39.Что такое кислотность и щелочность воды?
Под кислотностью воды понимают количество содержащихся в воде веществ, способных нейтрализовать сильные основания. Существует три типа веществ, образующих кислотность: сильные кислоты, способные полностью диссоциировать H+ (например, HCl, H2SO4), слабые кислоты, частично диссоциирующие H+ (H2CO3, органические кислоты), и соли, состоящие из сильных кислот и слабых оснований (например, NH4Cl, FeSO4). Кислотность измеряют титрованием раствором сильного основания. Кислотность, измеряемая с помощью метилоранжа в качестве индикатора при титровании, называется кислотностью метилоранжа, включая кислотность, образованную первым типом сильной кислоты и третьим типом соли сильной кислоты; Кислотность, измеренная с помощью фенолфталеина в качестве индикатора, называется фенолфталеиновой кислотностью. Она представляет собой сумму трех вышеуказанных типов кислотности, поэтому ее также называют общей кислотностью. Природная вода обычно не содержит сильной кислотности, но содержит карбонаты и бикарбонаты, которые делают воду щелочной. Если в воде есть кислотность, это часто означает, что вода загрязнена кислотой.
В отличие от кислотности, под щелочностью воды понимают количество веществ в воде, способных нейтрализовать сильные кислоты. К веществам, образующим щелочность, относятся сильные основания (например, NaOH, KOH), способные полностью диссоциировать OH-, слабые основания, частично диссоциирующие OH- (например, NH3, C6H5NH2), а также соли, состоящие из сильных оснований и слабых кислот (например, Na2CO3, K3PO4, Na2S) и другие три категории. Щелочность измеряют титрованием раствором сильной кислоты. Щелочность, измеряемая с использованием метилоранжа в качестве индикатора при титровании, представляет собой сумму трех вышеуказанных типов щелочности, которая называется общей щелочностью или щелочностью метилоранжа; Щелочность, измеряемая с использованием фенолфталеина в качестве индикатора, называется фенолфталеиновым основанием. Степень, включающая щелочность, образованную первым типом сильного основания, и часть щелочности, образованную третьим типом сильнощелочной соли.
Методы измерения кислотности и щелочности включают кислотно-основное индикаторное титрование и потенциометрическое титрование, которые обычно пересчитывают в CaCO3 и измеряют в мг/л.
40.Каков показатель pH воды?
Значение pH представляет собой отрицательный логарифм активности ионов водорода в измеряемом водном растворе, то есть pH=-lgαH+. Это один из наиболее часто используемых индикаторов в процессе очистки сточных вод. В условиях 25°С, когда значение рН равно 7, активности ионов водорода и гидроксид-ионов в воде равны, и соответствующая концентрация составляет 10-7моль/л. В это время вода нейтральна, а значение pH > 7 означает, что вода щелочная. и значение pH<7 means the water is acidic.
Значение pH отражает кислотность и щелочность воды, но не может напрямую указывать на кислотность и щелочность воды. Например, кислотность 0,1 моль/л раствора соляной кислоты и 0,1 моль/л раствора уксусной кислоты также равна 100 ммоль/л, но значения pH у них совершенно разные. Значение pH 0,1 моль/л раствора соляной кислоты равно 1, а значение pH 0,1 моль/л раствора уксусной кислоты составляет 2,9.
41. Какие методы измерения pH обычно используются?
На реальном производстве, чтобы быстро и легко определить изменения значения pH сточных вод, поступающих на очистные сооружения, самым простым методом является грубое измерение pH с помощью индикаторной бумаги. Для бесцветных сточных вод без взвешенных примесей можно использовать и колориметрические методы. В настоящее время стандартным методом измерения pH качества воды в моей стране является потенциометрический метод (метод со стеклянным электродом GB 6920–86). На него обычно не влияют цвет, мутность, коллоидные вещества, окислители и восстановители. Он также может измерять pH чистой воды. Он также может измерять значение pH промышленных сточных вод, загрязненных в разной степени. Это также широко используемый метод измерения значения pH на большинстве очистных сооружений.
Принцип потенциометрического измерения значения pH заключается в получении потенциала индикаторного электрода, то есть значения pH, путем измерения разности потенциалов между стеклянным электродом и электродом сравнения с известным потенциалом. В качестве электрода сравнения обычно используется каломельный электрод или электрод Ag-AgCl, причем чаще всего используется каломельный электрод. Основой потенциометра pH является усилитель постоянного тока, который усиливает потенциал, генерируемый электродом, и отображает его на головке счетчика в виде цифр или указателей. Потенциометры обычно оснащаются устройством температурной компенсации для коррекции влияния температуры на электроды.
