Чем можно растворить герметик: Чем можно растворить герметик силиконовый — REMONTIR.INFO
Чем и как растворить силиконовый герметик читайте на официальном сайте Belinka. Какой растворитель разъедает силикон подскажут наши менеджеры.
Силиконовый герметик – вот продукт, без которого не обойдется ни одна строительная или отделочная работа, ведь в процессе постоянно появляются нежелательные трещины, часто необходимо заделать зазоры, обработать стыки, соединить незаметно различные материалы.Силиконовый герметик представляет собой пастообразную смесь, застывающая после нанесения, скрепляя все необходимое. Время самого застывания зависит от площади обрабатываемой поверхности. Его применяют при работе со стеклом, деревом, алюминием, керамикой, пластиком.
По составу обычно выделяют 2 вида герметика:
- кислотный, стоящий намного дешевле, однако он имеет недостаток – при работе выделяется неприятный уксусный запах, а также кислота, которая, вступая в реакцию с поверхностью, может ее повредить. Чтобы избежать такой ошибки, необходимо перед началом работы проверить, совместим ли обрабатываемый материал и герметик;
- нейтральный, его главным преимуществом является значительная степень стойкости к высоким температурам.
Очень часто при работе возникает проблема, чем растворить силиконовый герметик, случайно попавший на поверхность. Дело в том, что обычно герметик прилипает «намертво», решить такую задачу достаточно трудно, но возможно. Умельцы обычно применяют 2 способа – это механический, химический. Для начала стоит запомнить, что просто отдирать герметик ни в коем случае нельзя. Вы потратите на это много времени, усилий, не добившись при этом желательных результатов. В конце концов, возможно, вы сможете отодрать и герметик, а также и материал поверхности, на которую он попал.
И так, для начала необходимо обрезать основную часть попавшего герметика, используя лезвие или нож, здесь необходимо быть предельно осторожным, аккуратным. Далее определитесь, чем вы будете растворять оставшийся силиконовой герметик. Можно использовать специальный растворитель или бензин. Многие считают, что если герметик имеет уксусный запах, то его можно удалить уксусной кислоты, однако это мнение ошибочное. И так, нанесите выбранное средство на тряпку, протрите место, откуда пытаетесь убрать герметик. Необходимо подождать, пока вещества вступят в реакцию. Оставшийся герметик должен превратиться в гелеобразную смесь, легко устраняющуюся обычной мочалкой, тряпкой. Помните, что перед началом работ, необходимо на неприметном месте проверить, как растворитель будет реагировать с поверхностью, так как он может повредить материал, разъесть краску.
Во время использования силиконового герметика, необходимо надевать специальные защитные рукава, чтобы избежать воздействия герметика на кожу.
Сейчас на рынке представлено огромное множество разнообразного товара в этой области, достаточно трудно подобрать наилучший вариант при хорошей цене и отличном качестве. Компания Belinka с каждым годом становится все популярнее среди профессиональных строителей и любителей. Их продукция всегда отличалась надежность и долговечностью.
- стойкость к природным воздействиям, ультрафиолетовым лучам, высоким температурам;
- высокий уровень прилипания, или так называемой адгезии, позволяющая обрабатывать многие поверхности;
- долговечность, благодаря которой вы надолго забудете о проблеме герметизации;
- лояльные цены;
- повышенная морозостойкость.
Если вы столкнулись с проблемой удаления ненужного материала, представители компании помогут вам подобрать смесь, чем можно растворить силиконовый герметик.
С продукцией данной компании любые работы станут простыми, легкими, не требующими больших затрат времени, усилий.
Последние статьи
Правила обработки деревянного подоконника
11.11.2020
Как выбрать лак для инженерной доски?
06.11.2020
Какой краской красить кирпичную стену на балконе?
05.11.2020
Правила ухода за деревянными жалюзи
29. 10.2020
Как выбрать средство с воском для дверей из шпона?
27.10.2020
Как выбрать масло для твердых пород древесины?
21.10.2020
Силиконовый герметик чем растворить в домашних условиях? Проверенные способы, рекомендации
Домашний уют 31 августа 2016Желая выполнить монтаж своими руками, можно запачкать отделочные материалы, одежду или руки. Тогда приходится решать, чем растворить клей-герметик. Ведь на разных поверхностях он требует особого подхода к устранению. Поэтому одним и тем же средством нельзя удалить вещество с кожи рук и кафельной поверхности.
Силиконовый герметик и его свойства
В поисках ответа на вопрос о том, чем можно растворить силиконовый герметик, необходимо понять, что это за вещество. Представленные составы применяются для замазывания швов и стыков на различных поверхностях. Этот материал защищает от проникновения внутрь влаги, повышает теплоизоляционные качества отделки.
Его изготавливают на основе особого каучука. В состав (в зависимости от сферы применения) входят разные добавки. На воздухе или под влиянием других химических веществ мастика становится твердой и прочной.
Такой герметик зачастую применяют при отделке ванной комнаты, создании аквариумов, бассейнов, а также при обустройстве вентиляционных систем.
Особенности
Силиконовый герметик является очень прочным веществом. Если он застыл, удалить клей будет крайне тяжело. Он становится единым целым с материалами отделки. Поэтому чем быстрее проводится коррекция, тем лучше.
Решая, чем растворить силиконовый герметик в домашних условиях, необходимо учитывать скорость высыхания. Она зависит от толщины слоя. 2 мм клея полностью высыхают за сутки. После этого удалить выступающие участки будет крайне сложно. Даже через 20 мин. после нанесения силикон может прихватиться так крепко, что сделать с ним что-то будет тяжело.
Поэтому, выполняя ремонт своими руками, лучше подготовить все средства для растворения герметика заранее. Если в процессе работы клей попадает на отделочный материал, одежду или кожу, удалить его следует сразу же. Высохший силикон тяжело убрать даже сильными химическими средствами.
Особенности устранения
Особенными качествами и свойствами обладает каждый тип такого клея, как силиконовый герметик. Чем растворить это вещество, зависит от его разновидности. Существует универсальный, санитарный, автомобильный и аквариумный герметик.
Проще всего поддается воздействию разных химических средств первая разновидность. Также необходимо учитывать, на какой тип поверхности попало вещество.
Для каждого случая существуют свои средства. Некоторые люди стараются очистить поверхности механическим способом. Однако это довольно плохая идея. Особенно в том случае, если речь идет о кафеле, стекле или столешнице. Да и одежду можно повредить, прикладывая механические усилия. Поэтому растворять силиконовый герметик будет правильнее. Но к этому процессу следует отнестись ответственно.
Рекомендации экспертов
Следует отметить, что есть ряд особенностей при устранении клея. Чем растворить засохший силиконовый герметик, будет зависеть от типа основы. Если же клей еще не успел застыть, его очень просто вытереть влажной салфеткой.
Но если в течение первых 20 мин. ремонтник не заметил пятна силикона на материале, процедура устранения герметика значительно усложняется. Дело в том, что не каждую поверхность можно обработать химическими средствами.
