39. Čo je to kyslosť a zásaditosť vody?
Kyslosť vody sa vzťahuje na množstvo látok obsiahnutých vo vode, ktoré dokážu neutralizovať silné zásady. Existujú tri typy látok, ktoré tvoria kyslosť: silné kyseliny, ktoré dokážu úplne disociovať H+ (ako napríklad HCl, H2SO4), slabé kyseliny, ktoré čiastočne disociujú H+ (H2CO3, organické kyseliny), a soli zložené zo silných kyselín a slabých zásad (ako napríklad NH4Cl, FeSO4). Kyslosť sa meria titráciou roztokom silnej zásady. Kyslosť meraná s metyloranžom ako indikátorom počas titrácie sa nazýva kyslosť metyloranžu a zahŕňa kyslosť tvorenú prvým typom silnej kyseliny a tretím typom soli silnej kyseliny; kyslosť meraná s fenolftaleínom ako indikátorom sa nazýva kyslosť fenolftaleínu. Je to súčet vyššie uvedených troch typov kyslosti, preto sa nazýva aj celková kyslosť. Prírodná voda vo všeobecnosti neobsahuje silnú kyslosť, ale obsahuje uhličitany a hydrogenuhličitany, ktoré spôsobujú, že voda je zásaditá. Ak je vo vode kyslosť, často to znamená, že voda bola kontaminovaná kyselinou.
Na rozdiel od kyslosti sa zásaditosť vody vzťahuje na množstvo látok vo vode, ktoré dokážu neutralizovať silné kyseliny. Medzi látky, ktoré tvoria zásaditosť, patria silné zásady (ako napríklad NaOH, KOH), ktoré dokážu úplne disociovať OH⁻, slabé zásady, ktoré čiastočne disociujú OH⁻ (ako napríklad NH3, C6H5NH2), a soli zložené zo silných zásad a slabých kyselín (ako napríklad Na2CO3, K3PO4, Na2S) a ďalšie tri kategórie. Zásaditosť sa meria titráciou roztokom silnej kyseliny. Zásaditosť meraná pomocou metyloranžu ako indikátora počas titrácie je súčtom vyššie uvedených troch typov zásaditosti, ktorá sa nazýva celková zásaditosť alebo zásaditosť metyloranžu; zásaditosť meraná pomocou fenolftaleínu ako indikátora sa nazýva fenolftaleínová zásada. Stupeň zahŕňa zásaditosť tvorenú prvým typom silnej zásady a časť zásaditosti tvorenej tretím typom silnej alkalickej soli.
Metódy merania kyslosti a zásaditosti zahŕňajú acidobázickú indikátorovú titráciu a potenciometrickú titráciu, ktoré sa vo všeobecnosti prepočítavajú na CaCO3 a merajú v mg/l.
40. Aká je hodnota pH vody?
Hodnota pH je záporný logaritmus aktivity vodíkových iónov v meranom vodnom roztoku, t. j. pH = -lgαH+. Je to jeden z najčastejšie používaných indikátorov v procese čistenia odpadových vôd. Pri teplote 25 °C, keď je hodnota pH 7, je aktivita vodíkových iónov a hydroxidových iónov vo vode rovnaká a zodpovedajúca koncentrácia je 10-7 mol/l. V tomto čase je voda neutrálna a hodnota pH > 7 znamená, že voda je zásaditá. , a hodnota pH<7 means the water is acidic.
Hodnota pH odráža kyslosť a zásaditosť vody, ale nemôže priamo indikovať kyslosť a zásaditosť vody. Napríklad kyslosť 0,1 mol/l roztoku kyseliny chlorovodíkovej a 0,1 mol/l roztoku kyseliny octovej je tiež 100 mmol/l, ale ich hodnoty pH sa značne líšia. Hodnota pH 0,1 mol/l roztoku kyseliny chlorovodíkovej je 1, zatiaľ čo hodnota pH 0,1 mol/l roztoku kyseliny octovej je 2,9.
41. Aké sú bežne používané metódy merania hodnoty pH?
V reálnej výrobe, aby sa rýchlo a jednoducho pochopili zmeny hodnoty pH odpadovej vody vstupujúcej do čistiarne odpadových vôd, najjednoduchšou metódou je jej približné meranie pomocou testovacieho papiera na meranie pH. Pre bezfarebnú odpadovú vodu bez suspendovaných nečistôt je možné použiť aj kolorimetrické metódy. V súčasnosti je v mojej krajine štandardnou metódou na meranie hodnoty pH kvality vody potenciometrická metóda (metóda so sklenenou elektródou GB 6920–86). Zvyčajne nie je ovplyvnená farbou, zákalom, koloidnými látkami, oxidačnými látkami a redukčnými činidlami. Dokáže tiež merať pH čistej vody. Dokáže tiež merať hodnotu pH priemyselnej odpadovej vody rôzneho stupňa znečistenia. Toto je tiež široko používaná metóda merania hodnoty pH vo väčšine čistiarní odpadových vôd.
Princíp potenciometrického merania hodnoty pH spočíva v získaní potenciálu indikačnej elektródy, teda hodnoty pH, meraním rozdielu potenciálov medzi sklenenou elektródou a referenčnou elektródou so známym potenciálom. Referenčná elektróda sa vo všeobecnosti používa kalomelová elektróda alebo Ag-AgCl elektróda, pričom kalomelová elektróda sa používa najčastejšie. Jadrom pH potenciometra je jednosmerný zosilňovač, ktorý zosilňuje potenciál generovaný elektródou a zobrazuje ho na hlave merača vo forme čísel alebo ukazovateľov. Potenciometre sú zvyčajne vybavené zariadením na teplotnú kompenzáciu na korekciu vplyvu teploty na elektródy.
