Kalkulator wskaźnika stabilności Ryznara

Użyj wskaźnika stabilności Ryznara (RSI, oznaczanego również jako RI) do wstępnej oceny tendencji wody do osadzania kamienia z węglanu wapnia. Historyczne opisy korozji stanowią wskazówki jakościowe, a nie prognozę ubytku metalu.

 

Wprowadź wyniki analizy wody. Należy wypełnić wszystkie pola oznaczone symbolem *.

Tabela 1: Dane wejściowe
pH *
Całkowita zawartość substancji rozpuszczonych (TDS) *
[Ca2+] *
[HCO3-] *
Temperatura wody *



Tabela 2 zawiera wyłącznie przykładowe zestawy danych. Dla własnego układu należy użyć aktualnych wyników analizy wody. Przyciski przykładów przywracają jednostki mg/L i stopnie Celsjusza. Przykład wody morskiej służy wyłącznie do przedstawienia obliczeń; ten uproszczony model nie nadaje się do wiarygodnej oceny wody morskiej.

Tabela 2: Dane dodatkowe

pH = 7.7 8 8.6
TDS = 20 34483 273 mg/l
[Ca2+] = 5 400 49 mg/l
[HCO3-] = 10 140 121 mg/l
T = 20 20 20 stopnie Celsjusza

 

Tabela 3: Wyniki obliczeń wskaźnika stabilności Ryznara

pHs
RI
Historyczna interpretacja Ryznara
Alternatywna interpretacja (Carrier, 1965)
Wzór na wskaźnik stabilności Ryznara:

RSI = 2pHs − pH

Poniżej wyjaśniono znaczenie pHs oraz wymagania dotyczące danych wejściowych.

Kryteria stosowane do orientacyjnej oceny przedstawiono w tabelach 4 i 5.
Tabela 4
Tabela 5
RI Historyczna interpretacja Ryznara
RI ≤ 5,5 Silna tendencja do osadzania się kamienia
5,5 < RI ≤ 6,2 Tendencja do osadzania się kamienia
6,2 < RI ≤ 6,8 Zakres pośredni
6,8 < RI ≤ 8,5 Zakres wody agresywnej według klasyfikacji historycznej
RI > 8,5 Zakres wody bardzo agresywnej według klasyfikacji historycznej
RI Ocena orientacyjna (Carrier 1965)
4 ≤ RI ≤ 5 Intensywne osadzanie się kamienia
5 < RI ≤ 6 Niewielkie osadzanie się kamienia
6 < RI ≤ 7 Niewielkie osadzanie się kamienia lub niewielka korozja
7 < RI ≤ 7,5 Znaczna korozja
7,5 < RI ≤ 9 Silna korozja
RI > 9 Niedopuszczalna korozja

Odczytywanie tabel: obie tabele interpretują tę samą obliczoną wartość RSI; tabela Carriera stanowi alternatywny zestaw kategorii empirycznych. Dla RSI poniżej 4 wynik według Carriera jest podawany jako znajdujący się poza zakresem tabeli. Klasyfikacja opiera się na niezaokrąglonej wartości RSI, dlatego wyświetlana wartość leżąca na granicy przedziału może należeć do sąsiedniej kategorii.

Co oznacza wskaźnik stabilności Ryznara?

Wskaźnik stabilności Ryznara jest wskaźnikiem empirycznym opartym na chemii węglanu wapnia. Oblicza się go ze wzoru RSI = 2pHs − pH, gdzie pH oznacza zmierzoną wartość pH wody, a pHs oznacza obliczoną wartość pH w stanie nasycenia węglanem wapnia. Niższe wartości RSI na ogół wskazują na większą skłonność do tworzenia osadów węglanu wapnia. Wyższe wartości wskazują na mniejsze tworzenie się osadów i mieszczą się w przedstawionych powyżej historycznych kategoriach wody agresywnej. Granice te stanowią empiryczne wytyczne i różnią się między tabelami interpretacyjnymi.

Stosuj właściwe dane z analizy i jednostki

Wprowadź stężenie rozpuszczonego wapnia jako Ca2+ oraz wodorowęglanów jako HCO3− w wybranych jednostkach. Nie wprowadzaj twardości ogólnej ani zasadowości podanych w przeliczeniu na CaCO3 bezpośrednio do tych pól. Jeśli zasadowość wynika niemal wyłącznie z obecności wodorowęglanów, ich stężenie w mg/L stanowi około 1,22-krotność zasadowości wyrażonej w mg/L w przeliczeniu na CaCO3; przybliżenie to nie jest odpowiednie, gdy udział węglanów, wodorotlenków lub innych składników wpływających na zasadowość jest znaczący.

Jeśli dostępne są wyniki pomiaru całkowitej zawartości substancji rozpuszczonych (TDS) w mg/L, użyj ich. Opcja ppm jest traktowana jako liczbowo równoważna mg/L, co stanowi przybliżenie dla wody o niskim stężeniu substancji rozpuszczonych. Sama przewodność nie pozwala jednoznacznie określić TDS: każde oszacowanie wymaga współczynnika przeliczeniowego odpowiedniego dla składu wody. Dlatego ten kalkulator przyjmuje bezpośrednio wartość TDS. Wprowadź wartości pH i temperatury odpowiadające tym samym warunkom wody. Używaj kropki jako separatora dziesiętnego; zakres danych wejściowych tego narzędzia do oceny wstępnej wynosi 0–14 dla pH i 0–100 °C dla temperatury.

Jak ten kalkulator szacuje pH nasycenia

Obliczenia zachowują dotychczasowe wyrażenia równowagowe zależne od temperatury i szacują siłę jonową na podstawie TDS ze wzoru I = 2,5 × 10−5 × TDS, gdzie TDS wyrażono w mg/L. Stężenia wapnia i wodorowęglanów są przeliczane na mol/L i korygowane przy użyciu uproszczonych współczynników aktywności. Jest to model przybliżony; granice danych wejściowych są ograniczeniami oprogramowania, a nie zakresem, dla którego potwierdzono dokładność. Nie zastępuje on pełnej analizy wody ani odpowiednich obliczeń równowagi chemicznej, szczególnie w przypadku wody morskiej, stężonych solanek lub wody o nietypowym składzie.

Ograniczenia interpretacji

RSI nie pozwala obliczyć masy osadów, szybkości ich odkładania ani szybkości korozji, ani też ocenić bezpieczeństwa wody pitnej. Korozja zależy również od materiału rur, rozpuszczonego tlenu, chlorków, siarczanów, warunków przepływu i środków chemicznych stosowanych do uzdatniania. Historyczne określenie, takie jak „niewielkie osady lub niewielka korozja”, nie gwarantuje, że instalacja jest chroniona. Przed wyborem metody uzdatniania należy ocenić warunki eksploatacji oraz dane dotyczące korozji właściwe dla danego materiału.

Literatura:
[1] : Kevin Rafferty, Tworzenie się osadów w systemach geotermalnych pomp ciepła, Departament Energii Stanów Zjednoczonych (lipiec 1999)
[2] : Metcalf i Eddy, Inżynieria ścieków: oczyszczanie i ponowne wykorzystanie, 2003

Inne kalkulatory

Uwaga: Lenntech BV nie ponosi odpowiedzialności za błędy w obliczeniach, samym programie ani objaśnieniach. W razie pytań lub uwag prosimy o kontakt z nami.