산소는 어떻게 물에 용해됩니까? 화학 | Science-Atlas.com (2023)

산소 용해도. 물의 낮은 산소 용해도는 제어 대역 전자에 의해 감소된 낮은 산소 비율로 이어지며, 이는 결과적으로 광 생성된 전자와 정공의 재결합 속도를 향상시키는 반도체의 전자 축적과 관련됩니다(35). 보낸 사람: 인터페이스 과학 및 기술, 2021산소 용해도, 확산 계수 및 용액 점도Wei Xing, . . . Jiujun Zhang, in Rotating Electrode Methods and Oxygen Reduction Electrocatalysts, 20141. 3. 1 용해도 순수 또는 담수 25°C 및 1.0atm의 O2 압력에서 산소 용해도는 약 1.22×10-3moldm-3( 값은 다른 문헌에 보고된 대로 1.18에서 1.25moldm-3까지 다양합니다. 3,4 정상 조성의 공기에서 산소 분압은 0.21atm이고 O2 용해도는 2.56×10-4moldm-3이 됩니다. 물에서 산소의 용해도는 많은 문헌의 주제였습니다. 현재 산소 폴라로그래픽 프로브는 일반적으로 수용액에서 O2의 용해도를 측정하는 데 사용됩니다.

물의 산소 용해도

이것은 아마도 정말 명백하지만 나는 정말로 이해하지 못합니다. 산소가 비극성 분자이고 물이 극성 분자인데 산소가 물에 용해되는 이유는 무엇입니까? 산소가 부족하다는 것은 분명한 사실입니다.…

비디오 조언: 물의 가스 용해도(O2, N2 등)

이 비디오에서는 물에 대한 기체의 용해도를 살펴보겠습니다. 먼저 O2 및 N2와 같은 가스가 물에 어떻게 용해되는지 보여주는 다이어그램을 살펴보겠습니다. 다음으로 우리는 온도가 높아짐에 따라 물에 용해되는 가스가 적은 이유를 보여주는 컴퓨터 애니메이션을 볼 것입니다.

산소가 전혀 용해되지 않는다는 것은 두 가지 근거로 설명할 수 있습니다. 첫째, 통계, 물질의 무작위 혼합. 일부 산소 분자는 우연히 물 속으로 들어가 한동안 빠져나오지 못할 것입니다. 다른 설명은 산소가 완전히 무극성이 아니라는 것입니다. 영구 쌍극자 모멘트가 없지만 분극이 가능합니다. 우리가 발수성이 높다고 생각하는 분자도 액체로 존재할 수 있습니다(산소는 상온에서 기체이지만 액체 상태로 냉각될 수 있음). 모든 원자와 분자의

산소(O)와 물

표 5.4.1 각 구획의 총 가스 비율– 해수에 용해되는 유일한 물질은 아닙니다. 바다에는 또한 살아있는 유기체에 매우 중요한 용존 가스, 특히 산소(O2), 이산화탄소(CO2) 및 질소(N2)가 포함되어 있습니다. 산소는 해양 식물, 조류 및 (주요 생산자) 및 동물의 호흡에 필요합니다. 이산화탄소는 1차 생산자들이 전력을 생산하는 데 활용되며, 그 부산물은 산소입니다. 해양에 용해된 질소 가스는 박테리아에 의해 고정되어 질산염 및 아질산염과 같은 필요한 형태로 변환됩니다.

산소와 물: 반응 메커니즘, 환경 영향 및 건강 영향.

산소는 지구상에서 가장 풍부한 원소입니다. 산소는 O2와 O3(오존)의 형태로 존재하며 물 분자를 비롯한 여러 화합물에 존재합니다. 그것은 O2 분자로 물에 용해되어 있는 것을 발견할 수 있습니다. 결과적으로 바닷물의 산소 함량은 85.7%입니다. 산소는 어떤 방식과 형태로 물과 반응합니까? 기체 산소는 물과 반응하지 않습니다. 수용성이며 산화제 역할을 합니다. O2 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH- 산소는 유기물을 산화시킬 수 있습니다. 이것은 주로 생물학적 과정입니다. 각 개별 화합물에는 전자 균형으로 설명할 수 있는 반응 메커니즘이 있습니다. 예는 다음과 같습니다(H2O 제외): Fe2+ + 0,25 O2 -> Fe(OH)3 + 2,5 H+ Mn2+ + O2 -> MnO2 + 2 H+ NH4+ + 2 O2 -> NO3- + 6 H+ CH4 + 2 O2 -> CO2 + 4 H+ 이러한 메커니즘은 암모늄과 메탄이 많은 양의 산소를 적용하고 결과적인 산화 반응이 더 많거나 더 적은 양의 산을 형성한다는 것을 보여줍니다. 정상적인 조건에서 물의 산은 HCO3-와 반응하여 CO2를 형성합니다. 산소 원자는 반응성이 매우 높으며 헬륨, 네온, 아르곤 및 크립톤을 제외한 거의 모든 다른 원소와 산화물을 형성합니다.

