Grundvandskemi 2: kemisk ligevægt syre base reaktioner Eksempler på grundvand og vandkemi i vores hverdag



Relaterede dokumenter
Jod i drikkevand og anbefalet daglig indtag

London, 1850-erne Snow og smittespredning af kolera. INSTITUT FOR MEDICIN OG SUNDHEDSTEKNOLOGI

Nye geogene stoffer i drikkevand

Grundvandskemi Geokemi i vand ved lavt tryk og lav temperatur

Blødgøring, natrium og sundhedseffekter Notat til HOFOR

ER VEJSALT EN TRUSSEL MOD GRUNDVANDET?

Vand parameter beskrivelse

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Vandkvalitet og kontrol

En af de metoder som fremmer sundheden, og giver rigtig gode resultater, er teorien om ikke at blande protein og stivelse i samme måltid.

Salt og andre forekommende stoffer

Status over nitrat i drikkevandet hos enkeltindvindere på landsplan

Opgave. Navn Kemi opgaver Klasse Side 1 af 7. Hvad kaldes elementarpartiklerne, angiv deres ladning

Effekter og økonomiske konsekvenser ved afsaltet havvand til drikkevandsformål

Vitaminer og mineraler

Små sår og mindre hud læsioner og rensning heraf i dagtilbud.

Blødgøring af drikkevand

Bekendtgørelse om næringsdeklaration m.v. af færdigpakkede fødevarer 1)

Risk-benefit analyse af fødevarer på DTU. Maarten Nauta Seniorforsker

MEDDELELSE TIL MEDLEMMERNE

Environment and Energy

Helbredseffekter af calcium og magnesium i drikkevandet. Erik Arvin

VELKOMMEN TIL MILJØBIOLOGI PÅ RUC

Incimaxx Aqua S-D. Produktdatablad. Beskrivelse: Produktfordele:

Dobbeltporøs filtrering i Ørestad

NATURFAG Fysik/kemi Folkeskolens afsluttende prøver Terminsprøve 2009/10

Lokalenhed Sjælland (SJL). Bilagsoversigt.

Nedenfor er givet en oversigt over stofdatablade i branchebeskrivelse for metaliseringsvirksomheder.

Evaluering af sundhedsmæssig eksponering for sukkerstøv. Miljøprojekt nr. 1534, 2014

Lokalenhed Midtjylland (MJL). Bilagsoversigt.

Lokalenhed Storstrøm (STO). Bilagsoversigt.

Lokalenhed Østjylland (OJL). Bilagsoversigt.

Lokalenhed Fyn (FYN). Bilagsoversigt.

2 hovedgrupper: energiråstoffer og mineralske råstoffer vand vigtigst

Case opgave : Almen Kemi for Biovidenskab

Junior og Senior spørgsmål

Fælles mål 1 : Tværfaglighed:

Mulige feltstudier til vurdering af vandets strømningsveje i relation til nitratreduktion i undergrunden?

Nikkel i drikkevand. Nikkel i drikkevand

Hø til slagtekalve forbedrer vommiljøet

Blødgøring af drikkevand. Juni 2016 Henrik Juul

Lyme Artrit (Borrelia Gigt)

Sikkerhedsdatablad. Sikkerhedsdatablad Koldpresset Rapsolie Rev. dato: : Identifikation af stoffet og af virksomheden

Mejeri & sundhed. Winnie Pauli Chefkonsulent, Landbrug & Fødevarer

Patientvejledning. For lavt stofskifte

1, 2, 3 SMIIIIL! Vidste du at. hver sjette af alle unge har syreskader i tænderne? man godt kan have syreskader uden at have huller?

Materialer og korrosion - offshore

Fysisk påvirkning af hårdt vand Kalkknuserens indflydelse på dannelse af kalkbelægninger

SIKKERHEDSDATABLAD. Calcium Carbonate HDO. Produktet er ikke anmeldelsespligtigt og er derfor ikke tildelt et Pr. nr.

