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1、Hydrogeochemistry 水文地球学水文地球学第一章第一章 热力学基础热力学基础v活度及其活度系数v平衡常数v饱和指数v全等溶解与非全等溶解v溶度积及溶解度v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数v（1）活度的定义）活度的定义 指实际参加化学反应的物质浓度，或指所研究的溶液指实际参加化学反应的物质浓度，或指所研究的溶液体系中化学组分的有效浓度。体系中化学组分的有效浓度。ai=rimi 式中：式中：ai组分组分i的活度；的活度；ri组分组分i的的活度系数；的的活度系数；mi组分组分i的摩尔浓度的摩尔浓度v（2）活度系数的计
2、算）活度系数的计算 对于矿化度对于矿化度100mg/L的天然水，的天然水，ri1，浓度活，浓度活度；度；对于矿化度对于矿化度100mg/L的天然水，的天然水，ri有两种情况：有两种情况：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数v（2）活度系数的计算）活度系数的计算 对于矿化度对于矿化度100mg/L的天然水，离子强度的天然水，离子强度 0.1mol/L，采用，采用Debye-Huckel公
3、式（迪拜休克尔）公式（迪拜休克尔）式中：式中：Zi离子离子i的电荷数；的电荷数；A、B特定温度下表达溶剂特征的常数（可查表特定温度下表达溶剂特征的常数（可查表1）。）。25时，时，A=0.5085，B0.3281108；与与i离子水化半径有关的常数，（可以查表离子水化半径有关的常数，（可以查表2）I水溶液的离子强度（水溶液的离子强度（mol/L）2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数表表1迪拜休克尔方程中的迪拜休克尔方程中的A和和B的值的值温度温度（）A A
4、B10B108 8温温 度度（）A AB10B108 80 00.48830.48830.32410.324130300.51300.51300.32900.32905 50.42910.42910.32490.324935350.51750.51750.32970.329710100.49600.49600.32580.325840400.52210.52210.33050.330515150.50000.50000.32620.326250500.53190.53190.32210.322120200.50420.50420.32730.327360600.54250.54250.3338
5、0.333825250.50850.50850.32810.32812.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数表表2 迪拜休克尔方程中各种离子的迪拜休克尔方程中各种离子的 值值（10108 8）离子离子2.52.5NHNH+4 43.03.0K K,Cl,Cl,NO,NO3 33.53.5OHOH,HS,HS,MnO,MnO4 44.04.0SOSO4 42-2-,PO,PO4 43-3-,HPO,HPO4 42-2-,CrO,CrO4 42-2-4.0-4.5
6、4.0-4.5NaNa,HCO,HCO3 3-,H,H2 2POPO4 4-,HSO,HSO3 3-4.54.5SOSO3 32-2-,Pb,Pb2 25 5SrSr2 2,Ba,Ba2 2,S,S2-2-,Cd,Cd2 2,CO,CO3 32-2-6 6CaCa2 2,Fe,Fe2 2,Mn,Mn2 2,Ca,Ca2 2,Zn,Zn2 2,Sn,Sn2 2,Ni,Ni2 2,Co,Co2 2,Li,Li,8 8MgMg2 29 9H H,Al,Al3 3,Fe,Fe3 3,Cr,Cr3 32.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v一一一一.热力学基本原理热力学
7、基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数水溶液的水溶液的离子强度离子强度计算化公式如下：计算化公式如下：式中式中Zi离子离子i的电荷数；的电荷数；mi离子离子i的浓度（的浓度（mol/L）例例1：现有一地下水样分析结果表：现有一地下水样分析结果表3（25），求），求Ca2活度。活度。表表3 地下水样分析结果地下水样分析结果 离子离子NaNaCaCa2 2MgMg2 2SOSO4 42 2ClClCOCO3 32 2HCOHCO3 3mg/Lmg/L218721873939575723223216801680848425802580mol/Lmol/L0.0951
8、0.09510.000970.000970.00230.00230.002420.002420.04740.04740.00140.00140.04670.0467r ri i0.780.780.390.390.440.440.360.360.750.750.360.360.760.76a ai i0.0720.0720.000380.000380.0010.0010.000870.000870.03550.03550.00050.00050.0380.038v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数计算步骤：计算步骤：A、计算各离
9、子的计算各离子的mol浓度，浓度，mg/Lg/Lmol/L B、计算水的离子强度、计算水的离子强度I I（0.0951120.00097220.046712）0.09910.1mol/L C、计算活度系数、计算活度系数 查表，查表，25时，时，A0.5085，B0.32811082.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数计算步骤：计算步骤：C、计算活度系数、计算活度系数 用同样的方法可以计算出其它各离子的活度系数。用同样的方法可以计算出其它各离子的活度系数。2.