Принцип работы онлайн-метра pH, используемого на очистных сооружениях, основан на потенциометрическом методе, а меры предосторожности при его использовании в основном такие же, как и у лабораторных pH-метров. Однако, поскольку используемые электроды постоянно подвергаются воздействию сточных вод, аэротенков и других мест, содержащих большое количество масла или микроорганизмов, в дополнение к требованию оборудовать рН-метр автоматическим устройством очистки электродов, рекомендуется использовать ручной очиститель. очистка также необходима в зависимости от условий качества воды и опыта эксплуатации. Обычно pH-метр, используемый во входной воде или в аэрационном резервуаре, очищается вручную один раз в неделю, тогда как pH-метр, используемый в сточных водах, можно очищать вручную один раз в месяц. pH-метры, которые могут одновременно измерять температуру, ОВП и другие параметры, следует обслуживать и обслуживать в соответствии с мерами предосторожности при использовании, необходимыми для функции измерения.
42.Каковы меры предосторожности при измерении значения pH?
⑴Потенциометр должен храниться в сухом и пыленепроницаемом состоянии, регулярно включаться для технического обслуживания, а часть электрода, соединяющая входной провод, должна содержаться в чистоте, чтобы предотвратить попадание капель воды, пыли, масла и т. д. Обеспечьте хорошее заземление при использовании сети переменного тока. Портативные потенциометры, в которых используются сухие батарейки, следует регулярно заменять батарейки. В то же время потенциометр необходимо регулярно калибровать и обнулять для калибровки и технического обслуживания. После правильной отладки нулевую точку потенциометра, а также регуляторы калибровки и позиционирования нельзя будет произвольно вращать во время испытания.
⑵Вода, используемая для приготовления стандартного буферного раствора и промывки электрода, не должна содержать CO2, иметь значение pH от 6,7 до 7,3 и проводимость менее 2 мкс/см. Вода, обработанная анионитами и катионообменными смолами, может удовлетворить этому требованию после кипячения и охлаждения. Приготовленный стандартный буферный раствор следует герметично закрыть и хранить в бутылке из твердого стекла или полиэтиленовой бутыли, а затем хранить в холодильнике при температуре 4°C для продления срока службы. При хранении на открытом воздухе или при комнатной температуре срок службы обычно не может превышать 1 месяца, использованный буфер нельзя возвращать в бутыль для хранения для повторного использования.
⑶ Перед формальным измерением сначала проверьте, в порядке ли прибор, электрод и стандартный буфер. Кроме того, pH-метр следует регулярно калибровать. Обычно цикл калибровки составляет один квартал или полгода, и для калибровки используется метод двухточечной калибровки. То есть по диапазону значений pH испытуемого образца подбираются два близких к нему стандартных буферных раствора. Как правило, разница значений pH между двумя буферными растворами должна быть как минимум больше 2. После размещения первого раствора снова протестируйте второй раствор. Разница между показанием потенциометра и стандартным значением pH второго стандартного буферного раствора не должна превышать 0,1 единицы pH. Если погрешность превышает 0,1 единицы pH, для тестирования следует использовать третий стандартный буферный раствор. Если в это время ошибка составляет менее 0,1 единицы pH, скорее всего, проблема со вторым буферным раствором. Если погрешность по-прежнему превышает 0,1 единицы pH, значит, с электродом что-то не так и его необходимо обработать или заменить на новый.
⑷При замене стандартного буфера или образца электрод следует полностью промыть дистиллированной водой, а воду, прилипшую к электроду, впитать фильтровальной бумагой, а затем промыть измеряемым раствором для устранения взаимного влияния. Это важно для использования слабых буферов. Это особенно важно при использовании растворов. При измерении значения pH водный раствор следует соответствующим образом перемешивать, чтобы сделать раствор однородным и достичь электрохимического равновесия. Во время считывания перемешивание следует прекратить и дать постоять некоторое время, чтобы показания стали стабильными.
⑸ При измерении сначала тщательно промойте два электрода водой, затем промойте пробой воды, затем погрузите электроды в небольшой стакан с пробой воды, осторожно встряхните стакан руками, чтобы проба воды стала однородной, и запишите результат. Значение pH после измерения стабильно.
Время публикации: 26 октября 2023 г.
