炭酸カルシウムスケール飽和指数
カルシウムと炭酸の量に応じた飽和指数を算出します。
使用方法
- カルシウム(mg/l)と炭酸水素イオン濃度(mg/l)、pHを入力します。
- 下記の計算に基づき、カルシウム鉱物の溶解度積（logQ）を導出。
- 温度ごとによるカルシウム鉱物の溶解度積（logk2）で除することで、飽和指数の導出されます。
(詳しい計算は、下記の式、またはブログのほうをご覧ください)
温泉・地熱と炭酸カルシウムスケール 原因と対策、及び飽和指数（SI）計算
(注意事項)
飽和指数は、現場状況に応じて計算値と相違があることがあります。ご承知おきください。
計算結果
飽和指数
グラフでは、３種類の飽和指数曲線を算出しています。S.I（飽和指数）が０より高いとスケールが析出する可能があることになります。
S.I > 0 : S.Iが高いほどスケールが析出する可能性が高い。
S.I < 0 : S.Iが低いほどスケールが析出する可能性が低い
Calsite_*1 : Plummer and Busenberg (1982)に基づき、『カルサイト』としての飽和指数を計算しています。
Aragonite_*1 : Plummer and Busenberg (1982)に基づき、『アラゴナイト』としての飽和指数を計算しています。
Calsite_*2 : Li Yiman (2017)に基づき、『カルサイト』としての飽和指数を計算しています。
炭酸カルシウムスケール飽和指数
飽和指数の計算式
\[ S.I.(飽和指数) = \log Q - \ \log K = \log \frac{Q}{K} \]
\[ \log Q = \log [Ca^{2+}][CO_3^{2-}] \]
\[ [Ca^{2+}]: mol/L \quad [CO_3^{2-}]:mol/L \]
\[ K : カルシウム鉱物の溶解度積 \]
\[ \log K_{calcite} = -171.9065 -0.077993 \ T +\frac{2839.319}{T} +71.595 \log T \]
\[ \log K_{aragonite} = -171.9773 -0.077993 \ T +\frac{2903.293}{T} +71.595 \log T \]
\[ K_2 = \frac{[H^{+}][CO_3^{-2}]}{[HCO_3^{-}]} \]
\[ \log K_2 = -107.8871 -0.03252849 \ T +\frac{5151.79}{T}
+ 38.9561 \log T - \frac{563713.9}{T^2} \]
\[ [CO_3^{-2}] = K_2 \frac{[HCO_3^{-}]}{[H^{+}]} \]
\[ \log Q = \log [Ca^{2+}] \ K_2 \ \frac{[HCO_3^{-}]}{[H^{+}]} \]
詳しい解説について、こちらのblogに記載があります。