39. Kas ir ūdens skābums un sārmainība?
Ūdens skābums attiecas uz ūdenī esošo vielu daudzumu, kas var neitralizēt stipras bāzes. Ir trīs veidu vielas, kas veido skābumu: stipras skābes, kas var pilnībā disociēt H+ (piemēram, HCl, H2SO4), vājas skābes, kas daļēji disociē H+ (H2CO3, organiskās skābes), un sāļi, kas sastāv no stiprām skābēm un vājām bāzēm (piemēram, NH4Cl, FeSO4). Skābumu mēra, titrējot ar stipras bāzes šķīdumu. Skābumu, ko mēra ar metiloranžo kā indikatoru titrēšanas laikā, sauc par metiloranžo skābumu, ieskaitot skābumu, ko veido pirmā veida stiprā skābe un trešā veida stiprās skābes sāls; skābumu, ko mēra ar fenolftaleīnu kā indikatoru, sauc par fenolftaleīna skābumu. Tā ir iepriekš minēto trīs skābuma veidu summa, tāpēc to sauc arī par kopējo skābumu. Dabīgais ūdens parasti nesatur stipru skābumu, bet satur karbonātus un bikarbonātus, kas padara ūdeni sārmainu. Ja ūdenī ir skābums, tas bieži nozīmē, ka ūdens ir piesārņots ar skābi.
Atšķirībā no skābuma, ūdens sārmainība attiecas uz vielu daudzumu ūdenī, kas var neitralizēt stipras skābes. Vielas, kas veido sārmainību, ietver stipras bāzes (piemēram, NaOH, KOH), kas var pilnībā disociēt OH⁻, vājas bāzes, kas daļēji disociē OH⁻ (piemēram, NH₃, C₆H₅NH₂), un sāļus, kas sastāv no stiprām bāzēm un vājām skābēm (piemēram, Na₂CO₃, K₃PO₄, Na₂S) un vēl trīs kategorijas. Sārmainību mēra, titrējot ar stipras skābes šķīdumu. Sārmainība, kas mērīta, izmantojot metiloranžo kā indikatoru titrēšanas laikā, ir iepriekš minēto trīs sārmainības veidu summa, ko sauc par kopējo sārmainību vai metiloranžo sārmainību; sārmainība, kas mērīta, izmantojot fenolftaleīnu kā indikatoru, tiek saukta par fenolftaleīna bāzi. Pakāpe ietver sārmainību, ko veido pirmā veida stiprā bāze, un daļu no sārmainības, ko veido trešā veida stiprais sārmu sāls.
Skābuma un sārmainības mērīšanas metodes ietver skābju-bāzes indikatora titrēšanu un potenciometrisko titrēšanu, ko parasti pārvērš par CaCO3 un mēra mg/l.
40.Kāda ir ūdens pH vērtība?
pH vērtība ir ūdeņraža jonu aktivitātes negatīvais logaritms izmērītajā ūdens šķīdumā, tas ir, pH = -lgαH+. Tas ir viens no visbiežāk izmantotajiem indikatoriem notekūdeņu attīrīšanas procesā. 25 °C temperatūrā, kad pH vērtība ir 7, ūdeņraža jonu un hidroksīda jonu aktivitāte ūdenī ir vienāda, un atbilstošā koncentrācija ir 10-7 mol/l. Šajā laikā ūdens ir neitrāls, un pH vērtība > 7 nozīmē, ka ūdens ir sārmains. , un pH vērtība<7 means the water is acidic.
pH vērtība atspoguļo ūdens skābumu un sārmainību, taču tā nevar tieši norādīt ūdens skābumu un sārmainību. Piemēram, 0,1 mol/l sālsskābes šķīduma un 0,1 mol/l etiķskābes šķīduma skābums ir arī 100 mmol/l, taču to pH vērtības ir diezgan atšķirīgas. 0,1 mol/l sālsskābes šķīduma pH vērtība ir 1, bet 0,1 mol/l etiķskābes šķīduma pH vērtība ir 2,9.
41. Kādas ir visbiežāk izmantotās pH vērtības mērīšanas metodes?
Faktiskajā ražošanā, lai ātri un vienkārši uztvertu notekūdeņu pH vērtības izmaiņas, kas nonāk notekūdeņu attīrīšanas iekārtās, vienkāršākā metode ir aptuveni izmērīt to ar pH testa papīru. Bezkrāsainiem notekūdeņiem bez suspendētiem piemaisījumiem var izmantot arī kolorimetriskās metodes. Pašlaik manas valsts standarta metode ūdens kvalitātes pH vērtības mērīšanai ir potenciometriskā metode (GB 6920–86 stikla elektroda metode). To parasti neietekmē krāsa, duļķainība, koloīdās vielas, oksidētāji un reducētāji. Ar to var izmērīt arī tīra ūdens pH. Ar to var izmērīt arī rūpniecisko notekūdeņu pH vērtību, kas piesārņoti dažādās pakāpēs. Šī ir arī plaši izmantota pH vērtības mērīšanas metode lielākajā daļā notekūdeņu attīrīšanas iekārtu.
Potenciometriskās pH vērtības mērīšanas princips ir iegūt indikācijas elektroda potenciālu, t. i., pH vērtību, izmērot potenciālu starpību starp stikla elektrodu un atsauces elektrodu ar zināmu potenciālu. Atsauces elektrods parasti izmanto kalomela elektrodu vai Ag-AgCl elektrodu, visbiežāk izmantojot kalomela elektrodu. pH potenciometra kodols ir līdzstrāvas pastiprinātājs, kas pastiprina elektroda ģenerēto potenciālu un attēlo to uz skaitītāja galvas skaitļu vai rādītāju veidā. Potenciometri parasti ir aprīkoti ar temperatūras kompensācijas ierīci, lai koriģētu temperatūras ietekmi uz elektrodiem.