Поэтому в таких условиях убрать силикон становится практически невыполнимой задачей. Будет разумнее в процессе нанесения герметика следить за чистотой окружающих предметов.
Стекло
Если в процессе герметизации оконных стекол, аквариума этот материал был испачкан клеем, можно воспользоваться одним из следующих химических средств. В поисках ответа на вопрос о том, чем растворить силиконовый герметик до жидкого состояния, нужно рассмотреть специальные химические средства. Это, например, «Пента-840», уайт-спирит.
Это специальные растворители, выпущенные для удаления такого клея. Однако их стоимость довольно высока. Средство уайт-спирит считается универсальным. Его наносят на определенное время на поверхность. Далее вещество вместе с размякшим герметиком убирается с поверхности. При желании можно попробовать в качестве растворителя применять бензин или керосин. Их стоимость будет меньше, но и эффективность хуже. Поэтому для обработки поверхности придется потратить больше сил и времени.
Кафель
Решая, чем можно быстро растворить силиконовый герметик на кафельной плитке, необходимо оценить ее качество. Если эта облицовка не выдерживает воздействия химических элементов, такие специальные растворители, как уайт-спирит и «Пента-840», не подойдут. Кафель потеряет свои эстетические качества, растрескается.
В этом случае придется запастись терпением. Бензином или керосином растирают неблаговидные участки до тех пор, пока силикон не размягчится. Тогда он оттирается с поверхности просто. Не стоит применять при этом абразивные средства. Из-за них на кафеле образуются царапины.
Столешница
Когда обустраивают новую раковину на кухне, небольшое количество герметика может попасть из-под нее на столешницу. Если среагировать быстро, тряпка с бензином или керосином поможет убрать выступающий клей. Поэтому перед началом работы нужные средства следует подготовить для подстраховки.
Но решая вопрос о том, как растворить силиконовый герметик под раковиной, если он засох, придется значительно потрудиться. Дело в том, что химические специальные растворители практически всегда портят столешницу. Только разновидности из натурального камня выдерживают подобные воздействия.
Поэтому необходимо при помощи неабразивного моющего средства или бензина растирать выступающий силикон. Через какое-то время он размякнет. Его можно будет удалить с поверхности при помощи деревянной лопатки. Она оставляет минимальное количество царапин.
Даже применяя моющее средство, необходимо ознакомиться с характеристиками столешницы. Дешевые невлагостойкие разновидности при длительном пребывании на них подобных веществ разрушаются. Здесь можно посоветовать только механически снять выступающий герметик.
Работа длительная и кропотливая. Но при аккуратных действиях удалить силикон все же удастся.
Одежда и руки
В процессе проведения ремонта нередки ситуации, когда на руки или одежду попадает силиконовый герметик. Чем растворить это вещество в таких условиях, интересует многих людей. Если клей, попавший на ткань, был универсальным, его можно оттирать спиртом или водкой. Эти средства подойдут для удаления силикона с кожи рук. Ватой, смоченной веществом, аккуратно оттирают герметик.
Но если клей, попавший на ткань или кожу, был кислотным, его следует убирать при помощи 70% раствора уксуса. Этот способ подходит исключительно для одежды. На коже могут остаться ожоги, особенно если сильно втирать средство.
Поэтому при попадании силикона этой разновидности на руки, необходимо сразу же стирать его спиртовыми салфетками. Работу необходимо проводить в перчатках. Одежду же обрабатывают уксусным раствором в течение 30 мин. Далее при помощи щетки растирают силикон, оставшийся на ткани. Это позволит довольно быстро устранить загрязнения.
Рассмотрев особенности, которыми обладает представленный клей, можно самостоятельно и довольно качественно удалить с разных поверхностей силиконовый герметик. Чем растворить такое вещество, зависит от материала основы. Действия необходимо проводить максимально обдуманно. Иначе можно навредить материалам, ткани или своей коже. Лучше устранять загрязнения сразу, еще до засыхания силикона.
Источник: fb.ruКак растворить остатки силиконового герметика, чтобы не повредить поверхность под ним — Наш уютный дом
Если вовремя не удалили силикон, воспользуйтесь одним из подручных растворителей
Ни один ремонт не обходится без силиконового герметика. Средство настолько удобно и универсально в использовании, что им можно качественно зачистить швы, склеить поверхности, устранить небольшие вмятины и неровности, защитить материалы от проникновения влаги. Однако иногда силикон затвердевает слишком быстро или в неположенных местах. В таком случае нужно избавиться от остатков герметика. Как это сделать в домашних условиях, читайте в статье.
Рекомендации по растворению силикона
Подождите пока силикон хорошо размякнет, а затем счищайте / Фото: sdelai-lestnicu. ru
Избавиться от силиконовых следов помогут спирто или кислотосодержащие составы. Во время работы обеспечьте в помещении хорошую вентиляцию. Обязательно надевайте защитные перчатки и респиратор. Дайте средству подействовать, не спешите моментально удалять герметик. Силикон должен размякнуть и стать желеобразным. Снимайте субстанцию ножом или шпателем, но не голыми руками.
Перед тем, как заняться очищением, обратите внимание, на каком материале засох герметик. Чересчур агрессивный растворитель может не только снять силикон, но и верхний слой поверхности под ним.
Используйте только рекомендованные для определенных материалов средства и всегда тестируйте очиститель на незаметном участке пола или мебели.Как удалить средство с различных материалов
1. Пластик
Уксус и нашатырный спирт подходят практически для всех поверхностей
Пластмассовая поверхность отличается гладкостью и отсутствием пор. Удалить остатки герметика на таком материале не составит труда. Попробуйте бережно счистить субстанцию шпателем или ножом. Если не получается, тогда размочите загрязнение нашатырным спиртом, бензином, уксусной кислотой или керосином. Нанесите одно из средств на ватный диск и приложите к силикону. Подождите, пока герметик полностью размякнет. Далее счистите подтек жесткой стороной губки или наждачной бумагой. Также можно воспользоваться бытовой химией, которая содержит соляные кислоты.
2. Стекло
Если силикон случайно попал на стекло, воспользуйтесь керосином или ацетоном / Фото: cozzyroom.com
У материала достаточно плотная структура, поэтому силикон не проникает глубоко в стекло. Снимать средство ножом или другими острыми предметами нельзя, так как можно поцарапать материал или даже образовать трещины. С задачей справятся керосин или ацетон, а также профессиональные растворители. Ацетон лучше использовать для свежих загрязнений. Альтернативный вариант — жидкость для снятия лака. В случае с застарелым силиконом поможет керосин. Приложите ватный диск с веществом на засохший герметик, а после аккуратно удалите губкой. В завершение протрите стеклянную поверхность тряпочкой из микрофибры, чтобы стереть разводы.
3. Кафель
Если уверены в своем мастерстве, можно аккуратно снять герметик инструментом / Фото: gidpokraske.ru
Глазурованная поверхность кафельной плитки выглядит великолепно. Однако ее легко повредить, если счищать или тереть силикон острыми предметами. Также не рекомендуется применять профсредство с органическими компонентами. В случае с кафелем лучше воспользоваться бытовой химией, которая предназначена именно для этого материала. Из-за неправильно подобранного средства плитка может потускнеть.