10、2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数对于高矿化度的地下水，即离子强度对于高矿化度的地下水，即离子强度0.1mol/L，迪拜，迪拜休克尔公式就不适用了，为此应用戴维斯方程：休克尔公式就不适用了，为此应用戴维斯方程：式中式中A，B参数与上述一样，参数与上述一样，与与 参数，对于主要参数，对于主要离子查表离子查表4，对于次要离子查表，对于次要离子查表5，规定为零。规定为零。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用2.2 2.2 热力学
11、在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用vv一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数表表4 戴维斯方程的戴维斯方程的 和和 参数（主要离子）参数（主要离子）主要离子主要离子CaCa2 25.05.00.1680.168MgMg2 25.55.50.2000.200NaNa4.04.00.0750.075K K3.53.50.0150.015ClCl3.53.50.0150.015SOSO4 42 25.05.0-0.04-0.04HCOHCO3 35.45.40 0COCO3 32 25.45.40 02.2 2.2 热力
12、学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用vv一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 1.活度与活度系数活度与活度系数表表5 戴维斯方程的戴维斯方程的 和和 参数（次要离子参数（次要离子）次要离子次要离子NHNH4 42.52.50 0NONO3 33.03.00 0H H，F F，HSHS3.53.50 0MgHCOMgHCO3 3,H,H3 3SiOSiO4 44.04.00 0FeFe2 2,CaOH,CaOH,CaHCO,CaHCO3 3,Li,Li6 60 00 0FeFe3 3,Al,Al3 3,H,H9.09.00 02.2 2.2 热力学
13、在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用vv一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 2逸度逸度活度用于气体和蒸汽时，叫逸度或挥发度，活度用于气体和蒸汽时，叫逸度或挥发度，定义：定义：f=r.P 式中：式中：f逸度，逸度，P物质分压，物质分压，r逸度系数（可逸度系数（可查表）查表）在热力学计算中，对于实际溶液（或气体）一般就在热力学计算中，对于实际溶液（或气体）一般就用活度（或逸度）。这样就使得那些根据理想溶液（气用活度（或逸度）。这样就使得那些根据理想溶液（气体）的条件求得的热力学函数关系式也适用于实际体系体）的条件求得的热力学函数关系式也适用于实际体系
14、。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用vv一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 3质量作用定律与平衡常数质量作用定律与平衡常数在地下水化学平衡的研究中，在地下水化学平衡的研究中，“质量作用定律质量作用定律”非常有非常有用。它的基本含义是，一个化学反应的驱动力与反应物用。它的基本含义是，一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关。及生成物的浓度有关。假定反应物假定反应物A和和B反应，生成物反应，生成物C和和D，其反应式可表示，其反应式可表示为：为：aA+bB=cC+dD，式中式中a、b、c、d分别为分别为A、B、C、D的摩尔
15、数。的摩尔数。则平衡时，则平衡时，K平衡常数，方括号代表活度平衡常数，方括号代表活度对于特定反应，在给定的温压条件，对于特定反应，在给定的温压条件，K值是常数，值是常数，K随温随温压的改变而改变。压的改变而改变。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用vv一一一一.热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理热力学基本原理v 3质量作用定律与平衡常数质量作用定律与平衡常数在地下水系统中，水流经的岩土可能含有各种矿物，如在地下水系统中，水流经的岩土可能含有各种矿物，如方解石（方解石（CaCO3），则反应式为：），则反应式为：在平衡研究中，在平衡研究中，固体及纯液体的
16、活度为固体及纯液体的活度为1，则则平衡常数平衡常数K可通过实验测得，也可通过有关热力学计算可通过实验测得，也可通过有关热力学计算求得。求得。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 1.判断水文地球化学反应进行的方向和程度判断水文地球化学反应进行的方向和程度例例1：试判断钙长石能否在常温常压下被酸性水风化？：试判断钙长石能否在常温常压下被酸性水风化？（1）确定反应方程式，并配平：）确定反应方程式，并配平：（2）查热力学数据：）查热力学数据：Gfo：-955
17、.620 -56.69 -884.5 -123.18Kcal/mol（3）计算：）计算：=(-884.5-123.18)-(-56.69-955.62)=-4.27Kcal/mol =-17.85Kj/mol 1Kcal=4.18Kj/mol（4）判定：）判定：0，表明钙长石在通常条件下可以风化成高，表明钙长石在通常条件下可以风化成高岭石，这是一个不可逆过程，直到长石完全风化为止岭石，这是一个不可逆过程，直到长石完全风化为止。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学