Princíp fungovania online pH metra používaného v čistiarňach odpadových vôd je potenciometrická metóda a bezpečnostné opatrenia pri používaní sú v podstate rovnaké ako pri laboratórnych pH metroch. Keďže však použité elektródy sú dlhodobo nepretržite namáčané v odpadových vodách alebo prevzdušňovacích nádržiach a iných miestach obsahujúcich veľké množstvo oleja alebo mikroorganizmov, okrem toho, že pH meter musí byť vybavený automatickým čistiacim zariadením pre elektródy, je potrebné aj manuálne čistenie na základe podmienok kvality vody a prevádzkových skúseností. Vo všeobecnosti sa pH meter používaný vo vstupnej vode alebo prevzdušňovacej nádrži čistí manuálne raz týždenne, zatiaľ čo pH meter používaný vo výtokovej vode sa môže čistiť manuálne raz mesačne. pH metre, ktoré dokážu súčasne merať teplotu a ORP a ďalšie položky, by sa mali udržiavať a udržiavať v súlade s bezpečnostnými opatreniami používania požadovanými pre funkciu merania.
42. Aké sú opatrenia pri meraní hodnoty pH?
⑴ Potenciometer by mal byť udržiavaný suchý a prachotesný, pravidelne zapínaný kvôli údržbe a vstupná časť elektródy by mala byť čistá, aby sa zabránilo vniknutiu kvapiek vody, prachu, oleja atď. Pri použití striedavého prúdu zabezpečte dobré uzemnenie. Prenosné potenciometre, ktoré používajú suché batérie, by mali pravidelne vymieňať batérie. Zároveň musí byť potenciometer pravidelne kalibrovaný a nulovaný kvôli kalibrácii a údržbe. Po správnom odladení nie je možné nulový bod potenciometra a kalibračných a polohovacích regulátorov počas testu ľubovoľne otáčať.
⑵Voda použitá na prípravu štandardného tlmivého roztoku a opláchnutie elektródy nesmie obsahovať CO2, musí mať hodnotu pH medzi 6,7 a 7,3 a vodivosť menšiu ako 2 μs/cm. Voda upravená aniónovo-katexovou živicou môže túto požiadavku splniť po prevarení a vychladnutí. Pripravený štandardný tlmivý roztok by sa mal uzavrieť a skladovať v tvrdej sklenenej alebo polyetylénovej fľaši a potom sa mal skladovať v chladničke pri teplote 4 °C, aby sa predĺžila jeho životnosť. Ak sa skladuje na čerstvom vzduchu alebo pri izbovej teplote, životnosť vo všeobecnosti nesmie presiahnuť 1 mesiac, použitý tlmivý roztok sa nesmie vrátiť do skladovacej fľaše na opätovné použitie.
⑶ Pred formálnym meraním najskôr skontrolujte, či sú prístroj, elektróda a štandardný pufor v poriadku. pH meter by sa mal pravidelne kalibrovať. Kalibračný cyklus je zvyčajne štvrťročne alebo polročne a na kalibráciu sa používa dvojbodová kalibračná metóda. To znamená, že podľa rozsahu hodnôt pH testovanej vzorky sa vyberú dva štandardné pufrovacie roztoky, ktoré sú mu blízke. Vo všeobecnosti musí byť rozdiel hodnôt pH medzi týmito dvoma pufrovacími roztokmi aspoň väčší ako 2. Po umiestnení s prvým roztokom sa znova otestuje druhý roztok. Rozdiel medzi výsledkom zobrazeným na potenciometri a štandardnou hodnotou pH druhého štandardného pufrovacieho roztoku by nemal byť väčší ako 0,1 jednotky pH. Ak je chyba väčšia ako 0,1 jednotky pH, na testovanie by sa mal použiť tretí štandardný pufrovací roztok. Ak je chyba v tomto čase menšia ako 0,1 jednotky pH, s najväčšou pravdepodobnosťou je problém s druhým pufrovacím roztokom. Ak je chyba stále väčšia ako 0,1 jednotky pH, je s elektródou niečo v neporiadku a elektródu je potrebné opraviť alebo vymeniť za novú.
⑷Pri výmene štandardného pufra alebo vzorky by sa mala elektróda dôkladne opláchnuť destilovanou vodou a voda pripojená k elektróde by sa mala absorbovať filtračným papierom a potom opláchnuť meraným roztokom, aby sa eliminoval vzájomný vplyv. Toto je dôležité pri použití slabých pufrov. Toto je obzvlášť dôležité pri použití roztokov. Pri meraní hodnoty pH by sa mal vodný roztok vhodne miešať, aby sa roztok rovnomerne rozložil a dosiahla sa elektrochemická rovnováha. Pri odčítaní by sa malo miešanie zastaviť a nechať chvíľu stáť, aby sa nameraná hodnota stabilizovala.
⑸ Pri meraní najprv dôkladne opláchnite obe elektródy vodou, potom ich opláchnite vzorkou vody, potom ponorte elektródy do malej kadičky so vzorkou vody, kadičku opatrne pretrepte rukami, aby sa vzorka vody rovnomerne rozložila, a po ustálení nameranej hodnoty zaznamenajte hodnotu pH.
Čas uverejnenia: 26. októbra 2023
