1. 盐类的溶解

   1. 溶度积及其图示法

难溶盐的固液平衡状态可定量地以溶度积（Ksp）表征。在天然水体中常见难溶盐的 Ksp 值列于附录七。

以各种二价金属碳酸盐为例，其溶度积关系式为

[M²⁺][CO ^2-]=K （4-26）

写成对数形式为

log[M²⁺]=pCO ^2-＋logK

这是一个直线方程，以 pCO ^2-对 log[M²⁺]标绘，即可得到如图 4-10 所示的各关系曲线。各金属碳酸盐的对数浓度直线的斜率为+1，而 log[CO ^2-]和 pCO ^2-

间的关系在图中表现为斜率是-1 的直线。两种不同斜率直线的交点，代表该盐在 pH=7 的纯水中的溶解度，即考虑在[H⁺]=[OH^{-]的条件下，溶解度可以由电中性条件得出：}

[M²⁺]=[CO ^2-]=溶解度

比较图中各曲线可见：Pb²⁺碳酸盐是最难溶的，Mg²⁺碳酸盐是最易溶的。碳酸盐沉淀法对从水中去除重金属很有效，因为沉淀在很小[CO32-]下就能发生。

如果正离子和负离子的荷电数不同，那么因正离子和负离子的摩尔浓度不再相等，曲线交点也会有所偏移。对于碳酸盐沉淀来说，一价或三价阳离子溶解度直线的斜率分别为+1/2 和+3/2。

对于天然水体来说，内中所含组分非常众多，各化学平衡之间也相互牵动，因此按上述那样单独根据溶度积来计算固体溶解度往往不能符合实情。实际上，通过溶解平衡来计算盐类溶解度时，应同时考虑介质温度、pH、同离子效应、盐效应等。除此之外，还应将酸碱平衡、络合平衡、氧化还原平衡及液面上方气相中有关物质的分压（如 pco2）大小等因素对溶解度的影响也考虑在内。例如 FeS（s）在含硫化物的水溶液中的溶解度，除依赖其溶度积外，还取决于阳离子的酸碱平衡（如 Fe²⁺+H2O FeOH⁺＋H⁺）和阴离子的酸碱平衡（如 S^{2- ＋H2O HS-}+OH^{- 和 HS-}+H2O H2S+OH^-）以及络合平衡（如Fe²⁺+HS^{- FeHS+或 Fe2+}＋2S^{2- FeS22-）等。}

对盐类溶解度的各影响因素将在以下和以后有关章节予以阐明。

1. pH 和同离子效应的影响

仍以二价金属的碳酸盐溶解度为例，当 pH 变动时，牵动水体中碳酸体系的平衡，由此也影响了碳酸盐的溶解平衡。例如对于水体中方解石（CaCO3），

Ca²⁺的平衡溶解度为

[Ca ²⁺ ] =

K sp

[CO²⁻ ] =

K sp

C • αCO 2 −

由于αco ^2-对于任何 pH 值都有相应的确定值，根据上式即可得出随 pH 和 C

变化的 Ca²⁺的饱和平衡浓度值。对任何与 MeCO 平衡的[Me²⁺]都可以写出

3（s）

类似的方程式，而且还可以将该方程转换为图 4-11 所示 log[Me²⁺]对 pH 的曲线图。

图 4-11 基本上由溶度积方程式和碳酸系统平衡关系叠加而构成的。由于 [Me²⁺]和[CO32-]的乘积必须是常数 Ksp，所以平衡时[Me²⁺]和[CO32-]两曲线有相反的变化趋势，并在图中呈对称形态，也就是[Me²⁺]随 pH 值增大而降低。图 4-12 则表示在不同 CT 条件下，[Ca²⁺]平衡浓度与 pH 值之间的关系。

即同离子效应使[Ca²⁺]平衡溶解度降低。

图 4-11 和图 4-12 中所示的一类曲线图很适合于比较不同金属碳酸盐的溶解度以及它们对 pH、CT 值的依赖关系。