4. Древесина
Горячий мыльный раствор эффективно и деликатно отмоет деревянные изделия / Фото: wikihow.com
Свежее загрязнение можно удалить мыльным раствором. Наберите немного горячей воды, разведите в ней жидкое мыло и обработайте тряпочкой силикон. Если герметик успел застыть, подденьте его пластиковым шпателем. Ни в коем случае не применяйте нож или другой инструмент из металла, иначе можно повредить мебель.
5. Человеческая кожа
Обработайте руки спиртом, чтобы безопасно удалить силикон / Фото: severdv.ru
Если занимались ремонтом без перчаток и силиконовая субстанция прилипла к телу, не стоит отдирать налипшее средство. Так вы только травмируете кожные покровы и занесете инфекцию. Самый простой способ — смочите ватный диск в любом спиртосодержащем веществе и приложите его к герметику. Дождитесь, пока силикон размягчится и аккуратно сотрите.
6. Ткань
С очищением текстиля хорошо справляются спирт и уксус / Фото: mir-obuvi.org
В случае, когда герметик испачкал текстильное изделие, поможет спирт или уксусная эссенция 70-80%. Предварительно нанесите средство на незаметный участок материи. Так вы узнаете наверняка, пострадает вещь или нет. Приложите к загрязнению смоченный в одной из жидкостей диск, а после размягчения сотрите остатки силикона губкой.
Чего делать не рекомендуется
Заделывайте щели в несколько слоев, давая каждому хорошо высохнуть / Фото: strana-sovetoff.ru
1. Пренебрегать сроком годности силикона. Просроченный герметик будет действовать, но не так, как нужно. Например, долго затвердевать или вовсе не застывать.
2. Заливать глубокие трещины за один раз. Не спешите, а наносите силикон послойно, оставляя достаточно времени для высыхания. Так вы выполните работу намного качественнее.
3. Подбирать герметик наобум. Существуют средства для внутренних работ, а есть для внешних. Не используйте один силикон взамен другого, иначе результат может разочаровать. К примеру, если нанести герметик для внутренних работ для обработки ванны с обратной стороны, не страшно, когда со временем материал пожелтеет. Чего не скажешь, если такое произойдет на поверхности, которая выполняет декоративную функцию.
Выбирайте герметик, исходя из вашей цели / Фото: sdelai-lestnicu.ru
4. Использовать герметик на чугунных и металлических поверхностях. Не каждая силиконовая смесь подходит для этих материалов и может привести к коррозии.
5. Утеплять новый дом. Некоторые люди заделывают герметиком трещины и щели, чтобы стены не продувало. Однако такой вариант подходит только для старых домов, которые уже «уселись». Новые постройки еще немного двигаются, поэтому силикон внутри может «разъехаться» по стенам и не выполнит свою функцию.
6. Не обновлять герметик с противогрибковым эффектом. Если кажется, что можно один раз обработать поверхность силиконом с фунгицидными, антибактериальными свойствами, то вы ошибаетесь. Спустя некоторое время эффект исчезает, поэтому каждые пару лет необходимо освежать защитный слой.
Если использовать пистолет, работа получится более аккуратной / Фото: sdelai-lestnicu.ru
Силиконовый герметик — отличный помощник во время ремонта. Старайтесь использовать его поаккуратнее, чтобы не пришлось избавляться от засохших последствий.
Растворенный кислород — Системы измерения окружающей среды
Что такое растворенный кислород?
Растворенный кислород означает уровень свободного, несоставного кислорода, присутствующего в воде или других жидкостях. Это важный параметр при оценке качества воды из-за его влияния на организмы, обитающие в водоеме. В лимнологии (изучении озер) растворенный кислород является важным фактором, уступающим только воде. Слишком высокий или слишком низкий уровень растворенного кислорода может нанести вред водным организмам и повлиять на качество воды.
Несоставной кислород или свободный кислород (O2) — это кислород, который не связан с каким-либо другим элементом. Растворенный кислород — это присутствие этих свободных молекул O2 в воде. Связанная молекула кислорода в воде (h3O) находится в соединении и не учитывается при определении уровней растворенного кислорода. Можно представить, что молекулы свободного кислорода растворяются в воде так же, как соль или сахар при перемешивании ².
Несвязанные молекулы кислорода в водеРастворенный кислород и водная жизнь
Растворенный кислород важен для многих форм водных организмов.Растворенный кислород необходим многим формам жизни, включая рыб, беспозвоночных, бактерии и растения. Эти организмы используют кислород для дыхания, как и организмы на суше. Рыбы и ракообразные получают кислород для дыхания через свои жабры, в то время как растениям и фитопланктону требуется растворенный кислород для дыхания, когда нет света для фотосинтеза 4 . Необходимое количество растворенного кислорода варьируется от существа к существу. Донные кормушки, крабы, устрицы и черви нуждаются в минимальном количестве кислорода (1-6 мг / л), тогда как мелководным рыбам требуется более высокий уровень (4-15 мг / л) ⁵.
Микробам, таким как бактерии и грибы, также требуется растворенный кислород. Эти организмы используют DO для разложения органического материала на дне водоема. Микробное разложение является важным фактором повторного использования питательных веществ. Однако, если существует избыток разлагающегося органического материала (от умирающих водорослей и других организмов) в водоеме с нечастым или нулевым оборотом (также известный как стратификация), кислород на более низких уровнях воды будет израсходован быстрее ⁶.
Откуда взялось?
Как растворенный кислород попадает в водуРастворенный кислород попадает в воду через воздух или как побочный продукт растений.Из воздуха кислород может медленно диффундировать по поверхности воды из окружающей атмосферы или быстро смешиваться с аэрацией, естественной или искусственной 7 . Аэрация воды может быть вызвана ветром (создающим волны), порогами, водопадами, сбросом грунтовых вод или другими видами проточной воды. Искусственные причины аэрации варьируются от аквариумного воздушного насоса до водяного колеса, вращаемого вручную, и до большой плотины.
Растворенный кислород также образуется как побочный продукт фотосинтеза фитопланктона, водорослей, морских водорослей и других водных растений 8 .
Растворенный кислород в результате фотосинтеза
Растворенный кислород может попадать в воду как побочный продукт фотосинтеза.В то время как большая часть фотосинтеза происходит на поверхности (мелководные растения и водоросли), большая часть процесса происходит под водой (водорослями, подповерхностными водорослями и фитопланктоном). Свет может проникать в воду, хотя глубина, на которую он может проникнуть, зависит от растворенных твердых частиц и других светорассеивающих элементов, присутствующих в воде. Глубина также влияет на длины волн, доступные растениям: красный цвет быстро поглощается, а синий свет виден на расстоянии более 100 метров.В чистой воде больше не хватает света для фотосинтеза за пределами 200 м, и водные растения перестают расти. В мутной воде эта фотическая (светопроницаемая) зона часто намного мельче.
