Используя полученное ранее уравнение зависимости индукционного периода от пересыщения G (при постоянной концентрации Ст = 2,33 ммоль/л)

lg t[мин] = 6,27 - 3,784 lg Ga (3)

Рис.4 Зависимость кинетики осаждения СаСО3 в морской воде от величины рН при постоянном пересыщении (Ст = 0,5 - 50 мМ)

можно по уравнениям (1, 2, 3) рассчитать ожидаемую кривую кинетики осаждения как функции величины pH, достигаемой при фотосинтезе. Из рис.5 видно, что расчетная кривая хорошо согласуется с экспериментальными данными, полученными при переменной концентрации Ст. Причина систематического отклонения опытных точек (пунктирная кривая) в сильнощелочной области при pH > 9,8 аналогична резкому снижению индукционных периодов при G = 10-15 на рис. 4 и, вероятно, связана с возникновением избыточного числа зародышей на стадии создания пересыщения при высоких pH.

Рис.5 Индукционные периоды осаждения CaCO3 в различных условиях фотосинтеза.

Сплошные кривые – расчет по уравнениям (3) – кривая 1, 20°C и (4) кривая 2, 30°C; пунктирные линии – экспериментальные данные.

без перемешивания при 20°C (кривая 3);

то же, с добавлением 3мкгР/л;

с перемешиванием при 30°C.

При 30°C в нормальной морской воде с 2,33 ммоль/л HCO3- было получено

lg t = 6,32 - 3,951 lg Ga (4)

Данные 11 экспериментов хорошо ложатся на прямую, с коэффициентом корреляции 0,994. Используя уравнения 1, 2 и 4, рассчитали ожидаемую кривую кинетики осаждения как функции pH при фотосинтезе до 30°C. Экспериментальные данные обнаружили хорошее согласие до pH < 9,2. Наблюдаемое отклонение в щелочной области связано с теми же причинами, что и при 20°C. Увеличение константы диссоциации воды (см. таблицу 5) в интервале 20–30°C приводит к снижению величины pH момента начала осаждения Mg(OH)2 на 0,3–0,4 единицы.

В неперемешиваемых растворах происходит увеличение длительности индукционных периодов примерно на порядок. Данные эксперименты при 20°C (пунктирная линия) подтверждают это. На рис.5 видно, что в опытах без перемешивания действительно происходит десятикратное уменьшение скорости осаждения.