Cariologi og Endodonti September 2010 Tandlægeskolen, Københavns Universitet CARIOLOGISK GRUNDKURSUS FLUORID OG CARIES

Undervisningsbeskrivelse

Elevens uni-login: Skolens navn: Tilsynsførendes underskrift: FP9. 9.-klasseprøven BIOLOGI

SIKKERHEDSDATABLAD Side 1/4 Produktnavn: Klortabletter Revisionsdato: 26. august 2010, Erstatter: 1. udgave

Foreløbig konklusion:

Leverandørbrugsanvisning I henhold til 91/155 EC, 93/112 EC, 2001/58 EC

Sikkerhedsdatablad. Produkt GENCOOL PC-26 Afkølingsvæske Side: 1 /5. Kode: Version: 4 Dato: 07/09/2004 Annullerer og erstatter: 02/06/2004

1. Atomteorien - samt øvelsen: Best af molarmasse for lightergas

Eksamensspørgsmål til BiB biologi B 2015

Navn Kemi opgaver Klasse 9. b Side 1 af 9. Hvilke elementærpartikler indeholder kærnekræfter, som holder kernen sammen?

Vitaminer og mineraler

Sikkerhedsdatablad I henhold til 1907/2006/EC

Blødgøring af drikkevand

Hvad påvirker din sundhed?

Faxe Kalk A/S Lærervejledning

Toksikologiske vurderinger fundament for den nordiske vejledning. Jørn Gry. (konsulent, tidligere toksikolog på Fødevareinstituttet)

Blødgøring hos Nordvand - Muligheder og perspektiv

Rette valg af beton til anlægskonstruktioner. Erik Pram Nielsen Teknisk Konsulent, M.Sc., Ph.D.


F2i. TASKI Jontec Plaza. Forsegler / højglans polish til stengulve. Beskrivelse. Egenskaber. Fordele. Brugsanvisning. Tekniske specifikationer

Undervisningsbeskrivelse

TIP EN 12 ER OM KRÆFT HOS BØRN

VÆRD AT VIDE OM TÆNDER

Den videnskabelige evidens bag kostrådene. Vibeke Kildegaard Knudsen Afdeling for Ernæring

Sikkerhedsdatablad I henhold til 1907/2006/EC

Uorganiske sporstoffer

VÆRD AT VIDE OM TÆNDER

Bilag 1: ph. ph er dimensionsløs. Den har en praktisk betydning men ingen fundamental betydning.

Nedenstående datamateriale er fra pilotprojektets første del (Arbejdspakke 1), der vedrører CO 2- og partikelforurening.

Grundlag for vurdering af forureningsgraden. Om metallerne:

Undervisningsbeskrivelse

RTG. Algers vækst. Louise Regitze Skotte Andersen, klasse 1.4. Vejleder: Anja Bochart. Biologi

VITAMINER OG MINERALER

PUNKT 1: Identifikation af stoffet/blandingen og af selskabet/virksomheden

Æg i kosten, del.1. v. Grethe Andersen ga@lf.dk. Dansk Fjerkræskongres den 2. februar 2012

Jordkvalitetskriteriet 20 mg arsen pr. kg jord. Afskæringskriteriet: 20 mg arsen pr. kg jord.

Side 1 af 8. Undervisningsbeskrivelse. Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser

Fysik/kemi. Fagets overordnede rammer. Formål. Fagplan

Studieretningsplan. Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser. Oversigt over gennemførte undervisningsforløb

Sundhedseffekter ved nitrat i drikkevandet

OSMOSE. Formålet med disse øvelser er altså at forstå: Hvad er osmose og hvorfor er det en meget vigtig biologisk proces.

1. IDENTIFIKATION AF STOFFET/MATERIALET 2. SAMMENSÆTNING/OPLYSNING OM INDHOLDSSTOFFER

SIKKERHEDSDATABLAD TRIDEX DG. Version : 4. Manganese ethylenebis (dithiocarbamate) (polymeric) complex with zinc salt.

Torben Rosenørn. Aalborg Universitet. Campus Esbjerg

Eksamensspørgsmål Biologi C - sygeeksamen den 19. december 2013 Hold: 3bbicfh2

Vandafstrømning på vejen

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Eksamensspørgsmål 2.f ke Fag: Kemi C Lærer: Peter R Nielsen (PN) Censor: Charlotte Jespersen VUC Aarhus

Miljøvurdering af midlerne Datakrav og risikovurdering. Lise Samsøe-Petersen (Annette L. Gondolf)

SIKKERHEDSDATABLAD. NU-CIDEX, færdigblandet opløsning, flaske A og flaske B. Dampe/aerosoler kan irritere luftvejene. Kan irritere øjnene og huden.