용존산소

산소는 모든 생명체와 물에서 일어나는 많은 화학적 과정에 필요합니다. 수생 생물이 필요로 하는 용존산소의 양은 종, 수온, 종의 신진대사율, 전반적인 건강 상태 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 유기체는 일반적으로 그들이 가장 잘하는 최적의 범위를 가지고 있습니다.

물의 온도와 염도는 얼마나 많은 산소를 보유할 수 있는지에 영향을 미칩니다. 미지근한 물에서 따뜻한 물은 차가운 물보다 분자가 더 빨리 움직이기 때문에 용존 산소를 덜 보유하므로 산소가 물 속으로 빠져나갈 수 있습니다. 담수는 나트륨 이온과 염소 이온 때문에 산소 분자를 위한 공간이 적기 때문에 바닷물보다 더 많은 용존 산소를 보유하고 있습니다. 따라서 물이 따뜻하고 염도가 높을수록 용존산소량이 적어집니다.

수질 참고 사항: 용존 산소

University of Florida, Institute of Food and Agricultural Sciences Extension 아웃리치는 대중에게 과학적 지식과 전문성을 제공하기 위한 주, 연방 및 카운티 정부 간의 파트너십입니다. University of Florida(UF)는 Florida A&M University(FAMU)와 함께 Florida Cooperative Extension Service를 관리합니다.

더 많은 생물학적 산소 요구량을 해양 시스템에 입력하는 것을 최소화합니다. 해양 시스템 내부의 잡초를 방제할 때는 항상 제초제 라벨 주위에 지시된 대로 수행하십시오. 허용되는 경우 식물 재료가 미생물 작용에 의해 분해되기 시작하면 전체 수역이 혐기성이 되는 것을 피하기 위해 시간이 지남에 따라 큰 수역을 처리하는 것을 고려하십시오.

• 비생물적 요인
• 생물학적 요인
• 요오드 측정 방법
• 장점
• 단점
• 전류 측정 막 전극 방법
• 광학 센서 전극 기술
• 테이블

목적

이 문서의 목적은 독자에게 1) 화학적, 물리적 및 생태적 관점에서 용존 산소(DO)의 개요, 2) DO 측정을 위한 가장 일반적인 분석 방법의 요약, 3) 현재 상태를 제공하는 것입니다. 플로리다의 공공 수역에서 DO에 대한 규정 및 4) 수생 시스템에서 용존 산소를 관리할 수 있는 기회. 텍스트에서 굵게 표시된 용어에 대한 용어집은 이 문서의 끝에 제공됩니다.

용존 산소(DO)란 무엇입니까?

용존 산소(DO)는 물에 용해된 산소 기체(O2)입니다. 산소, 질소 및 이산화탄소와 같은 대기 중의 가스는 자연적으로 물에 어느 정도 용해됩니다. 소금이나 설탕과 마찬가지로 이러한 가스는 일단 용해되면 물에서 보이지 않습니다. 원소 산소는 자연계에 다양한 형태로 존재합니다. 대부분의 사람들은 산소가 물 분자의 일부라는 것을 알고 있지만, 산소가 암석에서 가장 풍부한 원소이기도 하다는 사실에 놀랄 것입니다. 이러한 형태에서 산소는 수소, 규소 또는 탄소와 같은 다른 원소에 결합됩니다. 공기 중에 있는 분자 산소(O2)는 다른 원소와 결합하지 않기 때문에 다른 형태와 다릅니다. 자연에서 우리가 호흡하는 O2는 우리가 접촉하는 보다 풍부한 형태의 산소보다 화학적으로 훨씬 더 반응성이 높습니다. 이것이 식물, 동물 및 기타 유기체가 O2를 사용하여 호흡 과정을 통해 음식을 대사할 수 있게 하는 것입니다. 농도 및 용해도물에 용해된 O2의 양(농도)은 대부분 물 1리터당 밀리그램(mg/L)으로 표현됩니다.

비디오 조언: 용존 산소

물고기는 물속에서 어떻게 \"호흡\"합니까? 정답은... 산소! 이 비디오를 보고 어떻게 산소가 물에 들어가는지 알아보세요!

더 알아보기: 용존 산소

연구원, 자원 관리자 및 일반 대중이 플로리다의 수자원을 더 잘 이해하고 감사하도록 돕습니다.

