L'alcalinità è una caratteristica dell'acqua che quantifica la capacità dell'acqua di neutralizzare gli acidi, ovvero accetta gli ioni idrogeno H +. L'alcalinità dell'acqua naturale è dovuta principalmente alla presenza di due forme di ioni carbonato denotate come HCO3 (-) e CO3 (2-) che fungono da sistema tampone. L'alcalinità impedisce improvvisi cambiamenti nel livello di acidità dell'acqua e, quindi, è importante per i pesci e per la vita acquatica. È misurato in mg /l di CaCO3. L'alcalinità è naturalmente presente nell'intervallo da 400 a 500 mg /L. Ad esempio, calcolare l'alcalinità se 1 L di acqua contiene 035 g di HCO3 (-) e 0,12 g di CO3 (2-) ioni carbonatici.
Calcolare la massa molare di HCO3 (-), CO3 (2 -) e CaCO3 come la somma di massa di tutti gli atomi nella molecola. I pesi atomici degli elementi corrispondenti sono riportati nella tavola periodica degli elementi chimici (vedi Risorse). Massa molare (HCO3 (-)) = M (H) + M (C) + 3 x M (O) = 12 + 3 x 16 = 61 g /mole. Massa molare (CO3 (2-)) = M (C) + 3 x M (O) = 12+ 3 x 16 = 60 g /mole. Massa molare (CaCO3) = M (Ca) + M (C) + 3 x M (O) = 40 + 12 + 3 x 16 = 100 g /mole.
Dividere la massa molare per la carica ionica o numero di ossidazione (per CaCO3) per determinare pesi equivalenti (Eq.). Eq. peso (HCO3 (-)) = 61/1 (carica) = 61 g /Eq. Eq. peso (CO3 (2-)) = 60/2 (carica) = 30 g /Eq. Eq. peso (CaCO3) = 100/2 (stato di ossidazione) = 50 g /Eq.
Dividere le masse di HCO3 (-) e CO3 (2-) dai loro pesi equivalenti (Eq.) per calcolare un numero di equivalenti. Nel nostro esempio, Numero di Eq. (HCO3 (-)) = 0,35 g /61 g /Eq = 0,0057 Eq. Numero di Eq. (CO3 (2-)) = 0,12 g /30 g /Eq = 0,004 Eq. Gli equivalenti sono necessari per riflettere il seguente fatto. Ogni ione HCO3 (-) reagisce con un protone di idrogeno H +, ma ogni ione CO3 (-2) può accettare due protoni o due equivalenti.
Aggiungere equivalenti di HCO3 (-) e CO3 (2-) a calcolare l'alcalinità espressa in equivalenti di CaCO3. Nel nostro esempio, Numero di Eq. (CaCO3) = 0,0057 Eq + 0,004 Eq = 0,0097 Eq /L. Moltiplicalo per 1.000 per ottenerlo in milliequivalenti: 0,0097 Eq /L x 1.000 = 9,7 mEq /L.
Aumenta l'alcalinità in "Eq /L" del peso equivalente di CaCO3 per calcolarlo in g /L. Nel nostro esempio, l'alcalinità come CaCO3 = 0,0097 Eq /L x 50 g /Eq = 0,485 g /L = 485 mg /L.