2大于游离CO2的反差原因及避免措施'> 探究侵蚀性CO2大于游离CO2的反差原因及避免措施

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摘 要 水中侵蚀性CO2含量大于游离co2含量的现象称为反差现象，这种反差现象是不合理的。笔者从三个方面反复做了比对实验，由实验数据得知了侵蚀性CO2含量大于游离CO2含量的反差原因并提出了避免这一现象应采取的具体措施。

关键词 侵蚀性CO2；游离CO2；反差现象；比对试验；避免措施

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0113-02

1问题的提出

溶于水中的CO2为游离CO2，它可使水中溶解度很小的碳酸钙和碳酸镁成为碳酸氢盐而溶解。剩余的CO2为侵蚀性CO2，它能溶解石灰石和混凝土，对地层及水下建筑物有侵蚀破坏作用。因此，水中游离CO2和侵蚀性CO2的含量在水文地质工程地质等行业工作中是主要监测的两个项目。

理论上，侵蚀性CO2含量小于游离CO2含量，可在水质分析测定中发现，侵蚀性CO2含量有时却大于游离CO2含量，造成反差原因何在？笔者通过反复比对实验对此进行了探究。

2 实验与分析

2.1 游离CO2比对实验

1）游离CO2比对实验方法

同时采集同一水样装满三瓶（采集条件相同并当场将瓶蜡封），对一瓶水样中游离CO2含量立即做现场测定，另两瓶水样一瓶放置10小时，另一瓶放置24小时后测其水中游离CO2含量。

2）游离CO2比对实验结果

该比对实验反复做了多次，最后一次测定方法和数据如下：

（1）现场测定：当场从采集的一水样瓶中准确吸取25.00mL水样三份，平行测定其游离CO2含量，测定结果平均值见表1；

（2）10小时、24小时后测定：从带回实验室共放置10小时和24小时的两水样瓶中各准确吸取25.00mL水样三份，平行测其游离CO2含量，测定结果平均值及游离CO2损失率见表1。

3）游离CO2比对实验结果分析

从表1中现场测定和放置10小时、24小时后测定结果可看出：游离CO2极不稳定，随着时间极易损失（10小时损失39%，24小时损失60%）。这是造成侵蚀性co2含量大于游离co2含量的原因之一。

2.2 大理石粉比对实验

1）大理石粉（CaCO3）比对实验方法

对未经预处理的大理石粉和经预处理的大理石粉（预处理方法：将大理石粉研细，在蒸馏水中侵泡2小时，用煮沸并冷却的蒸馏水洗涤多次，然后于105℃烘干）中Ca（HCO3）2含量进行分别测定。

2）大理石粉比对实验结果

该比对实验反复做了多次，最后一次测定结果如下：

称取1.00g未经预处理的大理石粉三份，均用蒸馏水溶解至25.00mL，过滤。平行测其滤液中HCO3-含量（HCO3-测定采用盐酸滴定法），测定结果平均值4.44mg。

称取1.00g经预处理的大理石粉三份，均用蒸馏水溶解至25.00mL，过滤。平行测其滤液中HCO3-含量，测定结果平均值0.00mg。

3）大理石粉比对实验结果分析

由该比对实验数据可知，未经预处理的大理石粉中含有Ca（HCO3）2 （大理石粉放置时间不同，Ca（HCO3）2含量则不同），使得侵蚀性CO2含量偏高（侵蚀性CO2含量测定方法同HCO3- 测定方法，只需减去水样中原有的HCO3-含量），这是造成侵蚀性CO2含量大于游离CO2含量的原因之二。

2.3 水样满瓶程度比对实验

1）水样满瓶程度比对实验方法

同时采集同一水样两瓶（采集条件相同），一瓶装满水样，另一瓶盛装半瓶水样，同时开封测定游离CO2含量。

2）水样满瓶程度比对实验结果

该比对实验反复做了多次，最后一次测定结果如下：

从满瓶水样中准确吸取25.00mL水样，三份，平行测其游离CO2含量，测定结果平均值14.58 mg/L。

从半瓶水样中准确吸取25.00mL水样，三份，平行测其游离CO2含量，测定结果平均值9.26mg/L。

3）水样满瓶程度比对实验结果分析

由比对实验数据得知，盛装半瓶水样中游离CO2含量平均值较之盛装满瓶水样中游离CO2含量平均值小5.32mg/L，说明CO2极易逸出（逸出程度与水样盛装满瓶程度有关），这是造成侵蚀性CO2含量大于游离CO2含量的原因之三。

3 避免反差现象采取的措施

1）对原因之一采取的避免措施是：尽可能现场测定游离CO2含量，以免游离CO2受水中其它化学因子变化而变化，时间越长，变化越大，损失越大，反差越大；

2）对原因之二采取的避免措施是：大理石粉必须进行预处理。处理好的大理石粉放入干燥器里密闭保存，防止其吸收空气中的水分和CO2生成Ca（HCO3）2。时间越长，生成HCO3-越多，侵蚀性CO2含量越高，反差越大。水样采集后必须立即加入经预处理的大理石粉，摇匀，蜡封，尽快测定；

3）对原因之三采取的避免措施是：水样瓶中要装满所采集的水样，避免游离CO2从水中溢出。水样装瓶越不满，瓶中空气体积越大，游离CO2逸出的越多，反差越大；

4）对游离CO2、侵蚀性CO2、HCO3-的测定水样要同时采集同一水样分装于瓶，蜡封。游离CO2现场测定，侵蚀性CO2、HCO3-尽快同时测定。

参考文献

[1]孙晓红.水化学[M].北京：农业出版社，2009.

[2]中国标准出版社第二编辑室.中国环境保护标准汇编GB/T 1987-水质分析方法[M]中国标准出版社，2001.