39. Kaj sta kislost in alkalnost vode?
Kislost vode se nanaša na količino snovi v vodi, ki lahko nevtralizirajo močne baze. Obstajajo tri vrste snovi, ki tvorijo kislost: močne kisline, ki lahko popolnoma disociirajo H+ (kot je HCl, H2SO4), šibke kisline, ki delno disociirajo H+ (H2CO3, organske kisline), in soli, sestavljene iz močnih kislin in šibkih baz (kot npr. NH4Cl, FeSO4). Kislost se meri s titracijo z močno bazično raztopino. Kislost, izmerjena z metiloranžem kot indikatorjem med titracijo, se imenuje kislost metiloranža, vključno s kislostjo, ki jo tvorita prva vrsta močne kisline in tretja vrsta močno kisle soli; kislost, izmerjena s fenolftaleinom kot indikatorjem, se imenuje fenolftaleinska kislost. Je vsota zgornjih treh vrst kislosti, zato se imenuje tudi skupna kislost. Naravna voda na splošno ne vsebuje močne kislosti, vsebuje pa karbonate in bikarbonate, ki naredijo vodo alkalno. Če je voda kisla, to pogosto pomeni, da je voda onesnažena s kislino.
V nasprotju s kislostjo se alkalnost vode nanaša na količino snovi v vodi, ki lahko nevtralizirajo močne kisline. Snovi, ki tvorijo alkalnost, vključujejo močne baze (kot so NaOH, KOH), ki lahko popolnoma disociirajo OH-, šibke baze, ki delno disociirajo OH- (kot so NH3, C6H5NH2), in soli, sestavljene iz močnih baz in šibkih kislin (kot so Na2CO3, K3PO4, Na2S) in druge tri kategorije. Alkalnost se meri s titracijo z močno raztopino kisline. Alkalnost, izmerjena z uporabo metiloranža kot indikatorja med titracijo, je vsota zgornjih treh vrst alkalnosti, ki se imenuje skupna alkalnost ali alkalnost metiloranža; alkalnost, izmerjena z uporabo fenolftaleina kot indikatorja, se imenuje fenolftaleinska baza. Stopnja, vključno z alkalnostjo, ki jo tvori prva vrsta močne baze, in delom alkalnosti, ki jo tvori tretja vrsta močne alkalne soli.
Merilni metodi kislosti in alkalnosti vključujeta kislinsko-bazično indikatorsko titracijo in potenciometrično titracijo, ki se običajno pretvorita v CaCO3 in merita v mg/L.
40.Kakšna je pH vrednost vode?
Vrednost pH je negativni logaritem aktivnosti vodikovih ionov v izmerjeni vodni raztopini, to je pH=-lgαH+. Je eden najpogosteje uporabljenih indikatorjev v procesu čiščenja odplak. V pogojih 25oC, ko je pH vrednost 7, so aktivnosti vodikovih ionov in hidroksidnih ionov v vodi enake, ustrezna koncentracija pa je 10-7mol/L. V tem času je voda nevtralna, vrednost pH > 7 pa pomeni, da je voda alkalna. , in pH vrednost<7 means the water is acidic.
Vrednost pH odraža kislost in alkalnost vode, ne more pa neposredno pokazati kislosti in alkalnosti vode. Na primer, kislost 0,1 mol/L raztopine klorovodikove kisline in 0,1 mol/L raztopine ocetne kisline je prav tako 100 mmol/L, vendar sta njuni pH vrednosti precej različni. Vrednost pH 0,1 mol/L raztopine klorovodikove kisline je 1, medtem ko je pH vrednost 0,1 mol/L raztopine ocetne kisline 2,9.
41. Katere so pogosto uporabljene metode merjenja vrednosti pH?
V dejanski proizvodnji je za hitro in enostavno dojemanje sprememb pH vrednosti odpadne vode, ki vstopa v čistilno napravo, najenostavnejša metoda grobo merjenje s pH testnim papirjem. Za brezbarvno odpadno vodo brez suspendiranih nečistoč se lahko uporabljajo tudi kolorimetrične metode. Trenutno je standardna metoda v moji državi za merjenje pH vrednosti kakovosti vode potenciometrična metoda (metoda s stekleno elektrodo GB 6920–86). Običajno nanj ne vplivajo barva, motnost, koloidne snovi, oksidanti in reducenti. Prav tako lahko meri pH čiste vode. Prav tako lahko meri pH vrednost industrijske odpadne vode, onesnažene do različnih stopenj. To je tudi široko uporabljena metoda merjenja pH vrednosti v večini čistilnih naprav.
Načelo potenciometričnega merjenja pH vrednosti je pridobitev potenciala kazalne elektrode, to je pH vrednosti, z merjenjem potencialne razlike med stekleno elektrodo in referenčno elektrodo z znanim potencialom. Referenčna elektroda običajno uporablja kalomelno elektrodo ali elektrodo Ag-AgCl, pri čemer je najpogosteje uporabljena kalomelna elektroda. Jedro pH potenciometra je DC ojačevalnik, ki ojača potencial, ki ga ustvari elektroda, in ga prikaže na glavi merilnika v obliki številk ali kazalcev. Potenciometri so običajno opremljeni z napravo za temperaturno kompenzacijo za popravljanje učinka temperature na elektrode.
