Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 10 - Kalciumkarbonats löslighetsprodukt, av Carl Troilius
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Kalciumkarbonats
löslighetsprodukt
Diplomingenjör Carl Troilius. Lund
546.41’264 : 541.8
Åtskillig möda har under tidernas lopp
nedlagts på bestämning av kalciumkarbonats
löslighetsprodukt, som onekligen har en viss
betydelse ur kemisk-teknisk synpunkt och
dessutom är av intresse i vissa geologiska
sammanhang. Tillgängliga värden på denna
konstant är emellertid ganska osäkra och ofta
motstridiga, vilket troligen beror på de speciella
svårigheterna vid konstantens bestämning och
kanske också på de invecklade och
svårkontrollerbara beräkningar som tidigare försökts.
Ingen vederhäftig beräkning tycks heller ha
blivit gjord på grundval av moderna
lösningsteorier.
Här skall göras ett försök att genomföra en
jämviktsberäkning för ett system bestående av
tre faser, nämligen koldioxid (gas), lösning
och fast kalciumkarbonat. Koldioxidens
närvaro är nödvändig, för att jämvikt skall uppstå
mellan lösningen och kalciumkarbonatet i
denna. Är lösningen i beröring med belt
koldioxidfri luft, omvandlas småningom den fasta fasen
till kalciumhydroxid.
Vid beräkningen måste man dessutom ta
hänsyn till tre särskilda jämvikter i vätskefasen,
nämligen den lösta kolsyrans dissociation i
två steg och vattnets autoprotolys. Däremot är
koldioxidens hydratiseringsjämvikt utan
betydelse i detta sammanhang, enär den primära
dissociationskonstanten K^ gäller lösningens
totala halt av HX03 + C02. Denna halt
betecknas i fortsättningen med enbart [H,C03] mol/1.
Teori
Om till att börja med rent vatten utgör den
flytande fasen i systemet, uppstår jämvikt genom
att vissa mängder CO„ och CaC03 övergår till
vattnet från den gasformiga resp. den fasta
fasen. Det antas att a mol/1 C03 och b mol/1
CaC03 lösts i vattnet. Den följande utredningen
begränsas till fall, i vilka a är större än b,
ehuru jämvikt även inträder, när a är
väsentligt mindre än b, t.ex. under inverkan av
koldioxidens partialtryck i vanlig atmosfärisk
luft vid rumstemperatur. Beräkningen blir
dock mera komplicerad när a är mindre än b,
beroende på att lösningen då erhåller en
relativt hög halt av OH-joner.
Den med CaC03 och C02 mättade lösningen
innehåller odissocierad kolsyra H2C03 jämte
jonerna Ca2+, CO/", HC03~, H30+ och OH".
Halten av odissocierad kolsyra [H2C03] mol/1 får
givetvis ej förväxlas med den per liter
absorberade koldioxiden a och likaså ej halten av
karbonat joner [CO/"] mol/1 med det per liter
upplösta kalciumkarbonatet b. Däremot är
[Ca-+] = b, enär allt kalcium i lösningen
förekommer som joner.
I följande jämviktsformler är konstanterna
kombinerade med jonernas aktivitetsfaktorer f
och f\ gällande för envärda resp. tvåvärda
joner. Faktorerna hopräknas till en för varje
jämvikt gällande potens av f. Faktorn f för de
envärda jonerna beräknas ur jonstvrkan I
enligt formeln
- log f = A\7/(1 + (1)
där A beror på temperaturen och är t.ex. 0,49
vid 0°C, 0,51 vid 25°C och 0,56 vid 50°C;
I = 0,5 21 cz-, där c är jonernas
koncentrationer och z deras laddningar.
I den flytande fasen uppstår jämvikterna:
[HCO-T] [H30+]
[H2CO3] (2)
[C032-] [H30+]
hrr, : /4
(3)
(4)
[HCOa~]
[H30+] [OH-] =Ky -.r
där Ku K„ och Kv är experimentellt bestämda
konstanter, gällande vid en bestämd
temperatur.
Genom division av (3) med (2) och en viss
omformning erhålles:
f-Kx [C032-] [HX03] = K2 [HC03T (5)
Eftersom lösningen är elektriskt neutral är
2 [C032-] + [HC03-] =2 b (6)
om [H30+] och [OH~] försummas. Av
definitionen på a och b följer att
[C032-] + [HCOg~] + [HXOs] = a + b (7)
Ur ekv. (5) — (7) elimineras [C032-] och
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 jf^l
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
