐水,TDS稍高于研究地区的河水。塔克拉玛干南部的四条河流离子的浓度之间略有不同。然而, 在所有样本中的地下水化学都在很大程度上受到钠和氯的控制。地下水的离子被认为主要来自蒸发岩的溶解,符合该地区干燥气候,而河流中的离子主要来自岩石风化。低级人类印记是公认的地下水样品 一般来说,溶解加载和离子的浓度河水是依赖五个因素,即地貌, 地质条件、集水面积、气候和径流体积。在这些因素中,基石的类型主要是至关重要的化学的河水1]。例如,总溶解固体(TDS) 河流流经的地区的火山和变质岩中只有一半的水河流在沉积岩[2]。相反, 水的化学成分可能表明一个流域的岩石和气候。摘要报告首先河流和主要元素地下水在南部塔克拉玛干,然后讨论了这些元素的来源。 1. 区域设定 塔里木盆地的特点是暖温带干燥气候,年平均温度为10 ?12℃,年平均降雨量15-60毫米[3]。 这是一个典型的内陆盆地周围4000 - 5000 米高的山脉和高原。平均海拔高度约900 - 1000米海拔在盆地的底部。的主要的河流流域的源头昆仑山、天山(图1)。The Yulongkashi River, Cele River, Keriya River andTumiya River有源头在昆仑山脉和塔克拉玛干沙漠向北流入,穿越多个geological-geomorphological单位(图1和图2)。太古代和元古代片岩片麻岩、古生代和中生代沙子石头,企业集团和岩浆岩发生在上游源头这些河流领域[5] 盐包含在花岗岩中和变质岩是很难溶解。在山区,可溶性岩石主要是重碳酸盐和偶尔的碳酸盐岩。在第三沉积物在低海拔地区,更多类型的存款是可溶性的。移动沙丘的占85% 塔克拉玛干沙漠。下面这些沙丘广泛发生蒸发岩如含石膏的地平线、芒硝岩盐和钾盐[6]