1. Kationy w
ystępujące w wodach naturalnych – źródła obecności, występujące stężenia,
znaczenie.
Kationy występujące w wodzie to: Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Fe
2+
, Mn
2+
Na
+
, K
+
– sód i potas.
Źródła:
- wietrzenie glinokrzemianów,
- ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe,
- spływ powierzchniowy z pól uprawnych.
Stężenia pierwiastków:
wody powierzchniowe słodkie - K+ do 20 mg/l Na+ do 30 mg/l
wody podziemne - do 100 mg/l
wody morskie - Na+ do 10 g/l, K+ ok. 0,4 g/l
główne postacie występowania:
chlorki, siarczany, węglany, wodorowęglany, azotany
Jon Na+ może przechodzić z wód podziemnych podczas wymiany jonowej i przepływu wody
gruntowej przez pokłady glaukonitowe
CaSO4+2KtNa=Na2SO4+(Kt)2Ca
Ca(HCO3)2+2KtNa=2Na
Ca
2+
, Mg
2+
–
wapń i magnez.
Wapń powszechny w skałach i glebie – duża zawartość w wodach powierzchniowych (max. 1g/l), jego
stężenie zależy od równowagi węglanowej.
Ca
2+
występuje w formie dominującej:
CaSO
4
, CaCO
3
, CaHCO
3
, CaOH - w wodach silnie zmineralizowanych,
Źródła antropogeniczne:
- CaO w budownictwie,
- Ca(OH)
2
korekta pH,
- browarnictwo, garbarstwo, przemysł papierniczy.
Magnez powszechny w wodach powierzchniowych i podziemnych – dominują źródła naturalne
(wietrzenie skał, rozkład szczątków roślinnych – składnik chlorofilu)
Mg
2+
jest jego formą dominującą, ale może występować też jako: MgSO
4
, MgCO
3
, MgHCO
3
, MgOH
Głównym źródłem wapnia i magnezu są wapienie, węglany, które pod wpływem CO2 rozpuszczają się
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
MgCO3+CO2+H2O=Mg(HCO3)2Innym źródłem wapnia w wodach jest gips (CaSO4*2H2O), związek
występuje w skałach osadowych: wapniaki, margle, dolomity.
Fe
2+
, Mn
2+
– żelazo i mangan
Formy rozpuszczone żelaza w wodzie zależą od pH i potencjału redox:
Fe w wodzie występuje w postaci koloidalnej gdy jego stężenie przekracza teoretyczną
rozpuszczalność. W wodach powierzchniowych jako zawiesina jego stężenie wynosi do kilku mg/l.
Natomiast najwięcej żelaza jest w wodach podziemnych – do kilkudziesięciu mg/l, gdzie występuje
głównie w postaci Fe(HCO
3
)
2
.
Źródłami manganu w wodzie są głównie wymywanie z rud, z rozkładu resztek roślinnych gdzie jest
katalizatorem procesów chemicznych, ścieki z kopalń i przemysłu (metalurgicznego,
elektrochemicznego, chemicznego.
Żelazo
Fe(OH)2+2CO2=Fe(HCO3)2
FeCO3+CO2+H2O=Fe(HCO3)2
rozpuszczanie minerałów w wodach podziemnych
FeS+2CO2+2H2O=Fe(HCO3)2+H2S
Pochodzenie żelaza w wodzie naturalnej jest także związane z procesem wietrzenia zasadowych skał
magmowych jak i z procesem utleniania pirytu
FeS2+3,5O2+H20=FeSO4+H2SO4