Независимо от доступных длин волн цикл не меняется ⁹. Помимо необходимого света, CO2 легко поглощается водой (он примерно в 200 раз более растворим, чем кислород), а кислород, образующийся в качестве побочного продукта, остается растворенным в воде¹⁰. Основная реакция водного фотосинтеза остается:
CO2 + h3O → (Ch3O) + O2
Так как водный фотосинтез зависит от света, выделяемый растворенный кислород достигает пика в дневные часы и снижается ночью ⁸.
Насыщение растворенным кислородом
Не все глубины воды достигают 100% насыщения воздухомВ устойчивом водном пространстве без стратификации растворенный кислород остается на уровне 100% насыщения воздухом. 100% -ное насыщение воздухом означает, что вода удерживает в равновесии как можно больше молекул растворенного газа. В состоянии равновесия процентное содержание каждого газа в воде будет эквивалентно процентному содержанию этого газа в атмосфере, то есть его парциальному давлению ³. Вода будет медленно поглощать кислород и другие газы из атмосферы, пока не достигнет равновесия при полном насыщении 10 .Этот процесс ускоряется ветровыми волнами и другими источниками аэрации ³.
В более глубоких водах DO может оставаться ниже 100% из-за дыхания водных организмов и микробного разложения. Эти более глубокие уровни воды часто не достигают 100% -ного равновесия насыщения воздухом, потому что они недостаточно мелкие, чтобы на них влияли волны и фотосинтез на поверхности ³. Эта вода находится ниже невидимой границы, называемой термоклином (глубина, на которой температура воды начинает снижаться) ¹¹.
Что влияет на растворимость кислорода?
Концентрация растворенного кислорода уменьшается при повышении температурыДва водоема, оба на 100% насыщенные воздухом, не обязательно имеют одинаковую концентрацию растворенного кислорода. Фактическое количество растворенного кислорода (в мг / л) будет варьироваться в зависимости от температуры, давления и солености ¹.
Во-первых, растворимость кислорода уменьшается с повышением температуры ¹. Это означает, что более теплая поверхностная вода требует меньше растворенного кислорода для достижения 100% насыщения воздухом, чем более глубокая и холодная вода.Например, на уровне моря (1 атм или 760 мм рт. Ст.) И 4 ° C (39 ° F) 100% насыщенная воздухом вода будет содержать 10,92 мг / л растворенного кислорода. ³ Но если бы температуру подняли до комнатной, 21 ° C (70 ° F), то при 100% -ном насыщении воздухом было бы только 8,68 мг / л растворенного кислорода ³.
Второй растворенный кислород экспоненциально уменьшается с увеличением уровня соли ¹. Вот почему при одинаковом давлении и температуре соленая вода содержит примерно на 20% меньше растворенного кислорода, чем пресная вода ³.
Концентрация растворенного кислорода уменьшается с увеличением высоты (снижением давления)В-третьих, растворенный кислород будет увеличиваться с увеличением давления ¹. Это верно как для атмосферного, так и для гидростатического давления. Вода на более низких высотах может содержать больше растворенного кислорода, чем вода на больших высотах. Это соотношение также объясняет возможность «перенасыщения» воды ниже термоклина — при более высоком гидростатическом давлении вода может удерживать больше растворенного кислорода, не выходя из него ¹. Газонасыщенность уменьшается на 10% на метр увеличения глубины за счет гидростатического давления ². Это означает, что если концентрация растворенного кислорода будет при 100% -ном насыщении воздухом у поверхности, это будет только при 70-процентном насыщении воздухом на три метра ниже поверхности.
Таким образом, более холодные и глубокие пресные воды способны удерживать более высокие концентрации растворенного кислорода, но из-за микробного разложения, отсутствия контакта с атмосферой для диффузии и отсутствия фотосинтеза фактические уровни DO часто намного ниже 100% насыщения ¹⁰ . Теплая неглубокая соленая вода достигает 100% насыщения воздухом при более низкой концентрации, но часто может достигать уровней более 100% из-за фотосинтеза и аэрации. Мелководье также остается ближе к 100% насыщению из-за контакта с атмосферой и постоянной диффузии ¹⁰.
Если происходит значительный фотосинтез или быстрое изменение температуры, вода может достичь уровней DO выше 100% насыщения воздухом. На этих уровнях растворенный кислород будет рассеиваться в окружающей воде и воздухе, пока не достигнет уровня 100% ³.
Как вода может быть насыщена более чем на 100%?
Закон Генри, определяющий концентрацию растворенного кислорода при 20 ° C и 100% -ном насыщении воздуха (1 кг воды = 1 л воды)100% -ное насыщение воздухом является точкой равновесия для газов в воде.Это происходит потому, что молекулы газа диффундируют между атмосферой и поверхностью воды. Согласно закону Генри, содержание растворенного кислорода в воде пропорционально проценту кислорода (парциальному давлению) в воздухе над ним 13 . Поскольку содержание кислорода в атмосфере составляет около 20,3%, парциальное давление кислорода на уровне моря (1 атм) составляет 0,203 атм. Таким образом, количество растворенного кислорода при 100% насыщении на уровне моря при 20 ° C составляет 9,03 мг / л.
Уравнение показывает, что вода будет оставаться при 100% -ном насыщении воздухом при равновесии.Однако есть несколько факторов, которые могут повлиять на это. Водное дыхание и разложение понижают концентрацию DO, тогда как быстрая аэрация и фотосинтез могут способствовать перенасыщению. В процессе фотосинтеза кислород образуется как отходы. Это увеличивает концентрацию растворенного кислорода в воде, потенциально повышая ее насыщение выше 100%. Кроме того, уравновешивание воды — медленный процесс (за исключением ситуаций с сильным перемешиванием или аэрированием). Это означает, что уровень растворенного кислорода может легко превышать 100% насыщения воздуха в течение дня в фотосинтетически активных водоемах ¹⁴.
Растворенный кислород часто достигает более 100% насыщения воздуха из-за активности фотосинтеза в течение дня. Перенасыщение воды может быть вызвано быстрой аэрацией из плотины.Перенасыщение, вызванное быстрой аэрацией, часто наблюдается у плотин гидроэлектростанций и больших водопадов ². В отличие от небольших порогов и волн, вода, протекающая через плотину или водопад, задерживает и уносит с собой воздух, который затем погружается в воду. На большей глубине и, следовательно, при более высоком гидростатическом давлении этот увлеченный воздух вытесняется в раствор, потенциально повышая уровень насыщения более чем на 100% ².
Быстрые изменения температуры также могут привести к показаниям DO выше 100% ¹⁴. С повышением температуры воды растворимость кислорода уменьшается. В прохладную летнюю ночь температура в озере может быть 60 ° F. При 100% -ном насыщении воздуха уровень растворенного кислорода в озере будет 9,66 мг / л. Когда солнце встает и нагревает озеро до 70 ° F, 100% -ное насыщение воздухом должно соответствовать 8,68 мг / л DO ³. Но если нет ветра, который двигал бы равновесие, озеро все равно будет содержать исходные 9,66 мг / л DO, то есть насыщение воздухом 111%.