Princip delovanja spletnega pH-metra, ki se uporablja v čistilnih napravah, je potenciometrična metoda, previdnostni ukrepi pri uporabi pa so v osnovi enaki kot pri laboratorijskih pH-metrih. Ker pa so uporabljene elektrode dolgo časa nenehno namakane v odpadni vodi ali prezračevalnih posodah in na drugih mestih, ki vsebujejo veliko količino olja ali mikroorganizmov, poleg tega, da mora biti pH meter opremljen s samodejno čistilno napravo za elektrode, ročno čiščenje je potrebno tudi na podlagi pogojev kakovosti vode in izkušenj z obratovanjem. Na splošno se pH meter, ki se uporablja v dovodni vodi ali prezračevalni posodi, ročno očisti enkrat na teden, medtem ko se pH meter, ki se uporablja v odpadni vodi, lahko ročno očisti enkrat mesečno. Za pH-metre, ki lahko hkrati merijo temperaturo in ORP ter druge elemente, jih je treba vzdrževati in vzdrževati v skladu s previdnostnimi ukrepi, ki so potrebni za merilno funkcijo.
42. Kakšni so varnostni ukrepi za merjenje pH vrednosti?
⑴Potenciometer mora biti suh in zaščiten pred prahom, redno vklopljen zaradi vzdrževanja, priključni del vhodnega vodnika elektrode pa mora biti čist, da preprečite vdor vodnih kapljic, prahu, olja itd. Zagotovite dobro ozemljitev, ko uporabljate AC napajanje. Pri prenosnih potenciometrih, ki uporabljajo suhe baterije, je treba baterije redno menjati. Hkrati mora biti potenciometer redno kalibriran in nastavljen na ničlo za kalibracijo in vzdrževanje. Ko so napake pravilno odpravljene, ničelne točke potenciometra ter regulatorjev za umerjanje in položaj med preskusom ni mogoče poljubno vrteti.
⑵Voda, ki se uporablja za pripravo standardne puferske raztopine in izpiranje elektrode, ne sme vsebovati CO2, imeti pH vrednost med 6,7 in 7,3 in prevodnost manj kot 2 μs/cm. Voda, obdelana z anionsko in kationsko izmenjevalno smolo, lahko izpolni to zahtevo po vrenju in ohlajanju. Pripravljeno standardno pufersko raztopino zapremo in shranimo v steklenici iz trdega stekla ali polietilenski steklenici, nato pa shranimo v hladilniku pri 4oC, da podaljšamo življenjsko dobo. Če je shranjen na prostem ali pri sobni temperaturi, življenjska doba na splošno ne sme preseči 1 meseca, uporabljenega pufra ni mogoče vrniti v steklenico za shranjevanje za ponovno uporabo.
⑶ Pred formalno meritvijo najprej preverite, ali so instrument, elektroda in standardni pufer normalni. In pH meter je treba redno umerjati. Običajno je kalibracijski cikel eno četrtletje ali pol leta, za kalibracijo pa se uporablja dvotočkovna metoda kalibracije. To pomeni, da sta glede na območje vrednosti pH vzorca, ki ga je treba testirati, izbrani dve standardni puferski raztopini, ki sta mu blizu. Na splošno mora biti razlika pH vrednosti med obema puferskima raztopinama vsaj večja od 2. Po namestitvi s prvo raztopino ponovno preizkusite drugo raztopino. Razlika med prikazanim rezultatom potenciometra in standardno vrednostjo pH druge standardne pufrske raztopine ne sme biti večja od 0,1 enote pH. Če je napaka večja od 0,1 enote pH, je treba za testiranje uporabiti tretjo standardno pufersko raztopino. Če je napaka v tem trenutku manjša od 0,1 pH enote, je najverjetneje težava z drugo pufersko raztopino. Če je napaka še vedno večja od 0,1 pH enote, je z elektrodo nekaj narobe in jo je treba predelati ali zamenjati z novo.
⑷Pri zamenjavi standardnega pufra ali vzorca je treba elektrodo v celoti sprati z destilirano vodo, vodo, pritrjeno na elektrodo, pa absorbirati s filtrirnim papirjem in nato sprati z raztopino, ki jo je treba izmeriti, da se odpravi medsebojni vpliv. To je pomembno za uporabo šibkih medpomnilnikov. To je še posebej pomembno pri uporabi raztopin. Pri merjenju pH vrednosti je treba vodno raztopino ustrezno premešati, da postane raztopina enotna in doseže elektrokemijsko ravnovesje. Med odčitavanjem je treba mešanje ustaviti in pustiti nekaj časa stati, da bo odčitek stabilen.
⑸ Pri merjenju najprej previdno sperite obe elektrodi z vodo, nato sperite z vzorcem vode, nato potopite elektrodi v majhno čašo, ki vsebuje vzorec vode, previdno pretresite čašo z rokami, da bo vzorec vode enoten, in zabeležite Vrednost pH po odčitku je stabilna.
Čas objave: 26. oktober 2023