Arbejdspladsbrugsanvisning

Transkript:

Grundvandskemi 2: kemisk ligevægt syre base reaktioner Eksempler på grundvand og vandkemi i vores hverdag Søren Munch Kristiansen smk@geo.au.dk

G02 2 Regnen Opløst ilt Opløst kuldioxid Opløst kvælstof er ikke reaktivt En række sporstoffer kommer også Kemiske stoffer afsættes ved våd og tørdepostion Anthropogene stoffer som CFC, SF 6, etc. Forhøjede koncentrationer af N og S forbindelse Grundvand (og jordvand) Kemisk typisk meget anderledes end regn Vandet i jorden kan være fx hårdt eller blødt Kan indeholde menneskeskabte stoffer og forhøjede koncentrationer af organiske, uorganiske, radioaktivitet, sporstoffer Kan have meget opløst organisk stof Indeholder mange mikroorganismer

G *complex ions* are not to be confused with *complexes* in solution, like MgHCO3+ or PtCl2(NH3)2. 3

Oprindelse af grundvand => regnvand G02 4 Opløste stoffer skyldes så: Naturlige kilder Oceaner Vulkaner Støv (vinderosion) Skovbrande Antropogene kilder Skovbrande Fossile brændstoffer Industri (cement, m.fl.) Appelo & Postma, 1997

G02 5

G02 6

G02 7

G02 8 Ion activity product {IAP}

G02 9

G02 10

G02 11 REDOX senere

K eq er = IAP = Ion activity produkt KUN når der er kemisk ligevægt i væsken G02 12

Reaktionskinetik G02 13 Typiske effeter på reaktionerne som funktion af temperatur: a) uorganiske reaktioner b) explosive reaktioner c) biokemiske reaktioner

G02 14 K eq = {Ca 2+ } eq {CO 3 2 } eq K sp bruges på engelsk (sp = solubility product) om et stofs opløselige i vand ved ligevægt Ved ligevægt for en gas opløselighed i vand kaldes K eq også for Henry s konstant.

Bemærk enheden for K eq! G02 15

Termodynamisk ligevægt G02 16 Definerer reaktionens kvotienten uanset om der er ligevægt: (denne kaldes for ion aktivitets produktet IAP) IAP G r (Gibbs frie energi) er defineret som: IAP IAP IAP (Gibbs fri energi = 0) IAP IAP

Når der IKKE er ligevægt i væsken! G02 17 SI = log IAP lonaktivitetsproduktet i opløsningen Ligevægtskonstanten for mineralet IAP = {Ca 2+ } {CO 3 2 } Calcit har K eq = 10 8,4 SI (CaCO 3 ) = log IAP log K eq = log IAP + 8.4 HUSK IAP = ved ligevægt = K sp Nu regnes på common ion effect opgaverne

G03 18 Hvorfor forvitrer mineraler? Bowen s serie Udfældning i magma: først Opløselighed i vand: størst sidst mindst 18 Bowen, 1922; Borggaard, 2000

Størrelse betyder noget opløsning af mineraler G03 19 Source: Bruce Railsback, Univ. Georgia 1 Ångstrøm = 10 10 m 19

G02 20

Det antages, at ΔH 0 og ΔS 0 er temperaturuafhængige. Herved kan differensen mellem K ved forskellige temperaturer, her T 1 og K ved T 2, findes som: G02 21

G02 22

23 G02 23 Log Keq

Smokers og kalkudfældninger i vores dagligdag G02 24 I vandrør, elkedler, vandhaner, etc. Udfældninger af kalk som CaCO 3 sker oftest i form af dårligt krysalliseret aragonit med mange urenheder som inklusioner eller if. af fejl i krystalgitret) G02 24

G02 25 En endoterm reaktion, dvs. H >0, så energi forbruges Nu regnes på opløselighed af calcit opgaven