Типичные уровни растворенного кислорода
Концентрации растворенного кислорода могут колебаться ежедневно и сезонно.На концентрацию растворенного кислорода постоянно влияют диффузия и аэрация, фотосинтез, дыхание и разложение. В то время как вода достигает 100% насыщения воздухом, уровни растворенного кислорода также будут колебаться в зависимости от температуры, солености и давления ³. Таким образом, уровни растворенного кислорода могут варьироваться от менее 1 мг / л до более 20 мг / л в зависимости от того, как взаимодействуют все эти факторы.В пресноводных системах, таких как озера, реки и ручьи, концентрация растворенного кислорода будет варьироваться в зависимости от сезона, местоположения и глубины воды.
Колебания пресной воды: Пример 1
В реке Помтон в Нью-Джерси средние концентрации растворенного кислорода колеблются от 12-13 мг / л зимой и падают до 6-9 мг / л летом ⁸. В этой же реке наблюдаются суточные колебания до 3 мг / л из-за продукции фотосинтеза ⁸.
Уровни растворенного кислорода часто стратифицируются зимой и летом, меняясь весной и осенью, когда температура в озере выравнивается.Колебания пресной воды: Пример 2
Исследования в Крукед-Лейк в Индиане показывают, что концентрация растворенного кислорода изменяется в зависимости от сезона и глубины от 12 мг / л (поверхность, зима) до 0 мг / л (глубина 32 м, конец лета), при полном озере. Обороты весной и осенью выравнивают уровни DO около 11 мг / л для всех глубин ¹.
В реках и ручьях концентрация растворенного кислорода зависит от температуры.Реки и ручьи имеют тенденцию оставаться около 100% -ного насыщения воздухом или немного выше него из-за относительно большой площади поверхности, аэрации с порогов и разгрузки грунтовых вод, что означает, что их концентрация растворенного кислорода будет зависеть от температуры воды ¹.В то время как грунтовые воды обычно имеют низкие уровни DO, потоки, питаемые грунтовыми водами, могут содержать больше кислорода из-за притока более холодной воды и вызываемого ею перемешивания ¹⁵. Стандартные методы исследования воды и сточных вод определяют растворенный кислород в ручьях как сумму побочных продуктов фотосинтеза, дыхания, повторной аэрации, накопления за счет притока подземных вод и поверхностного стока ¹³.
Морская вода содержит меньше кислорода, чем пресная вода, поэтому концентрации DO в океане, как правило, ниже, чем в пресной воде.В океане среднегодовые концентрации DO в поверхностных водах варьируются от 9 мг / л у полюсов до 4 мг / л у экватора с более низкими уровнями DO на больших глубинах. Вблизи экватора концентрация растворенного кислорода ниже, поскольку соленость выше.
Уровни растворенного кислорода на поверхности океана: (данные: Атлас Мирового океана 2009; фото: Plumbago; Wikipedia Commons) В некоторых штатах приняты законы о стандартах качества воды, требующие минимальных концентраций растворенного кислорода; в Мичигане эти минимальные значения составляют 7 мг / л для холодноводных промыслов и 5 мг / л для теплокровных рыб 17 ; в Колорадо для «водной флоры и фауны с холодной водой класса 1» требуется 6 мг / л, а для «водной жизни с теплой водой класса 1» требуется уровень DO не менее 5 мг / л. 15 .Чтобы имитировать идеальные системы окружающей среды, пресноводным резервуарам в идеале требуется около 8 мг / л DO для оптимального роста, а требования к морским резервуарам варьируются от 6 до 7 мг / л DO в зависимости от уровня солености ¹⁸. Другими словами, растворенный кислород должен быть почти на 100% воздухонасыщенным.
Примеры требований для пресноводных организмов и растворенного кислорода
Минимальные потребности в растворенном кислороде пресноводных рыбХолодноводные рыбы, такие как форель и лосось, больше всего страдают от низкого уровня растворенного кислорода 19 .Средний уровень DO для взрослых лососевых составляет 6,5 мг / л, а минимальный — 4 мг / л ². Эти рыбы обычно стараются избегать мест, где растворенный кислород составляет менее 5 мг / л, и начнут умирать, если подвергнутся воздействию DO менее 3 мг / л более пары дней couple. Для икры лосося и форели уровни растворенного кислорода ниже 11 мг / л задерживают их вылупление, а ниже 8 мг / л замедляют их рост и снижают выживаемость. ¹⁹ Когда растворенный кислород падает ниже 6 мг / л (что считается нормальным для большинства других рыб), подавляющее большинство икры форели и лосося погибает.¹⁹
Синежабрец, большеротый окунь, белый окунь и желтый окунь считаются теплопроводными рыбами и зависят от содержания растворенного кислорода выше 5 мг / л. 21 . Они будут избегать районов, где уровни DO ниже 3 мг / л, но обычно не начинают страдать от смертельных случаев из-за кислородного истощения, пока уровни не упадут ниже 2 мг / л 22 . Средний уровень DO должен оставаться около 5,5 мг / л для оптимального роста и выживания ¹².
Судак также предпочитает уровни выше 5 мг / л, хотя они могут выжить при уровнях DO 2 мг / л в течение короткого времени.«Маски нужен уровень более 3 мг / л как для взрослых, так и для яиц». Карпы более выносливы, и хотя они могут наслаждаться уровнем растворенного кислорода выше 5 мг / л, они легко переносят уровни ниже 2 мг / л и могут выжить при уровнях ниже 1 мг / л²⁶.
К пресноводным рыбам, наиболее устойчивым к уровню DO, относятся толстоголовые гольяны и северная щука. Северная щука может выжить при концентрациях растворенного кислорода до 0,1 мг / л в течение нескольких дней и при 1,5 мг / л в течение бесконечного времени ²⁷. Толстоголовые гольяны могут выжить при концентрации 1 мг / л в течение длительного периода с минимальным влиянием на воспроизводство и рост.
Что касается донных микробов, то изменения ДО их не сильно беспокоят. Если весь кислород на их уровне воды будет израсходован, бактерии начнут использовать нитраты для разложения органических веществ — процесс, известный как денитрификация. Если весь азот израсходован, они начнут восстанавливать сульфат ¹⁷. Если органическое вещество накапливается быстрее, чем разлагается, отложения на дне озера просто обогащаются органическим материалом. ²⁸.
Примеры требований для морских организмов и растворенного кислорода
Минимальные потребности в растворенном кислороде для морских рыбМорские рыбы и организмы имеют более высокую устойчивость к низким концентрациям растворенного кислорода, поскольку морская вода имеет более низкую 100% насыщенность воздухом, чем пресная вода. В целом уровень растворенного кислорода в морской воде примерно на 20% меньше, чем в пресной ³.
Это не означает, что морские рыбы могут жить без растворенного кислорода. Полосатому окуну, белому окуну и американскому шэду для роста и процветания требуется уровень DO более 5 мг / л ⁵. Красный хек также чрезвычайно чувствителен к уровням растворенного кислорода, покидая свою предпочитаемую среду обитания вблизи морского дна, если его концентрация опускается ниже 4,2 мг / л²⁹.