18、中的应用v 1.判断水文地球化学反应进行的方向和程度判断水文地球化学反应进行的方向和程度例例2：试判断硫化矿床氧化带中黄铁矿的氧化能否发进行，：试判断硫化矿床氧化带中黄铁矿的氧化能否发进行，其进行程度如何？其进行程度如何？（1）确定反应方程式，并配平：）确定反应方程式，并配平：（2）查热力学数据：）查热力学数据：Gfo：-36.0 0-56.69 -198.3 -177.34Kcal/mol（3）计算：）计算：=（-198.32-177.342）-（-36.02-56.692）-565.9Kcal=-2365.4Kj/mol（4）判定：）判定：0，显然可以自发进行。显然可以自发进行。2.2 2
19、.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用（4）判定：）判定：0，显然可以自发进行。显然可以自发进行。进行程度如何？计算进行程度如何？计算K值：值：如果如果K值远远大于值远远大于1，则表明反应进行程度很高。，则表明反应进行程度很高。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 2计算化学反应的热效应计算化学反应的热效应在恒温恒压体系中，反应的焓变等于反应的热效应，通在恒温恒压体系中，反应的焓变等于反应的热效应，通过计算过计算Hro可得反应的
20、热效应。可得反应的热效应。例例3：计算下列反应的热效应：计算下列反应的热效应v CaCO3 +H2O+CO2 =Ca2 +2HCO3vHfo:-288.45-68.32-94.05 -129.77-165.18Kcal/molv Hro=Hfo(生生)-Hfo（反）（反）v =（-129.77-165.182）-（）（）v -9.31Kcal=-38.92Kj/molvHro0，水与水与CaCO3处于过饱和状态，产生处于过饱和状态，产生CaCO3沉淀沉淀当当SI0，水与水与CaCO3处于非饱和状态，处于非饱和状态，CaCO3继续溶解。继续溶解。（2）计算实例）计算实例例例5：一水样分析结果如下
21、：一水样分析结果如下(15)：Na+K+Ca2+Mg2+Sr2+SO42-Cl-HCO3-SiO2 pH tmg/L:120 15 38 22 0.8 300 15 150 21 7.4 15求求SrSO4的的SI值，判断它与水处于饱和状态还是非饱和状值，判断它与水处于饱和状态还是非饱和状态？态？2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 4判断水与矿物的饱和状态判断水与矿物的饱和状态(求饱和指数求饱和指数)（2）计算实例）计算实例 把分析结果换算为把分析结
22、果换算为mol/L，求，求I值：值：求求 和和 值值查表得查表得15，A=0.5000，B=0.32621082.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 4判断水与矿物的饱和状态判断水与矿物的饱和状态(求饱和指数求饱和指数)（2）计算实例）计算实例 求求SO42和和Sr2的活度的活度 求离子活度积求离子活度积IAP2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中
23、的应用二热力学在水文化学中的应用v 4判断水与矿物的饱和状态判断水与矿物的饱和状态(求饱和指数求饱和指数)（2）计算实例）计算实例 求求15时的时的 值值SrSO4 Sr2+SO422.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 4判断水与矿物的饱和状态判断水与矿物的饱和状态(求饱和指数求饱和指数)（2）计算实例）计算实例 求求SI值值SrSO4 和水处于非饱和状态，和水处于非饱和状态，SrSO4继续溶解继续溶解v全等溶解：矿物与水接触产生溶解反应时，其反应物都
24、是溶解组分，这种溶解反应称为全等溶解。v非全等溶解：矿物与水接触时产生溶解反应时，其反应产物除溶解组分外，还有新生成的一种或多种矿物或非晶质组分，这种反应称为非全等溶解。v如钾长石和正长石的溶解都会有高岭石的沉淀。如钾长石和正长石的溶解都会有高岭石的沉淀。v可以判断某个区域内某种矿物存在的可能。可以判断某个区域内某种矿物存在的可能。v溶度积：当难溶电解质溶于水而成饱和溶液时，溶液中同时存在溶解离子和未溶解的固体，溶解于水的离子的活度乘积，我们称之为溶度积。符号Ksp。v溶解度：在给定的温度压力下，达溶解平衡时，溶液中溶解物质的总量。Mg/Lv如mol的CaCO3溶解后，分别产生1mol的钙离子
25、和硫酸根离子，设溶解度为x通过溶度积进行求解。见书p122.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（1）氧化还原的半反应式）氧化还原的半反应式 对一个氧化还原反应：对一个氧化还原反应：4Fe2+O2+4H4Fe3+2H2O 可表示为两个半反应式：可表示为两个半反应式：4Fe3+4e4Fe2(氧化反应氧化反应)O2+4H+4e2H2O(还原反应还原反应)按国际惯例，半反应式为还原形式表示。按国际惯例，半反应式为还
26、原形式表示。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（2）标准氧化还原电位）标准氧化还原电位(Eo)Eo指在标准状态下，金属与含有该金属离子且活度为指在标准状态下，金属与含有该金属离子且活度为1mol/L的溶液相接触的电位，称为该金属的标准电极电的溶液相接触的电位，称为该金属的标准电极电位：位：Pb2+2e=Pb Eo Pb2/Pb=-0.126v(以氢的标准电极电位为零测定以氢的标准电极电位为零测定)由于标
