Важной характеристикой химическиго состава пластовой и сточной вод является содержание в ней водородных ионов. Часть молекул воды находится в диссоциированном состоянии:
Н2О=Н++ОН-
Состояние равновесия при данной температуре характеризуется константой:
К= (1.28)
Где СН+, СОН- - концентрация ионов водорода и гидроксида в воде соответственно, моль/л; СН2О – концентрация молекул воды, моль/л.
Концентрация воды постоянна и равна 55,56 моль/л. поэтому из (1.28) следует
Кв=55,56К= СН++ СОН-, где Кв – ионное произведение воды (табл. 2).
Таблица 2 Ионное произведение воды
tоС | Кв 10-14 | tоС | Кв 10-14 | tоС | Кв 10-14 | tоС | Кв 10-14 |
0 | 0,112 | 25 | 1,01 | 60 | 9,61 | 150 | 234 |
5 | 0,186 | 30 | 1,47 | 70 | 21,0 | 165 | 315 |
10 | 0,293 | 35 | 2,09 | 80 | 35,0 | 200 | 485 |
15 | 0,452 | 40 | 2,92 | 90 | 53,0 | 250 | 550 |
18 | 0,570 | 45 | 4,02 | 100 | 59,0 | 306 | 304 |
20 | 0,680 | 50 | 5,47 | 122 | 120 |
При нейтральной реакции концентрации ионов водорода и гидроксида равны, следовательно СН++ СОН-=(СН+)2. Так как при температуре 22оС Кв=10-14, то СН+=10-7моль/л. отрицательное значение логарифма концентрации водородных ионов обозначается рН.
|
|
рН=-lg СН+ (1.29)
Следовательно, реакции водных растворов при 22оС с помощью этого показателя будут характеризоваться следующим образом:
рН=7 – нейтральная; рН 7 – щелочная; рН 7 – кислая.