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[H,CO,]=Kc ・ Pco, @ の関係が成り立つ。そこで次式が得られる。

[HCO31 =Ka   Kc   Pco2/[H ] @

ここで

[H+]2+田:+]{[M+]一[X ]}・(:K。+Ka・Kc・pc。、)=0

が得られる。

[H+]について、2次方程式の解を求める公式から

[H ]={一([M ] 一 [Xl) ± (([M ] 一 [X ])2+4Ka   Kc   Pc.,)  2}/2 ・

この場合解は一の値をとらないので

[且+】={一([M+}【X])+(([M+]一[XD2+4Ka・Kc・Pco2)1/2}12

となる。

(lll)

pH=・10g【且+]

であるから

p且=.log{{.([M:+】一[X1)+(([M:+}[X ])2+4]Ka・Kc・Pco2)1/2}/2}

となる。

曲線(A)は純粋な酸の希釈溶液のpH−ECの関係に対応している。

また、上限曲線(B)は純粋な水に炭酸水素カルシウムのみが溶存 していると仮定し、様々な濃度の炭酸水素カルシウムにおけるpH と、その時の電気伝導度(EC)の計算値との関係を曲線で結んだ ものである。この場合も、ここでは炭酸水素カルシウムを仮定した が、これを炭酸水素ナトリウムを考えてもよい。純粋なアルカリの 炭酸水素塩の希釈液のpH−ECの関係に対応している。

 曲線(A)、(B)から、pHが下方向の酸性側については(A)

の曲線が下限になったいることがわかる。しかし、(B)の計算では アルカリ側では大気中のCO2分圧がパラメーターに入っており、通 常大気中のCO2分圧の平均値として知られている、350ppmを用

いた場合、差が大きい。

 そこで(B)のCO2分圧を700ppm、1400ppm、3000ppm

と変化させて曲線を描いた場合、700ppmの場合が一致することが わかった。このCO2分圧は一般に言われている、350ppmより大 きいが、通常の実験室における空気中のCO2は500〜700ppm

で、それほどおかしな値ではないと考えられる。

図6−9は、1週間降雨と初期1ミリ降雨に分けて示したものである。

 図6−9の下図から1週間降雨に比べ、初期1ミリ降雨ではCO2分 圧が700ppmから350ppmの時でも、比較的よく当てはまる試料

があることを示している。

 図6−8に示した(A)(B)2本の曲線の内側に多数の試料が存在

する。この点について図6−10にモデルを示した。

 図6−10は、酸またはアルカリ(CaHCO3)のみが溶存している

雨水に、中性塩が加わった場合におけるpHとECの変化モデルを

示したものである。雨水のpHは溶存している水素イオン濃度によ

り決まるが、中性の塩類が入ると、pHは変化しないがECが増加

する。そのため、図6−9に示したように、同じpHでもECの大き

な多数の試料が、2つの曲線の内側に存在することになる。

(B)

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  7

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