Notekūdeņu attīrīšanas iekārtās izmantotā tiešsaistes pH metra darbības princips ir potenciometriskā metode, un lietošanas piesardzības pasākumi būtībā ir tādi paši kā laboratorijas pH metriem. Tomēr, tā kā izmantotie elektrodi ilgstoši tiek nepārtraukti iemērkti notekūdeņos vai aerācijas tvertnēs un citās vietās, kurās ir liels daudzums eļļas vai mikroorganismu, papildus prasībai, lai pH metrs būtu aprīkots ar automātisku elektrodu tīrīšanas ierīci, ir nepieciešama arī manuāla tīrīšana, pamatojoties uz ūdens kvalitātes apstākļiem un ekspluatācijas pieredzi. Parasti ieplūdes ūdenī vai aerācijas tvertnē izmantoto pH metru manuāli tīra reizi nedēļā, savukārt notekūdeņos izmantoto pH metru var manuāli tīrīt reizi mēnesī. pH metriem, kas var vienlaikus mērīt temperatūru, ORP un citus vienumus, tie jāuztur un jāuztur atbilstoši mērīšanas funkcijai nepieciešamajiem lietošanas piesardzības pasākumiem.
42. Kādi ir piesardzības pasākumi, mērot pH vērtību?
⑴Potenciometrs jāuztur sauss un putekļu necaurlaidīgs, regulāri jāieslēdz apkopes nolūkos, un elektroda ieejas vada savienojuma daļa jāuztur tīra, lai novērstu ūdens pilienu, putekļu, eļļas u. c. iekļūšanu. Izmantojot maiņstrāvu, nodrošiniet labu zemējumu. Pārnēsājamiem potenciometriem, kas darbojas ar sausām baterijām, baterijas regulāri jānomaina. Vienlaikus potenciometrs regulāri jākalibrē un jānonullē kalibrēšanas un apkopes nolūkos. Pēc pareizas atkļūdošanas potenciometra nulles punktu un kalibrēšanas un pozicionēšanas regulatorus testa laikā nevar pagriezt pēc vēlēšanās.
⑵Ūdenim, ko izmanto standarta buferšķīduma pagatavošanai un elektroda skalošanai, jābūt bez CO2, tā pH vērtībai jābūt no 6,7 līdz 7,3 un vadītspējai jābūt mazākai par 2 μs/cm. Ar anjonu un katjonu apmaiņas sveķiem apstrādāts ūdens var izpildīt šo prasību pēc vārīšanas un atdzesēšanas. Sagatavotais standarta buferšķīdums jāaizver un jāuzglabā cietā stikla pudelē vai polietilēna pudelē, un pēc tam jāuzglabā ledusskapī 4 °C temperatūrā, lai pagarinātu tā kalpošanas laiku. Uzglabājot atklātā gaisā vai istabas temperatūrā, kalpošanas laiks parasti nedrīkst pārsniegt 1 mēnesi, izlietoto buferšķīdumu nedrīkst ieliet atpakaļ uzglabāšanas pudelē atkārtotai lietošanai.
⑶ Pirms oficiālu mērījumu veikšanas vispirms pārbaudiet, vai instruments, elektrods un standarta buferšķīdums ir normālā stāvoklī. pH metrs regulāri jākalibrē. Parasti kalibrēšanas cikls ir ik pēc ceturksnim vai pusgadam, un kalibrēšanai tiek izmantota divpunktu kalibrēšanas metode. Tas nozīmē, ka atkarībā no testējamā parauga pH vērtības diapazona tiek izvēlēti divi standarta buferšķīdumi, kas ir tam tuvi. Parasti pH vērtības starpībai starp abiem buferšķīdumiem jābūt vismaz lielākai par 2. Pēc pozicionēšanas ar pirmo šķīdumu vēlreiz pārbaudiet otro šķīdumu. Starpība starp potenciometra displeja rezultātu un otrā standarta buferšķīduma standarta pH vērtību nedrīkst pārsniegt 0,1 pH vienību. Ja kļūda ir lielāka par 0,1 pH vienību, testēšanai jāizmanto trešais standarta buferšķīdums. Ja kļūda šajā laikā ir mazāka par 0,1 pH vienību, visticamāk, problēma ir ar otro buferšķīdumu. Ja kļūda joprojām ir lielāka par 0,1 pH vienību, ar elektrodu kaut kas nav kārtībā, un elektrods ir jāapstrādā vai jānomaina ar jaunu.
⑷ Nomainot standarta buferšķīdumu vai paraugu, elektrods pilnībā jāizskalo ar destilētu ūdeni, un uz elektroda nokļuvušais ūdens jāuzsūc ar filtrpapīru un pēc tam jāizskalo ar mērāmo šķīdumu, lai novērstu savstarpēju ietekmi. Tas ir svarīgi, lietojot vājus buferšķīdumus. Tas ir īpaši svarīgi, lietojot šķīdumus. Mērot pH vērtību, ūdens šķīdums atbilstoši jāmaisa, lai šķīdums būtu vienmērīgs un sasniegtu elektroķīmisko līdzsvaru. Nolasot, maisīšana jāpārtrauc un jāļauj nedaudz pastāvēt, lai nolasījums būtu stabils.
⑸ Mērīšanas laikā vispirms rūpīgi noskalojiet abus elektrodus ar ūdeni, pēc tam noskalojiet ar ūdens paraugu, pēc tam iegremdējiet elektrodus nelielā vārglāzē ar ūdens paraugu, uzmanīgi sakratiet vārglāzi ar rokām, lai ūdens paraugs būtu vienmērīgs, un pēc tam, kad rādījums ir stabilizējies, pierakstiet pH vērtību.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 26. oktobris