Потребность в растворенном кислороде для рыб открытого и глубоководного океана отследить немного сложнее, но в этом районе проводились некоторые исследования.Олень плавает в районах с концентрацией DO не менее 3,5 мг / л, а марлины и парусники ныряют на глубины с концентрацией DO 1,5 мг / л ³. Точно так же белые акулы также ограничены в глубине погружения из-за уровней растворенного кислорода (выше 1,5 мг / л), хотя многие другие акулы были обнаружены в районах с низким DO ³³. Выслеженная рыба-меч в течение дня предпочитает мелководье, купаясь в насыщенной кислородом воде (7,7 мг / л) после погружения на глубину с концентрацией около 2,5 мг / л ³⁴. Альбакорский тунец обитает на уровне океана, и ему требуется минимум 2 особи.5 мг / л ³⁵, в то время как для палтуса минимальный порог допуска DO составляет 1 мг / л ³⁶.
Многие тропические морские рыбы, в том числе рыба-клоун, рыба-ангел и групер, требуют более высоких уровней DO, как, например, рыбы, окружающие коралловые рифы. Коралловые рифы находятся в эвфотической зоне (где свет проникает в воду — обычно не глубже 70 м). Более высокие концентрации растворенного кислорода обычно обнаруживаются вокруг коралловых рифов из-за фотосинтеза и аэрации от водоворотов и волн ³⁷. Эти уровни DO могут колебаться от 4-15 мг / л, хотя обычно они остаются на уровне 5-8 мг / л, циклически меняясь между производством дневного фотосинтеза и ночным дыханием растений ³⁸.Что касается насыщения воздуха, это означает, что растворенный кислород у коралловых рифов может легко колебаться от 40 до 200% ³⁹.
Ракообразные, такие как крабы и омары, являются донными (живущими на дне) организмами, но все же требуют минимального уровня растворенного кислорода. В зависимости от вида минимальные требования DO могут составлять от 4 мг / л до 1 мг / л ¹³. Несмотря на то, что они обитают на дне, мидии, устрицы и моллюски также требуют минимум 1-2 мг / л растворенного кислорода 29 , поэтому они обитают в более мелких прибрежных водах, которые получают кислород из атмосферы и источников фотосинтеза.
Последствия необычных уровней DO
Если концентрация растворенного кислорода упадет ниже определенного уровня, уровень смертности рыб увеличится. Чувствительные пресноводные рыбы, такие как лосось, не могут воспроизводить даже при концентрации ниже 6 мг / л. В океане прибрежная рыба начинает избегать районов, где содержание DO ниже 3,7 мг / л, а определенные виды полностью покидают район, когда уровень содержания ниже 3,5 мг / л²⁹. Ниже 2,0 мг / л беспозвоночные также покидают, а ниже 1 мг / л даже бентосные организмы демонстрируют пониженный рост и выживаемость ²⁹.
Убийство рыбы / Winterkill
Убийство рыбы происходит, когда большое количество рыбы умирает в районе воды. Это может быть видовая или водная смертность. Убийство рыбы может происходить по ряду причин, но зачастую одним из факторов является низкий уровень растворенного кислорода. Winterkill — это гибель рыбы, вызванная длительным снижением растворенного кислорода из-за льда или снежного покрова на озере или пруду ²⁰.
Истощение растворенного кислорода — наиболее частая причина гибели рыбы.Когда водоем чрезмерно продуктивен, кислород в воде может быть использован быстрее, чем он может быть восполнен.Это происходит, когда водоем переполнен организмами или когда происходит массовое отмирание цветения водорослей.
Рыбный промысел более распространен в эвтрофных озерах: озерах с высокой концентрацией питательных веществ (особенно фосфора и азота) ⁴¹. Высокий уровень питательных веществ способствует цветению водорослей, что может изначально повысить уровень растворенного кислорода. Но большее количество водорослей означает большее дыхание растений, потребление DO, а когда водоросли умирают, разложение бактерий резко возрастает, израсходовав большую часть или весь доступный растворенный кислород. Это создает бескислородную или обедненную кислородом среду, в которой рыба и другие организмы не могут выжить. Такие уровни питательных веществ могут возникать естественным образом, но чаще они вызваны загрязнением в результате стока удобрений или плохо очищенных сточных вод ⁴¹.
Winterkills происходит, когда дыхание рыб, растений и других организмов превышает производство кислорода в результате фотосинтеза ¹. Они возникают, когда вода покрыта льдом и поэтому не может получать кислород путем диффузии из атмосферы. Если затем лед покрывается снегом, фотосинтез также не может происходить, и водоросли будут полностью зависеть от дыхания или отмирать.В таких ситуациях рыба, растения и разложение потребляют растворенный кислород, и его невозможно пополнить, что приводит к гибели рыбы зимой. Чем мельче вода и чем выше продуктивность (высокое содержание организмов) в воде, тем выше вероятность зимовки ²⁰.
Болезнь газовых пузырей
Нерка с болезнью газовых пузырейКак низкое содержание растворенного кислорода может вызвать проблемы, так и высокие концентрации. Перенасыщенная вода может вызвать болезнь газовых пузырей у рыб и беспозвоночных ¹².Значительный уровень смертности наблюдается, когда растворенный кислород остается на уровне выше 115% -120% насыщения воздуха в течение определенного периода времени. Общая гибель молоди лосося и форели происходит менее чем за три дня при насыщении растворенным кислородом 120% ². Беспозвоночные, хотя они также страдают от болезни газовых пузырей, обычно могут переносить более высокие уровни перенасыщения, чем рыбы ².
Продолжительные периоды перенасыщения могут возникать в сильно аэрированных водах, часто вблизи плотин гидроэлектростанций и водопадов, или из-за чрезмерной фотосинтетической активности.Цветение водорослей может вызвать насыщение воздуха более чем на 100% из-за большого количества кислорода в качестве побочного продукта фотосинтеза. Это часто сочетается с более высокой температурой воды, что также влияет на насыщенность. ¹² При более высоких температурах вода становится на 100% насыщенной при более низких концентрациях, поэтому более высокие концентрации растворенного кислорода означают еще более высокие уровни насыщения воздуха.
Мертвая зона
Мертвая зона — это область воды, в которой практически отсутствует растворенный кислород. Они названы так потому, что водные организмы не могут там выжить.Мертвые зоны часто возникают рядом с густонаселенными людьми, такими как эстуарии и прибрежные районы у Мексиканского залива, Северного моря, Балтийского моря и Восточно-Китайского моря. Они также могут встречаться в крупных озерах и реках, но более известны в океаническом контексте.
Зоны гипоксии и аноксии по всему миру (фото предоставлено НАСА)Эти зоны обычно являются результатом бума роста водорослей и фитопланктона, подпитываемых удобрениями. Когда водоросли и фитопланктон умирают, микробы на морском дне расходуют кислород, разлагая органическое вещество ³¹.Эти бескислородные условия обычно стратифицированы и встречаются только в нижних слоях воды. В то время как некоторые рыбы и другие организмы могут убегать, моллюски, молодь и яйца обычно умирают ³².