G02 26

Brønsted Lowrysyre base definition: Syre: kan give eller donere en proton, fx HCl Base: kan modtage eller acceptere en proton, fx NaOH G02 27

G02 28

G02 29

G02 30 Hyppighed af forekomst i grundvand Varv i søsedimenter fra Holocæn: Lyse lag: maj juli mange kalkskallede organismer Mørke lag, August April få kalkskallede organismer

G02 31

Nu regnes på ph i regnvand og jord opgaven G02 32

Grundvand, drikkevand og os G02 33 Plumlee & Ziegler, 2007 33

Toksikologi og epidemiologi G02 34 Når man vurderer et stofs giftighed skelner man imellem giftvirkningen: i naturen (en øko toksikologisk trussel) og på mennesker (en human toksikologisk trussel). Giftvirkningen på mennesker deles normalt op i: korttids, dvs. akut forgiftning (toksikologi), og Langtidseffekter (epidemiologi), som kroniske sygdomme (fx i hud, nerver, og tarm/mave) og cancer (fx hud og urinvejskræft). 34

Anbefalede indtag og sporstoffer Eksempel: Jod er essentielt for at vi kan regulere metabolismen in cellerne (via hormoner fra skjoldbruskkirtlen) og er vigtig for tidlig udvikling af mange organer, Mennesklig sundhed Mikronæringsstof jod, selen, Sikker og tilstrækkelig Dagligt indtag = RNI Daglig indtag Makronæringsstof calcium, RNI: Recommended daily nutrient intake UL: highest average daily nutrient intake level unlikely to pose risk of adverse health effects Giftigt stof bly, arsen, Gruppe RNI g/dag (WHO) UL g/dag (European commision) UL g/dag (IOM, US) 0 5 år 90 200 250 200 300 6 12 år 120 250 450 300 12 17 år 150 450 500 300 900 Voksne 150 600 (500) 1100 Gravide/amme nde 200 600 1100 Livstidspåvirkningen er vigtig 35

Skjoldbruskkirtel: jod Hvorfor så geologi? I i human ernæring vs. endokrinologi godt belyst I fra salt + I fra vand problem? Grund og drikkevand: <1 til >150 g/l I som iodid og org. bundet i drikkevandet Korrelation til marine aflejringer forklare høje indhold De lave indhold ikke forstået? Vi ved ikke meget om de biogeokemiske processer i jordbund/sedimenter (delvist pga. I analyser er vanskelige)

Tidligere jod studier VORES STUDIE Jod i grundvand (n=2562) i perioden 1933 2011 100 fold variation Grundvand (Jupiter data) Hanevand fra hospitaler 37 Pedersen, 1999, Voutchkova, submitted

Tænder og knogler: Fluor Fluorid kommer fra drikkevand Alt for højt indtag af F som barn kan give knoglemisdannelser (ikke DK) Mere fluorid = færre huller i tænderne (1.500 ppm max.) Natrium flourid (NaF), tin flourid (SnF 2 ) og natrium monoflourfosfat (Na 2 PO 3 F) bruges i tandpasta imod caries. H 2 SiF 6 og NaF tilsættes ofte drikkevand i USA til ca. 1 ppm Grænseværdier for F i drikkevand US: MCL = 4 mg/l, DK: 1,5 mg/l Baird & Cann, 2008; Ugeskrift Læger 172/15, s. 1100; Skinner, 2005 G02 38 Fluorose (I DK normalt kun som hvidlig misfarvning af tænder) skyldes for højt indtag af fluor mens de blivende tænder udvikles (kritisk alder 1 4 års, >8 år ingen risiko) Indtag af F giver udfældning af fluorapatit (og ikke kun hydroxylapatit), så børn <7 8 år har gavn af indtag af F (inkl. Ca!) Voksne kun if. med F s kontakt med tænderne hvor F substituere med OH i hydroxylapatit, så det kommer til at virke bakteriedræbende. Ingen entydig sammenhænge mellem F i drikkevand og incidensen af osteoporose

Tænder og knogler: Fluor G02 39 Grænseværdi drikkevand (>1,5 39 mg F pr. liter) Arvin m.fl., 2010