Водородный показатель природных вод в значительной степени зависит преимущественно от содержания продуктов диссоциации угольной кислоты и ее солей. Различают три формы угольной кислоты: • свободная угольная кислота;
• угольная кислота ;
• связана угольная кислота.
І форма угольной кислоты - свободная углекислота ( CO2 + H2CO3).
Под свободной углекислотой понимают суммарное содержание СО2 и Н2СО3. Следует отметить, что растворяясь в воде, диоксид углерода лишь частично вступает с ней во взаимодействие с образованием угольной кислоты (около 1%). Отдельно определить содержание диоксида углерода и угольной кислоты в воде довольно трудно, поэтому суммарную концентрацию этих компонентов и принимают за концентрацию свободной угольной кислоты. Источниками свободной угольной кислоты в воде являются:
• биохимические процессы разложения и окисления органических веществ;
• дыхания водных организмов;
• поглощения диоксида углерода из воздуха.
Снижение содержания CO2 в воде связано с:
• фотосинтезом;
• растворением карбонатов и химическим выветриванием алюмосиликатов:
СаСО3і +CO2 + H2O ? Ca(HCO3)2
HSiO- + CO2 + H2O? H2SiO3 + HCO-
Диоксид углерода имеет исключительно важное значение для растительных организмов как источник углерода. В то же время повышенное содержание CO2 в воде негативно влияет на животные организмы. Концентрация диоксида углерода в природных водах колеблется от десятых долей до 3-4 мг/дм3, иногда достигает 10-20 мг/дм3.
ІІ форма угольной кислоты - связана угольная кислота ( HCO3-).
Источниками данной формы являются: а) диссоциация угольной кислоты за I степени:
H2CO3 ® H+ + HCOf
б) растворения карбонатных пород (известняка, мрамора, доломита) под действием свободной угольной кислоты с образованием хорошо растворимых гидрокарбонатов кальция и магния.