水のアルカリ度は、酸性物質や液体の添加によるpHの変化に対する耐性です。この特性は、基本性としばしば混同されます。たとえば、CO 2の添加により、アルカリ度を変更せずにpH（塩基性）を低下させることができます。
新鮮な水では、アルカリは、炭酸塩（COのような化合物の寄与が主な原因である3 2-）、重炭酸塩（HCO 3 -及びヒドロキシル（OH） - ）。 海水中では、水酸化ホウ素（BOH 4-）、ケイ酸塩（SiO 4 2-）およびリン酸塩（PO 4 3-およびHPO 4 2-）の寄与を追加する必要があります。
高アルカリ水の例である地下水。出典：Max Pixel。
水のアルカリ度は通常、滴定で使用される酸の量に対応するmEq / Lで表されます：塩酸または硫酸。他の塩が存在する場合でも、通常はCaCO 3 / Lのmg 、または100万分の1（ppm）で表されます。
炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムはアルカリ性に寄与するため、この水の特徴は通常、その硬度と関連しています。カルシウムとマグネシウム、つまりそれらの金属カチオンCa 2+とMg 2+は、水の硬度を左右する要素です。
水のアルカリ度はどれくらいですか？
それに含まれる可能性のある酸性物質を中和する水の能力であり、それによりそのpHの低下を回避する。この緩衝作用は、弱酸とその共役塩基の存在によるものです。
塩基は酸と反応して、電気的に中性、つまり非帯電種になります。
HCO 3 - + H + <=> CO 2 + H 2 O
重炭酸塩（上記の化学式）は水素イオンと反応して、非荷電化合物である二酸化炭素になります。HCO 1モルの3 -モル当量を表しています。一方、炭酸塩（CO 3 2-）は2モル当量を表します。
地下水
地下水は硫酸を含む酸性雨からの化合物を運びます。水に溶解する大気からの二酸化炭素の存在も炭酸を形成する可能性があります。
酸は、炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムが豊富な石灰岩に作用し、溶解を引き起こします。これは水中に炭酸塩と重炭酸塩の蓄積を引き起こし、それらは主にそのアルカリ性の原因です。
2のCaCO 3 + H 2 SO 4 →2のCa 2+ + 2HCO 3 - + SO 4 2-
前の反応で残った水素よりも多くの重炭酸塩が生成される限り、酸（上記）を追加するとアルカリ度が増加します。
アルカリ性地下水が大気と接触すると、二酸化炭素が失われ、炭酸塩が沈殿し、アルカリ度が低下します。次に、大気、水、炭素質鉱物の間で動的平衡が確立されます。
地表水に存在する条件下では、炭酸塩のアルカリ度への寄与が減少し、重炭酸塩が最大の寄与となります。
海水
炭酸塩、重炭酸塩、ヒドロキシルおよび水素イオンに加えて、他の化合物が水のアルカリ性に寄与します。これらには、ホウ酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、有機酸の共役塩基および硫酸塩が含まれます。
ジニトロ化や硫酸塩還元などの嫌気性プロセスは、海や海で発生し、水のアルカリ度の60％を占めています。これらのプロセスは水素を消費するため、発生するN 2およびH 2 S に加えて、pHが上昇します。
一般に、嫌気性プロセスはアルカリ度の増加を引き起こします。逆に、好気性のプロセスはそれを減少させます。地表水では、酸素の存在下で、水によって運ばれる有機物の分解のプロセスがあります。
劣化するとH +が生成され、水中に運ばれ、アルカリ度が低下します。
環境汚染は、他の結果の中でも特に、極冠の融解を引き起こし、その結果、海水の量が増加します。これにより、海水のアルカリ性の原因となる化合物が希釈され、その結果、その減少が起こります。
単位
存在する化合物は炭酸カルシウムだけではなく、水アルカリ度の唯一の原因でもありませんが、水アルカリ度は通常mg CaCO 3 / L として報告されます。mg / Lの炭酸塩は、50で割ることによりmEq / Lに変換できます（CaCO 3のおおよその当量）。
決定
水中に存在する塩基を強酸で滴定することにより測定されます。最も使用される酸は、0.1 N塩酸と0.02 N硫酸です。
滴定する水の50 mLをメスフラスコで測定し、その容量の水を250 mLの三角フラスコに入れます。インジケーターの混合物がよく使用されます。通常、フェノールフタレインとメチルオレンジです。酸はビュレットに入れられ、滴定されている水に一滴ずつ注がれます。
酸による滴定の開始時に水のアルカリ度が9.6より大きい場合、フェノールフタレインに起因する着色の変化は観察されません。その後、pHが9.6と8.0の間で低下すると、滴定中にpHが8.0から低下すると、カラント色の外観が観察されます。
学位の段階
最初の段階では、炭酸塩が滴定されます。反応は次の式で概説されます。
CO 3 2- + H 3 O + <=> HCO 3 - + H 2 O
滴定中に酸が追加され続けると、メチルオレンジが受ける変化により滴定された溶液の色がオレンジ色に変わり、炭酸塩が形成され、他の塩基が完全に消費されたことを示します。
最終段階では、炭酸のみが残ります。
HCO 3 - + H 3 O + <=> H 2 CO 3 + H 2 O
これは、CO 2等価点と呼ばれるpH 4.3〜4.5で発生します。これが既存の化合物で、水のアルカリ度は「ゼロ」になります。水を加熱すると、H 2 CO 3の分解によりCO 2が発泡します。
CO 2の当量点に到達するために必要な酸の量は、水の総アルカリ度の尺度です。
重要性
水のアルカリ度の存在は、環境の保護のメカニズムであり、生活環境のpHを変化させる可能性のある廃水や酸性雨の流入によって、水生動植物に引き起こされる可能性のある損傷を制限します。
サンゴ礁は海水の酸性度の増加によって深刻な被害を受けています。水のアルカリ性は、この有害な作用の程度を制限し、過剰な酸性度を中和し、生命と両立するpHの維持を可能にします。
水のアルカリ度は、CaCO 3 / L として最小値20 mgである必要があると推定されています。これは、水生生物の維持を保証するための限界です。
水のアルカリ度値の知識は、水の硬度が低下したときに炭酸塩としてのカルシウムの沈殿に必要な炭酸ナトリウムまたはカリウムおよび石灰の量に関する指針を提供することができます。
参考文献
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