2)重碳酸盐碳酸或重碳酸盐CO2。例如含于要是以
形式存在。
或中的CO2，主
3)碳酸盐碳酸或碳酸盐CO2。
例如中性盐碳酸钙CaCO3，碳酸镁MgCO3中的CO2，主要是以
形态而存在。
碳酸类化合物是天然水中主要的杂质，是决定水中酸、碱度以及pH的主要因素，对水质有多方面的作用，这对于工业水处理中的软化、除盐以及循环冷却水的防垢和防蚀处理，影响很大。因此，必须引起注意。
由于碳酸是二元弱酸，可以进行分级电离，各级的平衡反应式如下： CO2 + H2O
H2CO3
+
及
2
+
从式中可知碳酸有三种存在形式：H2CO3、将决定于水体中
，达到平衡的状态，
离子的浓度。当H+增加时，pH降低，反应向左进行，游离的碳
、
依
酸H2CO3（或CO2）增多；当H+减少时，pH升高，反应向右进行，则次增多。
；当
由图可以看出，在低pH时，只有CO2 + H2CO3；在高pH时，只有pH在8.31左右时，
占绝对优势。因此，水中碳酸的平衡与pH有着密切的
关系，在一定的pH条件下，三种碳酸存在形式将处于一定的平衡关系。 2、天然水中的碱度及其组成
碱度是指水中能与强酸进行中和反应的物质的含量。天然水中形成碱度的物质主要是碳酸盐、重碳酸盐和氢氧化物，此外还有磷酸和硅酸盐等，但其含量很少，常忽略不计。
根据产生碱度的成分，可以将碱度分为以下三种：
1)氢氧化物碱度 由于水中有氢氧根（是
。
）的存在而产生的碱度，一般在pH>10时主要
2)碳酸盐碱度 由于水中有碳酸根（
）的存在而产生的碱度,碳酸盐水解产生的碱度
碱
可以使溶液中的pH在10以上，按照碳酸平衡规律，pH在8.3以上，存在度。
3)重碳酸盐碱度（或称酸式碳酸盐碱度） 由于水中有重碳酸根（就全部转化为
而pH=12.08，
）的存在而产生的碱度，在pH≈8.31时，
又全部转化为
。pH< 4.54时,主要
是H2CO3,可认为碱度=0。
以上三种碱度在水中可以独立存在，也可以两两共存。如碳酸盐和重碳酸盐可以共存，碳酸盐和氢氧化物可以共存。但是，氢氧化物和重碳酸盐不能共存，因为
+
+ H2O
由以上分析可以知道，各种水体的碱度可能有五种不同的组合，即 （1）单独的氢氧化物（ （2）氢氧化物与碳酸盐（ （3）单独的碳酸盐（ （4）碳酸盐与重碳酸盐（ （5）单独的重碳酸盐（ 3、碱度的测定及其表示方法
）碱度； +）碱度；
+
）碱度； ）碱度；
）碱度。
碱度的测定在水处理工程实践中，如饮用水、锅炉用水、农田灌溉用水和其他用水中，应用很普遍。碱度又常作为混凝效果、水质稳定和管道腐蚀控制的依据以及利用微生物处理废水的设备良好运行的条件等。
碱度是用酸碱滴定法来测定的，常用HCl溶液作标准溶液，酚酞和甲基橙作指示剂滴定试样，以HCl溶液的消耗量计算碱度。
由于酚酞和甲基橙变色范围不同，二者所指示的终点也不同，因此，用这两种指示剂所求得碱度的意义也不相同。习惯上，将以酚酞作指示剂所求得的碱度，称作酚酞碱度；以甲基橙作指示剂所求得的碱度，称作甲基橙碱度（又称总碱度）。其测定方法分为:连续滴定法和分别滴定法。 1）连续滴定法
（1）取一定体积的水样，先加入几滴酚酞指示剂，用标准HCl溶液滴定，至溶液颜色由红色刚刚褪成无色（此时溶液的pH=8.3），记录标准HCl溶液的用量（P）；P?OH??12CO2?3
（2）再向水样中加入甲基橙指示剂，继续用标准HCl溶液滴定，至溶液由橙黄色变成橙红色（此时溶液的pH=3.9），记录第二次滴定所消耗的标准HCl溶液的用量（M）；M?HCO?3?12CO?3
（3）最后，根据P和M的大小，分析并计算碱度的成分及总碱度。 （4）数据分析
碱度的组合类型与P、M的关系，可以表示。 A、当碱度物质为OH??时
P?OH,M?0
所以：当P>0 M=0时含OH B、当碱度物质为OH?2??碱度
?CO3时 12CO32?P?OHM?12?? P>M
CO32?
所以当P>M时，含OH2???CO3碱度
2? C、当碱度物质为CO3时
P?M?12CO32?12 P=M
CO32?所以当P=M时，含CO3碱度
D、当碱度物质为HCO?32??CO32?时
P?M?12CO32?12 P CO32??HCO?3?3所以当P 时 P?0,M?HCO?3 ?3所以：当P=0 M>0时含HCO 2）分别滴定法 (1)操作过程 碱度 分别滴定法可用酚酞和甲基橙作指示剂，也可采用PH=8.3和PH=4.8两种混合指示剂。 分别取两份相同水样，一份用酚酞或PH=8.3作指示剂，用盐酸滴定到终点，消耗盐酸的体积为VPH8.3，则它包括： VPH8.3= OH + 1/2CO3 另一份用甲基橙或PH=4.8的混合指示剂，用盐酸滴定到终点，消耗盐酸的体积为VPH4.8，则它包括： VPH4.8= OH - -2- + CO3 + HCO3 2-- 根据VPH8.3、VPH4.8或V甲、V (2)数据分析 A、当碱度物质为OH?酚大小判断水中碱度组成和计算碱度含量 时 ? V酚?V甲?OH ?所以：当V酚?V甲时含OH B、当碱度物质为OH?2?碱度 ?CO3时 2?V酚?OHV甲?OH所以当V酚???12CO32? V酚?12V甲 ??CO312V甲时，含OH2???CO3碱度 2? C、当碱度物质为CO3时 V酚?12CO32?2? V酚?12V甲 V甲?CO3所以当V酚?12V甲时，含CO3碱度 ?32? D、当碱度物质为HCO?CO32?时 V酚?12CO332?V甲?HCO1??CO3 V酚?V甲 22?1所以当V酚?V甲时，含HCO2E、当碱度物质为HCO?3?3?CO32?碱度 时