용존 산소(DO)는 수질을 나타내는 가장 중요한 지표 중 하나입니다. 그것은 다른 해양 미생물과 함께 어류의 생존에 매우 중요합니다. 바람의 통기 작용으로 인해 지표수에 산소가 용해됩니다. 해양 식물 광합성의 결과처럼 산소가 물에 유입될 수도 있습니다. 용존 산소가 부족해지면 다른 해양 미생물과 함께 어류도 생존할 수 없습니다.

1. 이것은 무엇을 의미 하는가?
2. 데이터는 어떻게 수집되나요? (행동 양식)
3. 계산
4. 주의 사항 및 제한 사항
5. 추가 정보

DO는 단위 부피당 농도 또는 백분율로 표시할 수 있습니다. 수중 환경에서 산소 포화도는 안정적인 평형 조건을 구성하는 온도와 압력에서 해당 수역에 용해될 최대 산소량에 대한 용존 산소(O2) 농도의 비율입니다. 산소는 대기로부터의 확산, 물의 빠른 이동(예: 파동) 또는 광합성의 부산물(해초 및 녹조류에 의해 생성됨) 등 여러 가지 방법을 통해 물에 들어갑니다.

우리의 수로에서 산소는 어떻게 '흡수'됩니까?

수십만 마리의 물고기가 산소가 부족한 물에서 죽었습니다. 산소에 실제로 일어난 일과 앞으로 몇 주 안에 더 많은 사망자가 발생할 수 있는 이유는 다음과 같습니다.

앞서 지적한 바와 같이 깨끗한 물은 용존산소량이 7-10mg/L 정도로 높을 수 있습니다. 따라서 BOD5가 이보다 큰 농도에 유기 물질을 추가하면 다음 5일 동안 주변 용존 산소 농도가 고갈되더라도 놀라지 마십시오.

산소가 물을 만났을 때

물고기와 사람처럼 많은 박테리아가 위에 표시된 단순화된 화학 반응에 따라 호기성 호흡 과정에서 에너지를 얻습니다. 따라서 수로에 유기물이 있으면 그 수로에 사는 세균이 이를 먹을 수 있다. 이것은 "생분해"의 중요한 과정이며 우리 지구가 수천 년 동안 죽은 동물의 시체로 뒤덮이지 않는 이유입니다. 그러나 이러한 형태의 생분해는 수로의 용존 산소에서 나오는 산소도 소비합니다.

만의 생물이 생존하는 데 필요한 산소량과 저산소 지역이 형성되면 어떻게 되는지 알아보세요.

• 고온
• 영양소 오염
• 물의 흐름
• 만 바닥의 모양

산소는 어떻게 물에 들어가나요?

저산소 또는 저산소 영역은 용존 산소가 2mg/L 미만인 영역입니다. 무산소 또는 무산소 지역은 용존 산소량이 0.2mg/L 미만인 지역입니다. 이 지역은 대부분의 동물이 그곳에서 생존할 수 없기 때문에 종종 "데드 존"이라고 불립니다. 용존 산소 수치가 낮은 베이 지역은 온도, 영양 오염, 물 흐름 및 베이 바닥의 모양을 포함하여 여러 자연 및 인공 요인의 복잡한 상호 작용의 결과입니다.

용존 산소는 물에 존재하는 자유 산소의 수준을 나타냅니다. 너무 높거나 너무 낮은 수준은 수중 생물에 해를 끼치고 수질에 영향을 미칠 수 있습니다.

1. 광합성으로 인한 용존산소
2. 산소 용해도에 영향을 미치는 것은 무엇입니까?
3. 어떻게 물이 100% 이상 포화될 수 있습니까?
4. 담수 변동: 예 1
5. 담수 변동: 예 2
6. 민물 생물 및 용존 산소 요구 사항의 예
7. 바닷물 유기체 및 용존 산소 요구 사항의 예
8. 물고기 죽이기 / Winterkill
9. 기포병
10. 데드 존
11. 호수 층화
12. 해양 층화

추가 정보

용존산소란? 용존 산소는 물 또는 기타 액체에 존재하는 자유, 비화합 산소의 수준을 나타냅니다. 그것은 수역 내에 사는 유기체에 영향을 미치기 때문에 수질을 평가하는 중요한 매개변수입니다. Limnology(호수 연구)에서 용존 산소는 물 자체 ¹에 이어 두 번째로 중요한 요소입니다. 너무 높거나 너무 낮은 용존 산소 수준은 수중 생물에 해를 끼치고 수질에 영향을 미칠 수 있습니다. 비화합 산소 또는 자유 산소(O2)는 다른 원소와 결합하지 않은 산소입니다. 용존산소는 물 속에 이러한 자유 O2 분자가 존재하는 것입니다. 물(H2O)의 결합된 산소 분자는 화합물에 있으며 용존 산소 수준에 포함되지 않습니다. 자유 산소 분자가 소금이나 설탕이 저어질 때처럼 물에 용해되는 것을 상상할 수 있습니다². 물 속의 비결합 산소 분자 용존 산소와 수중 생물용존 산소는 다양한 형태의 수중 생물에게 중요합니다. 용존산소는 어류, 무척추동물, 박테리아, 식물을 포함한 많은 형태의 생명체에 필요합니다.

