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  水鹼度是指水中能夠接受[H+]離子與強酸進行中和反應的物質含量。水中產生鹼度的物質主要由碳酸鹽產生的碳酸鹽鹼度和碳酸氫鹽產生的碳酸氫鹽鹼度,以及由氫氧化物存在而產生的氫氧化物鹼度。所以,鹼度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-及其它一些弱酸鹽類的總合。這些鹽類的水溶液都呈鹼性,可以用酸來中和。然而,在天然水中,鹼度主要是由HCO3-的鹽類所組成。

  形成水中鹼度的物質碳酸氫鹽可以共存,硫酸鹽和氫氧化物也可以共存。然而,碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時存在,它們在水中能起如下反應:

  HCO3- + OH- = CO32- + H2O

  由此可見,碳酸鹽、碳酸氫鹽、氫氧化物可以在水中單獨存在之外,還有兩種鹼度的組合,所以,水中的鹼度有五種形式存在,即:

  (1) 碳酸氫鹽鹼度HCO32-;

  (2) 碳酸鹽鹼度CO32-;

  (3) 氫氧化物鹼度OH-;

  (4) 碳酸氫鹽和碳酸鹽鹼度HCO3- + CO32-;

  (5) 碳酸鹽和氫氧化物鹼度CO32- + OH-。

  水中各種鹼度的相互關係如何?

  水中的鹼度是用鹽酸中和的方法來測定的。在滴定水的鹼度時採用兩種指示劑來指示滴定的終點。

  用酚酞作指示劑時,滴定的終點為PH8.2~8.4,稱為酚酞鹼度或P鹼度。此時,水中的氫氧化物全部被中和,並有一半的碳酸鹽轉化為碳酸氫鹽。即P鹼度=1/2 CO32- + 全部OH-。

  用甲基橙作指示劑時,滴定的終點pH為4.3~4.5,稱為甲基橙鹼度或M鹼度。此時,水中的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽全部被中和,所測得的是水中各種弱酸鹽類的總和,因此又稱為總鹼度。即M鹼度=全部HCO32- + 全部CO32- + 全部OH- 。

  如果水中單獨存在OH-鹼度,水中pH>11.0;水中同時存在OH-、CO32-時,PH9.3~11.0;如水中只有CO32-存在時,pH=9.4;當CO32-、HCO3-共同存在時,PH8.3~9.4;單一的HCO3-其存在範圍是pH=8.3;但pH<8.3時,如水中鹼度只有HCO3-存在,此時的pH值變化只與HCO3-和遊離的CO2含量有關。
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