Естественные гипоксические условия (с низким содержанием кислорода) не считаются мертвыми зонами. Местные водные организмы (включая бентические организмы) приспособились к повторяющимся условиям с низким содержанием кислорода, поэтому неблагоприятные последствия мертвой зоны (массовая гибель рыбы, внезапное исчезновение водных организмов и проблемы роста / развития рыб и беспозвоночных) не проявляются. происходят ³¹.
Такие естественные зоны часто встречаются в глубоких озерных котловинах и на более низких уровнях океана из-за стратификации водной толщи.
Расслоение растворенного кислорода и воды в столбе
Стратификация разделяет водоем на слои. Это наслоение может быть основано на температуре или растворенных веществах (а именно соли и кислороде), причем оба фактора часто играют роль. Стратификация воды обычно изучается в озерах, хотя она встречается и в океане.Это также может происходить в реках, если бассейны достаточно глубокие, и в устьях, где существует значительная разница между пресноводными и солеными источниками.
Стратификация озера
Стратификация озераСамый верхний слой озера, известный как эпилимнион, подвергается солнечному излучению и контакту с атмосферой, поддерживая его теплее. Глубина эпилимниона зависит от температурного обмена, обычно определяемого прозрачностью воды и глубиной перемешивания (обычно инициируемого ветром) ¹¹.В этом верхнем слое водоросли и фитопланктон участвуют в фотосинтезе. Между контактом с воздухом, возможностью аэрации и побочными продуктами фотосинтеза растворенный кислород в эпилимнионе остается почти 100% насыщением. Точные уровни DO варьируются в зависимости от температуры воды, количества происходящего фотосинтеза и количества растворенного кислорода, используемого для дыхания водными организмами.
Под эпилимнионом находится металимнион, переходный слой, толщина и температура которого колеблются.Граница между эпилимнионом и металимнионом называется термоклином — точкой, в которой температура воды начинает неуклонно снижаться ¹¹. Здесь могут произойти два разных исхода. Если свет может проникать за пределы термоклина и фотосинтез происходит в этих слоях, металимнион может достичь максимума кислорода ¹¹. Это означает, что уровень растворенного кислорода в металимнионе будет выше, чем в эпилимнионе. Но в эвтрофных озерах или озерах, богатых питательными веществами, дыхание организмов может истощать уровни растворенного кислорода, создавая металимнетический кислородный минимум ⁴².
Следующий слой — гиполимнион. Если гиполимнион достаточно глубокий, чтобы никогда не смешиваться с верхними слоями, он известен как монимолимнион. Гиполимнион отделен от верхних слоев хемоклином или галоклином. Эти клины отмечают границу между кислородными и бескислородными градиентами воды и солености соответственно. ¹¹. Хотя лабораторные условия показывают, что при более низких температурах и более высоких давлениях вода может удерживать больше растворенного кислорода, это не всегда результат. В гиполимнионе бактерии и грибы используют растворенный кислород для разложения органического материала ⁶.Этот органический материал поступает из мертвых водорослей и других организмов, которые опускаются на дно. Растворенный кислород, используемый при разложении, не заменяется — нет контакта с атмосферой, аэрации или фотосинтеза для восстановления уровней DO в гиполимнионе ¹¹. Таким образом, процесс разложения «расходует» весь кислород в этом слое.
Если рассматриваемое озеро представляет собой голомиктическое «смешивающееся» озеро, все слои перемешиваются не реже одного раза в год (обычно весной и осенью), когда температура слоев озера выравнивается.Этот оборот перераспределяет растворенный кислород по всем слоям, и процесс начинается снова.
Стратификация океана
Стратификация в океанеСтратификация в океане бывает горизонтальной и вертикальной. Прибрежная или прибрежная зона в наибольшей степени подвержена влиянию устьев рек и других источников притока. Она обычно мелкая и приливная с колебаниями уровня растворенного кислорода. Сублитораль, также известная как неритическая или демерсальная зона, также считается прибрежной зоной.В этой зоне концентрации растворенного кислорода могут варьироваться, но они не колеблются так сильно, как в литоральной зоне.
Это зона, где растут многие коралловые рифы, а уровни DO остаются близкими к 100% -ному насыщению воздухом из-за водоворотов, прибойных волн и фотосинтеза. 45 . В этой зоне также обитает большинство океанических бентосных организмов (обитающих на дне). Океанические донные рыбы не живут на самых больших глубинах океана. Они обитают на морском дне рядом с побережьями и океанскими шельфами, оставаясь при этом на верхних уровнях океана.
За демерсальной зоной находятся батиальные, абиссальные и хадальные равнины, которые довольно схожи с точки зрения стабильно низкого DO.
В открытом океане есть пять основных вертикальных слоев: эпипелагический, мезопелагический, батипелагический, абиссопелагический и хадальпелагический ⁴⁴. Точные определения и глубина субъективны, но следующая информация в целом согласована. Эпипелагия также известна как поверхностный слой или фотическая зона (куда проникает свет). Это слой с самым высоким уровнем растворенного кислорода из-за воздействия волн и фотосинтеза.Эпипелагиаль обычно достигает 200 м и окаймлен скоплением обрывов.
Эти клины могут перекрываться или существовать на разных глубинах. Как и в озере, термоклин разделяет слои океана по температуре. Галоклин делится по уровням солености, а пикноклин делит слои по плотности ¹⁶. Каждая из этих клин может влиять на количество растворенного кислорода, которое могут удерживать слои океана.
Мезопелагическая, что означает «сумеречная» зона, простирается от 200 до 1000 м. В зависимости от прозрачности воды, часть света может проникать сквозь нее, но этого недостаточно для фотосинтеза ⁴⁴.Внутри этих пластов может находиться зона кислородного минимума (ОМЗ). OMZ развивается, потому что организмы используют кислород для дыхания, но он слишком глубок, чтобы восполняться за счет побочных продуктов фотосинтеза или аэрации из-за волн. Эта зона обычно существует на глубине около 500 м. Мезопелагическая зона граничит с хемоклинами (клинами, основанными на химических уровнях, например, кислородом и соленостью) с обеих сторон, отражая различные уровни растворенного кислорода и солености между слоями.
Ниже мезопелагиали находится афотическая зона (зоны). Эти слои имеют более низкие уровни растворенного кислорода, чем поверхностная вода, потому что фотосинтез не происходит, но могут иметь более высокие уровни, чем OMZ, потому что происходит меньшее дыхание.
Батипелагическая, «полуночная» зона существует между 1000-4000 м, и многие существа все еще могут здесь жить. Нижний слой океана — абиссопелагический, существующий ниже 4000 м. Гадопелагический — это название зоны глубоких океанических желобов, которые открываются ниже абиссальной равнины, таких как Марианская впадина ⁴⁴.
Стратификация эстуария
Стратификация растворенного кислорода в эстуарии зависит от солености (выражается в PSU). Стратификация лимана основана на распределении солености. Поскольку соленая вода содержит меньше растворенного кислорода, чем пресная, это может повлиять на распределение водных организмов. Чем сильнее течение реки, тем выше концентрация кислорода. Эта стратификация может быть горизонтальной, когда уровни DO падают от материка к открытому океану, или вертикальной, когда пресная насыщенная кислородом речная вода плавает над морской водой с низким содержанием DO. Когда стратификация четко определена, пикноклин отделяет более свежую воду от соленой, способствуя разделению концентраций растворенного кислорода в каждой пласте.