수질 지표: 온도 및 용존 산소

수온은 수생 시스템의 가장 중요한 특성 중 하나이며 다음에 영향을 미칩니다.

수온에 영향을 미치는 인간 활동에는 냉각수 또는 가열된 산업 유출물의 방출, 농업 및 산림 수확(음영에 대한 영향으로 인해), 폭우 유출로의 옵션 및 경로를 변경하는 도시 개발 및 지구 온난화가 포함될 수 있습니다.

수온은 위도와 고도가 있는 강의 길이에 따라 다르지만 지역 조건에 따라 불과 몇 미터 떨어진 작은 섹션 간에도 다를 수 있습니다. 예를 들어 깊고 그늘진 수영장은 얕고 햇볕이 잘 드는 지역보다 더 시원합니다. 호수에서 온도는 태양 복사 침투 수준과 혼합 특성에 따라 깊이에 따라 달라질 수 있습니다. 지표수의 온도는 일반적으로 0ºC에서 30ºC 사이이지만 온천의 온도는 40ºC를 초과할 수도 있습니다.

이 페이지에서는 용존 산소 모듈, 용존 산소를 후보 원인으로 나열해야 하는 경우, 용존 산소를 측정하는 방법, 용존 산소에 대한 간단하고 상세한 개념 모델 다이어그램 및 이 모듈에 대한 참조를 소개합니다.

또한 DO 수준은 수온, 이온 강도 및 용존 고형물의 영향을 받습니다. 이러한 매개변수가 증가하면 산소 용해도가 감소하여 물의 DO 양이 감소합니다. 층상 퇴적물의 증가는 간질 흐름을 감소시켜 퇴적물에 거주하는 유기체의 산소 가용성을 감소시킬 수 있습니다. 물 속도의 감소는 산소 전달 속도를 낮출 수 있습니다.

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참조

저수: 저수는 저수 설계 및 운영에 따라 하류 DO를 높이거나 낮출 수 있습니다. 저수조나 댐의 상단에서 물이 방출되면 물이 더 따뜻해져 산소를 보유할 수 있는 능력이 줄어들 수 있지만 저수조 표면적이 넓고 여수로와 하류에서 난기류가 증가하면 폭기가 향상될 수 있습니다. 댐 바닥에서 방출되는 물은 종종 더 차갑지만(즉, DO 포화도가 더 높음) 이러한 더 깊은 저수지 물에서는 산소 부족이 발생할 수 있습니다. 댐의 상류에서는 물이 더 천천히 움직이고 난기류의 부족으로 지하수에서 DO가 낮을 수 있으며 더 깊은 곳에서는 광합성을 위한 빛의 부족으로 인해 낮을 수 있습니다.

수질 정보

물의 염도를 높이면 산소 용해도가 감소하지만 염도와 관계없이 온도가 증가하면 산소 용해도는 감소합니다. 해안 수로의 염도는 교환 시스템의 특성을 알려줍니다.

호수가 보유하고 있는 모든 용존 산소(포화 용액)는 몇 가지 요인에 따라 달라집니다. 용존 산소 용해도는 수온, 기압 및 염분의 영향을 받습니다. 찬물은 미지근한 물에서 따뜻한 물보다 더 많은 산소를 용해시킬 수 있습니다. 온도가 상승하기 때문에 물은 많은 양의 산소를 공기 중으로 방출합니다. 물은 또한 더 낮은 압력이 있기 때문에 더 높은 고도에서 더 적은 용존 산소를 보유합니다. 용존 산소의 용해도는 염도가 증가함에 따라 감소합니다.

비디오 조언: 물에 있는 O2(산소 가스)의 용해도

이 비디오에서는 물에 대한 O2의 용해도를 살펴보겠습니다. 먼저 산소 기체가 물에 어떻게 용해되는지 보여주는 다이어그램을 살펴보겠습니다. 다음으로 우리는 온도가 높아짐에 따라 물에 용해되는 O2가 적어지는 이유를 보여주는 컴퓨터 애니메이션을 볼 것입니다.

[자주하는 질문]