4.1. keret. A tengervíz pH-jának kiszámítása

A tengervíz pH-ja az oldott gyenge savak erős bázisokkal való semlegesítésének eredményeképpen alakul ki. A víz két gyenge savkomponense egyrészt a légköri szén-dioxid elnyelésből származó szénsav, másrészt a bórtartalmú kőzetek oldódásából képződő bórsav. A gyenge savak oldják a velük érintkező kőzeteket, így erős bázisos kationok kerülnek a vízbe, ami a pH növekedéséhez vezet. A természetes vizeknek ezért mindig van bizonyos alkalinitása. A pH kiszámításakor induljunk ki a következő feltételekből. A víz a légkörrel egyensúlyban van, amelyben a szén-dioxid parciális nyomása 0,324 hPa, az oldott bórsav koncentrációja CB = 4,1 · 10–4 M, a víz alkalinitása pedig Alk = 10–3 ekv/l. A rendszerben az alábbi egyensúlyokat tételezzük fel (a K egyensúlyi állandók megfelelő kézikönyvből nézhetők ki, lásd Stumm és Morgan, 1970; míg [H2CO3*] a [CO2(aq)] és a [H2CO3] összegével egyenlő): search ahol az adatok 0,5 M ionerősségre vonatkoznak. Az egyes kémiai formák egyensúlyi koncentrációja tehát a következő: [OH–] = Kv[H+]–1 [CO32–] = KH · (K1 · K2)–1 · p(CO2) · [H+]–2 [HCO3–] = KH · (K2)–1 · p(CO2) · [H+]–1 [HCO3*] = KH · p(CO2) [B(OH)4–] = K3 · [B(OH)3 · [H+]–1 A fenti egyensúlyi összefüggéseknek a mérlegegyenletek által megadott korlátozó feltételek mellett kell teljesülniük. A vizsgált rendszerben ezek az egyenletek protonra és bórsavra az alábbi módon írhatók fel: [H+] – [OH–] – [HCO3–] – 2 · [CO32–] – [B(OH)4–] = – Alk [B(OH)3] + [B(OH)4–] = CB Ha a fenti egyensúlyi összefüggéseket ezekbe a mérlegegyenletekbe helyettesítjük, akkor két ismeretlent ([H+], illetve [B(OH)3]) tartalmazó két egyenletet kapunk. Az egyenletrendszer megoldása a következő hidrogénion-koncentrációt eredményezi: [H+] = 5,46 · 10–9 A légkörrel egyensúlyban lévő adott összetételű tengervíz pH-ja tehát 8,26, ami jól közelíti a valóságban mért értéket.

