vattenkemin

Vattenkemin, eller vattenkemi, är den gren av kemin som studerar kemiska processer i vatten och hur vattenets sammansättning och egenskaper påverkas i naturen och i människostyrda system. Den omfattar undersökningar av vattenets kemiska sammansättning, lösta ämnen, gasutbyten med atmosfären samt interaktioner med berggrund, sediment och organismer. Centrala teman är lösningar, transport, redoxreaktioner och syreflöden som styr biogeokemiska cykler i vattenmiljöer.

Nyckelbegrepp inom vattenkemi inkluderar pH och buffringsförmåga, alkalinitet, hårdhet (kalcium och magnesium), samt salinitet och jonstyrka. Kolsystemet i vatten, särskilt kolbikarbonatsystemet, påverkar pH och mineralsammansättningen. Andra viktiga faktorer är lösta gaser (O2, CO2), redoxpotential, samt de kemiska formerna hos metaller, näringsämnen och organiska föreningar som påverkar löslighet, komplexbildning och reaktivitet. Organisk materia och suspenderad materia spelar även en roll för färg, turbidity och sedimentation.

Metoder och tillämpningar: Vattenkemin baseras på laboratorieanalys och fältarbete. Vanliga analytiska metoder inkluderar pH-mätning, alkalinitets titrering, hårdhetens titrering med EDTA, jonkromatografi för anjoner och katjoner samt ICP-spektrometri (ICP-OES/ICP-MS) för mineraler och spårämnen. UV-Vis-spektroskopi och färgreaktioner används för vissa föreningar som järn, mangan och nitrater. Lösta gaser mäts med elektroder eller spektrala tekniker. Kontinuerlig övervakning används i vattenverk, sjöar och kustvatten samt i industriella och miljömässiga tillämpningar.

Resultatet av vattenkemi används i dricksvattenförvaltning, avloppsvattenrening, korrosionsskydd och byggmaterials val, samt i studier av ekosystemens hälsa och klimatets och geologins påverkan på vattenmiljöer. Verksamheten förenar kemi, hydrologi och miljövetenskap för att förstå och förbättra vattenkvaliteten.