Vattenkemi

Vattenkemi är studiet av kemiska ämnen och processer i vattenmiljöer, exempelvis färskvatten, havsvatten, grundvatten och processvatten i industriella system. Fokuset ligger på hur vattenens sammansättning och kemiska potentialer styrs av lösta joner, organiska föreningar, pH, redox, alkalinitet och temperatur, samt hur dessa faktorer påverkar kemiska reaktioner och biogeokemiska processer.

Centrala begrepp inkluderar salter och lösta mineraler, surhetsgrad (pH), alkalinitet, hårdhet, salinitet och redoxpotential. Karbonatsystemet är särskilt viktigt för pH-buffring: CO2(aq) och HCO3-/CO3^2- balansen påverkas av gasutbytet med atmosfären och av biologisk aktivitet. Metallers differentierade speciation beroende på pH och komplexbildning avgör deras funktion och toxiska potential i vattnet.

Analytiska metoder omfattar provtagning, kvalitetskontroll och olika instrument: mått av pH, konduktivitet och alkalinitet; mängden Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO4^2-, NO3^-, PO4^3-; löst syre (DO); och organiska indikatorer som TOC, BOD och COD. Avancerade tekniker som ICP-OES, ICP-MS, IC, AAS och UV-Vis används för spårämnesanalyser och kvalitetsbedömningar.

Användningar: övervakning av miljövatten, dricksvattenberedning, vattenrening och avloppshantering, samt kontroll av korrosion och processparametrar i industriella system. Vattenkemin bidrar till förståelse av ekosystemens hälsa, tillgången till säkert vatten och utformningen av effektiva vattenbehandlingsstrategier.