Tartalomjegyzék

• A környezettudomány alapjai
• Impresszum
• Előszó
• chevron_right1. Földi környezet kialakulása
  • chevron_right1.1. A Föld kialakulása
    • 1.1.1. A kémiai elemek keletkezése
    • 1.1.2. A Naprendszer eredete
    • 1.1.3. A korai Föld
  • chevron_right1.2. Az élet keletkezése
    • 1.2.1. Bevezető megjegyzések
    • 1.2.2. Az élet keletkezésének klasszikus elmélete
    • 1.2.3. Élet a Föld belsejében
    • 1.2.4. Az élet és a bolygóközi tér
  • chevron_right1.3. Egysejtűek világa
    • 1.3.1. A kezdetektől az oxigén megjelenéséig
    • 1.3.2. Oxigén a környezetben
  • chevron_right1.4. Az óceáni élet forradalma
    • 1.4.1. Az Ediacara-faunától a Burgess-pala világáig
    • 1.4.2. A halak világa a paleozoikumban
    • 1.4.3. Környezeti változások a földtörténeti ókorban
  • chevron_right1.5. Az élet megjelenése a szárazföldeken és a levegőben
    • 1.5.1. A légköri ózonréteg kialakulása
    • 1.5.2. Lemeztektonikai mozgások
    • 1.5.3. A szárazföldi élet kezdetei
    • 1.5.4. Gerincesek a szárazföldön
  • chevron_right1.6. Kainozoikum: a jelenlegi környezet formálódása
    • 1.6.1. Környezeti változások
    • 1.6.2. Az emlősök fejlődése, az ember kialakulása
  • 1.7. Összefoglalás
• chevron_right2. Levegőkörnyezet
  • 2.1. A légkör környezeti jelentősége
  • chevron_right2.2. A földi légkör összetétele
    • 2.2.1. Gáznemű összetevők
    • 2.2.2. A légköri aeroszol
    • 2.2.3. Összetétel és éghajlat
  • chevron_right2.3. A légkör szerkezete
    • 2.3.1. A nyomás változása a magassággal
    • 2.3.2. A légkör termikus szerkezete
  • chevron_right2.4. A légkör dinamikája
    • 2.4.1. Vízszintes mozgások
    • 2.4.2. Függélyes mozgások
    • 2.4.3. A légkör általános cirkulációja; időjárási rendszerek
  • chevron_right2.5. A sztratoszféra kémiája
    • 2.5.1. A sztratoszferikus ózon homogén kémiája
    • 2.5.2. Heterogén kémiai folyamatok: az ózonlyuk
    • 2.5.3. A sztratoszferikus aeroszol
  • chevron_right2.6. A troposzféra: a nyomanyagok kémiája és ülepedése
    • 2.6.1. Kémiai átalakulások
    • 2.6.2. Légköri ülepedés
  • chevron_right2.7. Az ember szerepe az éghajlat alakításában
    • 2.7.1. Üvegházhatású gázok
    • 2.7.2. Aeroszol részecskék és éghajlat
• chevron_right3. Szárazföldi környezet
  • 3.1. Bevezető megjegyzések
  • chevron_right3.2. A földkéreg kémiai összetétele
    • 3.2.1. Közepes összetétel
    • 3.2.2. A szilikátásványok szerkezete
    • 3.2.3. Mállási folyamatok
  • chevron_right3.3. A talaj
    • 3.3.1. A talajok jellemzése és funkciói
    • 3.3.2. Az élettelen alrendszer
    • 3.3.3. A biológiai alrendszer
    • 3.3.4. A talaj és az elemek körforgalma
    • 3.3.5. A talaj mint önszabályozó rendszer
  • chevron_right3.4. A szárazföldi bioszféra
    • 3.4.1. Fotoszintézis: elsődleges biomassza-termelés
    • 3.4.2. Heterotróf szervezetek: másodlagos biomassza-termelés
    • 3.4.3. A szárazföldi bioszféra és a biogeokémiai körforgalom
    • 3.4.4. Az állat- és növényvilág területi eloszlása
    • 3.4.5. Biodiverzitás
  • chevron_right3.5. Felszíni és talajvizek
    • 3.5.1. A felszíni vízmérleg és a talajvíz
    • 3.5.2. Folyóvizek
    • 3.5.3. Állóvizek
  • chevron_right3.6. Emberi hatások
    • 3.6.1. Felszíni hatások
    • 3.6.2. Műtrágyák és növényvédő szerek
    • 3.6.3. Szennyvizek
    • 3.6.4. Szilárd hulladékok
• chevron_right4. Óceánok
  • chevron_right4.1. Bevezetés: az óceánok jellemzése
    • 4.1.1. Az óceánok környezeti jelentősége
    • 4.1.2. Az óceánok általános leírása
  • chevron_right4.2. Az óceánok mozgása
    • 4.2.1. Felszíni áramlások és mozgások
    • 4.2.2. Termoklin és mélytengeri áramlás
    • 4.2.3. A nagy óceáni szállítószalag
  • chevron_right4.3. Kémiai oceanográfia
    • 4.3.1. Az óceánvíz átlagos összetétele: fő ionok
    • 4.3.2. A fő ionok mérlege és kémiája
    • 4.3.3. Nyom- és tápanyagok
    • 4.3.4. Gázcsere az óceán-légkör határfelületen keresztül
  • chevron_right4.4. Élet az óceánokban
    • 4.4.1. A produktivitás biokémiai alapjai
    • 4.4.2. Az elsődleges produktivitás területi és időbeli eloszlása
    • 4.4.3. Sodródó szervezetek
    • 4.4.4. Úszó szervezetek
  • chevron_right4.5. Óceánok és éghajlat
    • 4.5.1. Általános megjegyzések
    • 4.5.2. A múlt tanulsága
    • 4.5.3. Az El Niño jelenség
• chevron_right5. Geoszféra-bioszféra kölcsönhatások: biogeokémiai körforgalom
  • chevron_right5.1. A nagy földi anyagáramlás
    • 5.1.1. Biogeokémia: a Föld egészének tudománya
    • 5.1.2. A biogeokémiai körforgalom leírása
  • chevron_right5.2. A víz ciklusa
    • 5.2.1. Párolgás és csapadék
    • 5.2.2. Lefolyás
    • 5.2.3. A globális körforgalom
  • chevron_right5.3. Az oxigén és a szén körforgalma
    • 5.3.1. A két elem környezeti egysége
    • 5.3.2. Az oxigén körforgalma
    • 5.3.3. A különböző földi tározók szénkészlete
    • 5.3.4. A szén körforgalma
    • 5.3.5. Metán
  • chevron_right5.4. Nitrogén és foszfor
    • 5.4.1. A nitrogén és foszfor kémiai formája és környezeti jelentősége
    • 5.4.2. A nitrogén körforgalma
    • 5.4.3. A foszfor ciklusa
  • chevron_right5.5. A kén körforgalma
    • 5.5.1. A kénvegyületek környezeti szerepe
    • 5.5.2. A kén globális körforgalma
    • 5.5.3. A kén légköri körforgalma
  • 5.6. Záró megjegyzések
• Irodalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 549 1

A környezettudomány az emberi tevékenység és a környezet kapcsolatának, általában a környezeti törvények megismerésének tudománya. Alapvető feladata az életet befolyásoló külső tényezők változásainak nyomon követése, ezek gazdasági és szociális következményeinek feltárása, az emberi tevékenység és a környezetet ért emberi hatások összekapcsolása megfigyelések, illetve matematikai modellek segítségével. Jelen kötet célja a földi környezet kialakulásának és jelenlegi állapotának leírása, az ember és környezete kapcsolatának természettudományos tárgyalása. Ennek megfelelően ismerteti a környezeti változások rövid történetét, röviden vázolja a légköri és a szárazföldi környezetre vonatkozó ismereteket, valamint az óceánok geológiai, fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait. Végül tárgyalja a különböző környezeti tartományok kölcsönhatásait, a legfontosabb földi elemek és vegyületek biogeokémiai körforgalmát. A könyv elsősorban a környezettudomány hazai kutatását és oktatását kívánja elősegíteni, de ajánlható minden érdeklődőnek, aki környezetünk problémáit tudományos elmélyültséggel kívánja megismerni.

Hivatkozás: https://mersz.hu/meszaros-a-kornyezettudomany-alapjai//