잔류나트륨탄산염

Residual sodium carbonate index

관개수 또는 토양수의 잔류 탄산나트륨(RSC) 지수는 토양의 알칼리성 위험을 나타내기 위해 사용된다. RSC 지수는 양이온 교환 능력이 높은 점토 토양에서 관개에 대한 물의 적합성을 알아내기 위해 사용된다. 용해된 칼슘과 마그네슘에 비해 용해된 나트륨이 물에 많으면 점토토가 부풀어오르거나 산산이 분산돼 침투 능력이 획기적으로 떨어진다.[1]

분산된[clarification needed] 토양 구조에서 식물 뿌리는 수분 부족으로 인해 토양으로 더 깊이 퍼질 수 없다. 그러나 높은 RSC지수 물은 염도가 높은 물과 달리 식물의 뿌리에 의한 물 반입을 방해하는 삼투압은 강화되지 않는다. 점토 토양은 RSC지수 높은 관개수로 인해 알칼리 토양이 형성된다.[2][3][4]

부분적으로 형성된 알칼리 토양에 뿌리가 얕은 망고나무 단면

RSC지수식

RSC는 mq/l 단위로 표시된다. RSC는 관개를 위한 물 사용을 고려하기 위해 1보다 높아서는 안 되며 가급적 +0.5보다 작아야 한다.[5] RSC 지수를 계산하는 공식은 다음과 같다.

  • RSC 지수 = [HCO3 + CO3] - [Ca + Mg]
  • RSC 지수 = HCO3/61 + CO3/30 – Ca/20 – Mg/12 (이온 농도가 mg/l 또는 ppm으로 측정되는 경우)

RSC 지수를 계산하는 동안, 농작물의 뿌리 영역에 존재하는 수질을 고려해야 하며, 이는 현장의 침출 계수를 고려할 것이다.[6] 용해된 형태로 존재하는 칼슘은 또한 현장수의 식물 뿌리 영역에서 용해된 CO2의 부분 압력에 영향을 받는다.[7]

자연수 오염

토양 pH의 전지구적 변화. 빨강=산성토양. 황색 = 중성 토양. 파란색 = 알칼리성 토양. 검정 = 데이터 없음.

소다재[NaCO23]는 화성암인 현무암의 풍화작용에서 자연수에 존재할 수 있다. 석회[Ca(OH)]2는 석회석 석탄이나 보일러에서 리그나이트를 태워서 생성된 재와 같은 석회석 광물과 빗물이 접촉할 때 자연수에 존재할 수 있다. 소다 회의 인공적인 사용 또한 마침내 강물의 RSC에 추가된다.

광범위하게 관개되는 하천 유역에서 하천수와 지하수를 반복적으로 사용하는 경우 하류에서 이용할 수 있는 하천수는 RSC지수나 알칼리도가 높아 농업에 유용하지 않은 경우가 많다.[8] 물의 염도가 높을 필요는 없다.

연한 물

공업용수처리용어에서는 RSC지수가 높은 수질은 부드러운 물과 동의어지만 화학적으로는 이온농도가 매우 낮은 자연적인 부드러운 물과 매우 다르다.[9] 칼슘과 마그네슘 염이 물에 용해된 형태로 존재할 때, 이 염들은 단열성 경화/코팅을 형성하는 열전달 표면에 침전되어 열교환기의 열전달 효율을 감소시킨다. 수냉식 열교환기의 스케일링을 피하기 위해, 물의 경도를 제거하기 위해 라임이나 소다 재로 물을 처리한다.

물의 용해도가 매우 낮은 탄산칼슘과 수산화마그네슘으로서 칼슘과 마그네슘 염을 침전시키는 라임 소다 연화과정에 다음과 같은 화학 반응이 일어난다.

  • CaSO4 + NaCO23 ---> CaCO3↓ + NaSO24
  • CaCl2 + NaCO23 ---> CaCO3↓ + 2NaCl
  • MgSO4 + Ca(OH)2 + NaCO23 ---> Mg(OH)↓2 + CaCO3↓ + NaSO24
  • MgCl2 + Ca(OH)2 + NaCO23 ---> Mg(OH)↓2 + CaCO3↓ + 2NaCl
  • 2NaHCO3 + Ca(OH)2 ---> CaCO3↓ + NaCO23 + 2HO2
  • NaCO23 + Ca(OH)2 ---> CaCO3↓ + 2Na오호
  • Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ---> 2CaCO3↓ + 2HO2
  • Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 ---> Mg(OH)↓2 + 2CaCO3↓ + 2HO2
  • MgCO3 + Ca(OH)2 ---> Mg(OH)↓2 + CaCO3↓

칼슘과 마그네슘 염을 침전시킨 후의 과다한 소다재는 토양수에 높은 pH나 알칼리도를 주는 탄산염과 중탄산나트륨에 들어 있다.

소다호

내피 분지 호수는 물의 유입에 고농도 NaCO가23 포함되어 있을 때 소다호 또는 알칼리호호라고 불린다. 소다호수의 pH는 일반적으로 9 이상이며, 태양 증발에 의한 순수한 물의 고갈로 염도가 고사리수에 가까운 경우도 있다.

소다호는 담수나 식염수 호수에 비해 호수 물에 용해된 CO의2 이용가능성이 높아져 녹조성장이 풍부하다. 탄산나트륨과 수산화나트륨은 화학반응에서 아래에 제시된 용해된 이산화탄소의 가용성과 평형을 이룬다.

  • NaCO23 + HO2 <=> 2NaOH + CO2
  • NaHCO3 <=> NaOH + CO2

태양빛이 가능한 낮 시간에는 녹조가 광합성 과정을 거치며, NaOH 형성을 향한 반응을2 NaOH 형성을 향한 CO의 방출과 함께 야간에는 NaCO와23 NaHCO3 형성을 향한 CO의2 방출이 이루어진다. 소다 호수 물에서, 나트륨의 탄산염은 낮 동안 더 좋은 높은 농도의 용해된 이산화탄소를2 제공함으로써 조류 성장의 촉매 역할을 한다. 용해된 CO의2 변동으로 인해 물의 pH와 알칼리성도 계속 변화한다.[10]

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참고 항목

참조

  1. ^ 미국 오레곤 주립대학 관개수질 관리 2012-10-04.
  2. ^ "Salinity Risk Assessment for the Queensland Murray-Darling Region (see appendix-2),Queensland Department of Environment and Resource Management" (PDF). Archived from the original (PDF) on 10 April 2013. Retrieved 29 October 2012.
  3. ^ I.P. Abrol, J.S.P. Yadav and F.I. Massoud. "Salt-Affected Soils and their Management, refer para 4.7". Retrieved 23 December 2012.
  4. ^ Farooq Ahmad. "Karnal / Kallar grass cultivation in sodic alkaline soils in Pakistan" (PDF). Retrieved 22 January 2013.
  5. ^ US Sality Lab 핸드북 60
  6. ^ "Salinity management handbook, Water quality, page 85" (PDF). Retrieved 5 October 2012.[영구적 데드링크]
  7. ^ "Phytoremediation of Sodic and Saline-Sodic Soils" (PDF). Retrieved 23 July 2013.
  8. ^ J. Keller, A. Keller and G. Davids. "River basin development phases and implications of closure" (PDF). Retrieved 25 August 2012.
  9. ^ "Precipitation softening, GE Power & Water". Retrieved 11 October 2012.
  10. ^ GE power and water. "Water Chemistry, Hand book of industrial water treatment". Retrieved 4 January 2014.