Raziskava karbonatnega ravnotežja vode s stabilnim izotopom ogljika (zgoraj 13 C) : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2009

hidrokemijski modeli   izotop C13   karbonatno ravnotežje vode   ogljikov dioksid   PHREEQC   pilotne naprave   pitna voda   uvajanje ogljikovega dioksida

Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo

Naravne vode so zaradi svojega raznolikega porekla ter vpliva mnogih geokemijskih in bioloških procesov po svoji sestavi zelo kompleksne in različne. Organske in anorganske primesi vodo s svojo prisotnostjo plemenitijo, vendar hkrati nekatere od njih pod določenimi pogoji tvorijo spojine, ki povzročajo škodo na delih vodovodnega omrežja. Voda optimalne kakovosti za potrebe ljudi v vodovodnih inštalacijah ne sme povzročati korozije in ne odlagati mineralnih oblog. Za izpolnitev teh pogojev mora biti voda v termodinamičnem ravnovesju z mineralnima fazama kalcita in aragonita, primerne pH vrednosti in alkalitete. Vsebnost optimalne koli.ine ogljikovega dioksida, ki je naravna komponenta podzemne vode ob uporabi le-te v različne namene (pitna, tehnološka voda) nudi hkrati zaščito pred odlaganjem mineralnih oblog in preprečuje korozijo. Doktorska disertacija obravnava razvoj sodobne metode za optimizacijo kakovosti vode z uporabo ogljikovega dioksida, izdelavo hidro-kemijskega modela za simulacijo procesa pri višjih temperaturah in študij distribucije frakcij karbonatnega ravnotežja pri uvajanju specialnega izotopskega plina *CO2 (fÂ13C = -35,2 ). Na osnovi slednje so bili z uporabo izotopskih analiz (GC IRMS) določeni molski deleži prevladujoče frakcije karbonatnega ravnotežja (hidrogenkarbonatni ion) pri pogojih eksperimenta. Izračunane vrednosti so služile kot osnova za oceno učinkovitosti razvite metode uvajanja plina. Iz rezultatov eksperimentalnega dela ob uporabi označenega *CO2 plina lahko zaključimo, da dodan plin ob doseženem ravnotežju prispeva k nastanku skoraj polovice hidrogenkarbonatnih ionov. Učinek ultrazvočnega mešala v primeru stalne uporabe zmanjša učinkovitost metode za 14 %, vendar pospešuje raztapljanje plina v začetni fazi.

08.08.2023