Единицы измерения растворенного кислорода и отчетность
Преобразование единиц растворенного кислорода при 21 ° Цельсия (70 ° F) и 1 атмосфере (760 мм рт. Ст.) Растворенный кислород обычно указывается в миллиграммах на литр (мг / л) или в процентах от воздуха насыщенность. Тем не менее, некоторые исследования сообщают о DO в частях на миллион (ppm) или в микромолях (мкмоль).1 мг / л равен 1 промилле. Взаимосвязь между мг / л и% насыщения воздухом обсуждалась выше и изменяется в зависимости от температуры, давления и солености воды. Один микромоль кислорода равен 0,022391 миллиграмму, и эта единица измерения обычно используется в океанических исследованиях ⁴⁷. Таким образом, 100 мкмоль / л O2 равно 2,2 мг / л O2.
Расчет DO на основе% насыщения воздуха
Для расчета концентрации растворенного кислорода на основе насыщения воздуха необходимо знать температуру и соленость образца. Барометрическое давление уже учтено, поскольку парциальное давление кислорода влияет на процентное насыщение воздухом 7 . Затем соленость и температура могут использоваться в законе Генри для расчета концентрации DO при 100% -ном насыщении воздухом 10 . Однако проще использовать диаграмму растворимости кислорода. Эти графики показывают концентрацию растворенного кислорода при 100% -ном насыщении воздуха при различных температурах и солености. Затем это значение можно умножить на измеренный процент насыщения воздуха, чтобы рассчитать концентрацию растворенного кислорода 7.
O2 мг / л = (измеренный% DO) * (значение DO из диаграммы при температуре и солености)
Пример:
70% DO измерено
35 ppt солености
15 ° C
.70 * 8.135 = 5,69 мг / л DO
Цитируйте эту работу
Fondriest Environmental, Inc. «Растворенный кислород». Основы экологических измерений. 19 ноября 2013 г. Web.
Дополнительная информация
7.5: Водные растворы и растворимость — соединения, растворенные в воде
Цели обучения
- Определите и приведите примеры электролитов
Когда некоторые вещества растворяются в воде, они претерпевают физические или химические изменения, в результате которых образуются ионы в растворе. Эти вещества составляют важный класс соединений, называемых электролитами. Вещества, не выделяющие ионы при растворении, называются неэлектролитами. Если физический или химический процесс, в результате которого образуются ионы, практически на 100% эффективен (все растворенное соединение дает ионы), то это вещество известно как сильный электролит.Если только относительно небольшая часть растворенного вещества подвергается процессу образования ионов, это называется слабым электролитом.
Вещества можно определить как сильные, слабые или неэлектролиты путем измерения электропроводности водного раствора, содержащего это вещество. Чтобы проводить электричество, вещество должно содержать свободно подвижные заряженные частицы. Наиболее знакомо проведение электричества по металлическим проводам, и в этом случае подвижными заряженными объектами являются электроны.Растворы также могут проводить электричество, если они содержат растворенные ионы, причем проводимость увеличивается с увеличением концентрации ионов. Подача напряжения на электроды, погруженные в раствор, позволяет оценить относительную концентрацию растворенных ионов либо количественно, измеряя электрический ток, либо качественно, наблюдая за яркостью лампочки, включенной в цепь (Рисунок \ (\ PageIndex) {1} \)).
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Растворы неэлектролитов, таких как этанол, не содержат растворенных ионов и не могут проводить электричество.Растворы электролитов содержат ионы, которые пропускают электричество. Электропроводность раствора электролита связана с прочностью электролита.Ионные электролиты
Вода и другие полярные молекулы притягиваются к ионам, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Электростатическое притяжение между ионом и молекулой с диполем называется ионно-дипольным притяжением. Эти аттракционы играют важную роль в растворении ионных соединений в воде.
Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Когда хлорид калия (KCl) растворяется в воде, ионы гидратируются. Полярные молекулы воды притягиваются зарядами на ионах K + и Cl — . Молекулы воды перед ионами и за ними не показаны.Когда ионные соединения растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно диспергируются по всему раствору, поскольку молекулы воды окружают ионы и сольватируют их, уменьшая сильные электростатические силы между ними.Этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. В большинстве условий ионные соединения при растворении почти полностью диссоциируют, поэтому они классифицируются как сильные электролиты.
Давайте посмотрим, что происходит на микроскопическом уровне, когда мы добавляем твердый KCl в воду. Ионно-дипольные силы притягивают положительный (водородный) конец полярных молекул воды к отрицательным ионам хлорида на поверхности твердого тела, а отрицательные (кислородные) концы — к положительным ионам калия. Молекулы воды проникают между отдельными ионами K + и Cl — и окружают их, уменьшая сильные межионные силы, которые связывают ионы вместе, и позволяют им переходить в раствор в виде сольватированных ионов, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показывает. Уменьшение электростатического притяжения позволяет каждому гидратированному иону в разбавленном растворе двигаться независимо, что приводит к увеличению беспорядка в системе, когда ионы меняют свои фиксированные и упорядоченные положения в кристалле на подвижные и гораздо более неупорядоченные состояния в решение.Этот повышенный беспорядок ответственен за растворение многих ионных соединений, включая KCl, которые растворяются с поглощением тепла.
В других случаях электростатическое притяжение между ионами в кристалле настолько велико или ионно-дипольные силы притяжения между ионами и молекулами воды настолько малы, что увеличение беспорядка не может компенсировать энергию, необходимую для разделения ионов. , и кристалл нерастворим. Так обстоит дело с такими соединениями, как карбонат кальция (известняк), фосфат кальция (неорганический компонент кости) и оксид железа (ржавчина).
Правила растворимости
Некоторые комбинации водных реагентов приводят к образованию твердого осадка в виде продукта. Однако при некоторых комбинациях такой продукт не получается. Если смешать растворы нитрата натрия и хлорида аммония, реакции не происходит. Можно было бы написать молекулярное уравнение, показывающее реакцию двойного замещения, но оба продукта, хлорид натрия и нитрат аммония, растворимы и останутся в растворе в виде ионов. Каждый ион является ионом-наблюдателем, и нет никакого общего ионного уравнения.Полезно иметь возможность предсказать, когда в реакции произойдет осадок. Для этого вы можете использовать набор рекомендаций, называемый правилами растворимости (Таблицы \ (\ PageIndex {1} \) и \ (\ PageIndex {2} \)).
Растворим в воде | Важные исключения (неразрешимые) |
---|---|
Все группы IA и NH 4 + соли | нет |
Все нитраты, хлораты, перхлораты и ацетаты | нет |
Все сульфаты | CaSO 4 , BaSO 4 , SrSO 4 , PbSO 4 |
Все хлориды, бромиды и йодиды | AgX, Hg 2 X 2 , PbX 2 (X = Cl, Br или I) |