G8581 Hydrogeochemie - manažer předmětu
Osnova
- Termodynamika v systému hornina-voda: Termodynamické funkce. Vývoj G, S a jejich změn v závislosti na pokročilosti procesu. Systém křemen-voda. Vzdálenost od rovnováhy. Index nasycení.
- Kinetika v systému hornina-voda: Rychlostní konstanty, vliv plochy povrchu, vliv teploty, potenciálová bariéra, dynamická rovnováha.
- Chemické a fyzikální vlastnosti vody: Struktura. Vazby, parciální náboje. Rozpouštění tuhých fází. Rozpouštění plynů (parciální tlak, Henryho zákon, závislost Henryho konstanty na teplotě). Rozpouštění O2, N2, CO2.
- Formy látek ve vodách: Homogenní a heterogenní systémy, pravé a koloidní roztoky, suspenze. Jednoduché ionty, komplexy, iontové páry, organické komplexy.
- Vyjadřování koncentrací: Aktivity. Standardní stavy. Molární a hmotnostní zlomky, mg/l, ppm, ppb, mol/l, iontová síla, aktivitní koeficienty, ekvivalenty. Grafické zobrazování složení.
- Acidobazické reakce: Disociace vody, stupnice pH, instrumentace. Látkové bilance, podmínka elektroneutrality, protonová podmínka. Salinita a alkalita. Palmerova klasifikace.
- Karbonátový systém: Parciální tlaky CO2. Kyselina uhličitá. Disociace do prvního a druhého stupně. Interakce kalcit-voda. Distribuční koeficienty. Uzavřený a otevřený systém. Acidobazická titrace. Pufrace. Granova titrace.
- Systémy Si, Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb: Vodné roztoky, formy výskytu, distribuce a stabilita jako funkce pH.
- Oxidačně redukční procesy: Gibbsova funkce, elektrochemické potenciály, Nernstova rovnice, redox potenciál, smíšené potenciály, aktivita elektronů. Instrumentace. Eh/pH diagramy. Systémy Fe, Mn, N, S.
- Typy, vývoj a rozdělení přírodních vod:
- Box-modely: Rezervoáry, výměnné toky, doba zadržení. Geologický a hydrologický oběh.
- Atmosférická voda (Zdroje, složení, pH, původ. Tenze, vlhkost, rosný bod. Aerosoly, mokrý a suchý spad, srážky, mineralizace. Evaporace, transpirace, evapotranspirace).
- Povrchové vody (Látková bilance, snosové oblasti vodoteče).
- Podpovrchové vody (Povrchový a podpovrchový odtok, půdní a podzemní voda, nenasycená zóna, kapilární voda zavěšená a podepřená, nasycené zóna, mineralizace).
- Mořské vody (Chemické a izotopické složení, vznik, vlastnosti, stacionární stavy jednotlivých prvků).
- Litogenní vody (Vody kyselých alumosilikátových hornin. Vody bazických a ultrabazických hornin. Krasové vody. Vody pískovců a slínovců).
- Ostatní (Vody endogenní, fosilní (juvenilní). Brakické vody. Vody pórové, metamorfní, vulkanické, magmatické. Důlní vody, vody rudních ložisek, hald a odkališť).
Následující