Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku Přirozený původ: Biogenní původ – vznik rozkladem organických dusíkatých látek rostlinného a živočišného původu Antropogenní.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku Přirozený původ: Biogenní původ – vznik rozkladem organických dusíkatých látek rostlinného a živočišného původu Antropogenní."— Transkript prezentace:

1 Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku Přirozený původ: Biogenní původ – vznik rozkladem organických dusíkatých látek rostlinného a živočišného původu Antropogenní zdroje: Odpady ze zemědělství – živočišná výroba, splachy z polí hnojených dusíkatými hnojivy Splaškové vody (specifická denní produkce dusíku na obyvatele je odhadována v úrovni 12 g / obyvatel den ) Atmosférická depozice (dusíkaté látky v atmosféře - N 2 O, NO, NO 2, NH 3 a z nich vznikající NO 3 -, NO 2 - mohou být přírodního nebo antropogenního původu) Formy výskytu: Dusík se ve vodách vyskytuje v různých oxidačních stupních, v iontové i neiontové formě -IIIamoniakální dusík NH 4 +, NH 3, kyanatany CNO -, kyanidy CN - 0elementární dusík N 2 +Ihydxoxylamin NH 2 OH, oxid dusný N 2 O +IIIdusitanový dusík NO 2 - +Vdusičnanový dusík NO 3 - Pozn.: Mimo vodné prostředí se dusík dále vyskytuje v oxid stupni +II (plynný oxid dusnatý NO) a +IV (plynný oxid dusičitý NO 2 )

2 Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku celkový dusík (N celk ) anorganicky vázaný (N anorg )organicky vázaný (N org ) amoniakální (N NH4+,NH3 ) dusitanový (N NO2- ) dusičnanový (N NO3- ) celkový oxidovaný dusík N celk = N anorg + N org N anorg = N NH4+NH3 + N NO2 + N NO3 Vedle uvedených hlavních anorganických forem se dusík může vyskytovat ve formě kyanidů, kyanatanů, kyanokomplexů např. [Zn(CN) 4 ] 2-, [Fe(CN) 6 ] 4- ap. a aminokomplexů [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ ap. Organicky vázaný dusík se ve vodách vyskytuje ve formě bílkovin a jejich rozkladných produktů (peptidy, aminokyseliny), močoviny, alifatických a aromatických aminů, aminosacharidů, heterocyklů apod.

3 Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku – biochemické a chemické přeměny Sloučeniny dusíku jsou ve vodách málo stabilní a podléhají v závislosti na pH a oxidačně-redukčním potenciálu vodného prostředí chemickým a zjm. biochemickým přeměnám. Dusičnany NO 3 - podléhají v anoxickém prostředí redukci na elementární dusík N 2. Případná redukce až na amoniakální dusík NH 4 +, resp. NH 3 může probíhat pouze při značně záporných hodnotách oxidačně-redukčního potenciálu. Dusitany jsou chemicky labilní a jejich rovnovážná koncentrace je vždy významně nižší oproti jiným formám dusíku (rovnováha oxidačně-redukčních přeměn dusitanů je významně posunuta ve prospěch jiných forem).

4 Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku – biochemické a chemické přeměny

5 Nitrifikace probíhá ve dvou stupních: 2 NH O 2 = 2 NO H + + 2H 2 O 2 NO O 2 = 2 NO 3 - Sumárně pak v závislosti na pH (tj. z hlediska forem amoniakálního dusíku): NH O 2 = NO H + + H 2 O NH O 2 = NO H + + H 2 O Při nitrifikaci se uvolňují vodíkové ionty – může dojít k významnějšímu poklesu pH vodného prostředí. Naopak při denitrifikaci se uvolňují hydroxidové ionty OH -. V aerobních podmínkách je amoniakální dusík biochemicky oxidován na dusitany až dusičnany – jde o nitrifikaci Biochemická redukce dusičnanů na elementární dusík v anoxickém prostředí je nazývána denitrifikací.

6 Nekovy ve vodách – amoniakální dusík Formy výskytu: Při rozpouštění NH 3 ve vodě vzniká hydrát NH 3.H 2 O, který disociuje na NH 4 + a OH -. Nedisociovaný NH 4 OH neexistuje Zvyšující teplota podporuje disociaci NH 4 + na NH 3, tj. zvyšuje podíl neiontové formy v alkalické oblasti. Další formou výskytu Amoniakálního dusíku ve vodách jsou amminkomplexy – NH 3 je ligandem asociujícím ionty kovů Cu 2+, Zn 2+, Cd 2+, Ni 2+, Ag + Amonné soli – např. (NH 4 ) 2 SO 4, NH 4 Cl, (NH 4 ) 2 CO 3 jsou ve vodě rozpustné

7 Nekovy ve vodách – sloučeniny dusíku - kyanidy Kyanidy v přírodních vodách jsou obvykle s antropogenního původu Formy výskytu: - jednoduché anionty CN - nebo nedisociovaná kys. kyanovodíková HCN HCN je slabá kyselina - disociovaná forma začne převládat až při pH 9,2 Jednoduché kyanidy nejsou ve vodách příliš stabilní degradují hydrolýzou – konečným produktem je kys. mravenčí HCOOH a amoniak NH 3 a biochemickou oxidací – produktem je CO 2 a NH 3 - komplexní kyanidy - anion CN - je ligandem Nejstabinější jsou hexakyanoželeznatany a hexakyanoželezitany

8 Nekovy ve vodách – oxid uhličitý a jeho iontové formy Uhličitanový systém CO 2 – HCO 3 - – CO 3 2- je nejdůležitějším protolytickým systémem v přírodních vodách Systém může být uvažován jako otevřený nebo uzavřený vůči atmosféře (u uzavřeného uhličitanového systému se nepočítá s výměnou CO 2 mezi kapalnou a plynnou fází a celková koncentrace veškerého CO 2 v systému je konstantní) Obsah CO 2 ve vzduchu – 0,03% obj. Kontakt vodného prostředí s atmosférou reprezentuje konc. 0,44 mg.l -1 CO 2 Obsah CO 2 v podzemní (půdní) atmosféře (půdním vzduchu) může být až cca 100 x vyšší (biogenní a hlubinný – vulkanický původ) – koncentrace 7 – 140 mg.l -1 CO 2 v podzemních vodách. Oxid uhličitý rozpuštěný ve vodě – volný oxid uhličitý - symbol H 2 CO 3 * Rozpouštění a disociace rozpuštěného CO 2 ve vodě nedis. H 2 CO 3 tvoří méně než 1% podíl Samotná kys. uhličitá je středně silná kys. Dis. konstanta K 1 odpovídá disociaci volného CO 2 (H 2 CO 3 *), tj. slabé kyselině

9 Nekovy ve vodách – oxid uhličitý a jeho iontové formy Vázaný oxid uhličitý – hydrogenuhličitany, uhličitany Veškerý oxid uhličitý (CO 2 ) T odpovídá volnému + vázanému CO 2

10 Nekovy ve vodách – oxid uhličitý a jeho iontové formy Kromě jednoduchých hydrogenuhličitanů HCO 3 - a uhličitanů CO 3 2- (v menší míře – pouze při vysokém pH viz distribuční diagram, následně se srážejí v málo rozpustných formách CaCO 3 apod.) se ve vodách vyskytují iontové asociáty - komplexy Rozklad hydrogenuhličitanů zahříváním vody


Stáhnout ppt "Nekovy ve vodách - sloučeniny dusíku Přirozený původ: Biogenní původ – vznik rozkladem organických dusíkatých látek rostlinného a živočišného původu Antropogenní."

Podobné prezentace


Reklamy Google