CaCO_3-CO_2-H_2O岩溶系统的平衡化学及其分析

作     者：刘再华 W.Dreybrodt 韩军 李华举 LIU Zai-hua;W.Dreybrodt;HAN Jun;LI Hua-ju

作者机构：中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部岩溶动力学重点实验室桂林541004 德国不来梅大学实验物理研究所 

出 版 物：《中国岩溶》 (Carsologica Sinica)

年 卷 期：2005年第24卷第1期

页      面：1-14页

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 07[理学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(40372117) 国家重大基础研究前期研究专项(2002CCA05200)资助 

主　　题：化学 溶解平衡 饱和溶液 系统平衡 条件 分压 效应 增加 开放程度 范围 

摘      要：在介绍了CaCO3-CO2-H2O岩溶系统平衡化学的原理后,对平衡化学的控制因素,包括温度、CO2分压、体系的开放程度、离子强度效应、同离子效应、酸效应、碱效应、离子对效应进行了分析,并与CaMg(CO3)2-CO2-H2O岩溶系统平衡化学作了对比。结果显示,天然开放的岩溶系统的平衡pH值范围为6.80～8.40,在此pH值范围内,水中的碳组分主要以HCO-3形式存在;与开放系统相比,在其它条件相同情况下,封闭系统的平衡pH值较高,而平衡[Ca2+]和平衡[HCO-3]较低,特别是在低CO2分压时,两者的差异更明显;在封闭系统条件下,两种不同的纯CaCO3-CO2-H2O饱和溶液相混合,将导致溶液对CaCO3重新具有侵蚀性;离子强度效应、酸效应和离子对效应使方解石的溶解度增加,而同离子效应和碱效应使方解石的溶解度降低;与方解石溶解平衡相比,其它条件相同时,白云石溶解平衡pH较高,在温度70℃时溶解度较小。