27、准电极电位表示物质的氧化及还原能力的强弱，由于标准电极电位表示物质的氧化及还原能力的强弱，所以又称为标准氧化还原电位，以符号所以又称为标准氧化还原电位，以符号Eo表示，其单位表示，其单位为为V。半反应中物质的氧化态和还原态称为相应的氧化还原电半反应中物质的氧化态和还原态称为相应的氧化还原电对。如对。如Pb2Pb，表示为，表示为 Eo Pb2/Pb Eo 越大，氧化能力越大，氧化能力越强越强 2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值
28、计算氧化还原反应电位值（3）Eo和和Eh的计算的计算式中，式中，N表示得失电子数，表示得失电子数，F一法拉第常数一法拉第常数96.564kj/v。在实际氧化还原反应的系统中，参加氧化还原反应的组在实际氧化还原反应的系统中，参加氧化还原反应的组分，其活度一般都不是分，其活度一般都不是1mol，则该反应达到平衡时的电，则该反应达到平衡时的电位称为氧化还原电位，以位称为氧化还原电位，以Eh表示，单位为表示，单位为V。对于反应式：对于反应式：Eh与与E0值和参加组分的活度关系表示为：值和参加组分的活度关系表示为：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化
29、学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（3）Eo和和Eh的计算的计算标准状态下，标准状态下，注意：在计算注意：在计算 时，必须是标准半反应式的时，必须是标准半反应式的写法：规定氧化态与电子为左边，还原态为右边。写法：规定氧化态与电子为左边，还原态为右边。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（3）Eo和和Eh
30、的计算的计算例：例：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（3）Eo和和Eh的计算的计算例：例：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（3）Eo和和Eh的计算的计算例：例：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力
31、学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值令令 pE=-loge 与与pH=-logH 一致一致对于半反应式：对于半反应式：Ox+Ne=Red 按质量作用定律：按质量作用定律：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度
32、）计算电子活度pE值值2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值pE0=16.91E0，E0=0.0591pE02.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度p
33、E值值例：例：计算水的稳定场（计算水的稳定场（25，1atm）（1）（2)（3)对（对（1 1）式：）式：2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值例：例：计算水的稳定场（计算水的稳定场（25，1atm）对（对（1 1）式：）式：在近地表的水环境中，氧的活度不会大于在近地表的水环境中，氧的活度不会大于1，令，令 fo2=1这是水稳定场的上限，超过这个上限，这是水稳定场的上
34、限，超过这个上限，H2O产生产生O22.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值例：例：计算水的稳定场（计算水的稳定场（25，1atm）对（对（1 1）式：）式：同理：同理：在近地表的水环境中，氧的活度不会大于在近地表的水环境中，氧的活度不会大于1，令，令 fo2=1 pE=20.8-pH这是水稳定场的上限，超过这个上限，这是水稳定场的上限，超过这个上限，H2O产生产生O2
35、2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值例：例：计算水的稳定场（计算水的稳定场（25，1atm）对（对（2 2）式：）式：同理：同理：fH2=1，Eh=-0.0591pH，这是水稳定场的下限，超过这，这是水稳定场的下限，超过这个下限，个下限，H2O产生产生H2。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在
36、水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值例：例：计算水的稳定场（计算水的稳定场（25，1atm）对（对（2 2）式：）式：同理：同理：fH2=1，pE=pH，这是水稳定场的下限，超过这个下限，这是水稳定场的下限，超过这个下限，H2O产生产生H2。2.2 2.2 热力学在水文地球化学中的应用热力学在水文地球化学中的应用v二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用二热力学在水文化学中的应用v 5计算氧化还原反应电位值计算氧化还原反应电位值（4）计算电子活度）计算电子活度pE值值例：例：计算水的稳定场（计算水的稳定场（25，1atm）这是水稳定场的上、下限方程：这是水稳定场的上、下限方程：