39. Hva er vanns surhet og alkalitet?
Vannets surhet refererer til mengden stoffer i vannet som kan nøytralisere sterke baser. Det finnes tre typer stoffer som danner surhet: sterke syrer som fullstendig kan dissosiere H+ (som HCl, H2SO4), svake syrer som delvis dissosierer H+ (H2CO3, organiske syrer), og salter som består av sterke syrer og svake baser (som NH4Cl, FeSO4). Surhet måles ved titrering med en sterk baseløsning. Surheten målt med metyloransje som indikator under titrering kalles metyloransje-surhet, inkludert surheten dannet av den første typen sterk syre og den tredje typen sterkt syresalt; surheten målt med fenolftalein som indikator kalles fenolftalein-surhet. Det er summen av de tre ovennevnte surhetstypene, så det kalles også total surhet. Naturlig vann inneholder vanligvis ikke sterk surhet, men inneholder karbonater og bikarbonater som gjør vannet alkalisk. Når det er surhet i vannet, betyr det ofte at vannet er forurenset av syre.
I motsetning til surhet refererer vannalkalitet til mengden stoffer i vannet som kan nøytralisere sterke syrer. Stoffer som danner alkalinitet inkluderer sterke baser (som NaOH, KOH) som kan dissosiere OH- fullstendig, svake baser som delvis dissosierer OH- (som NH3, C6H5NH2), og salter sammensatt av sterke baser og svake syrer (som Na2CO3, K3PO4, Na2S) og tre andre kategorier. Alkalinitet måles ved titrering med en sterk syreløsning. Alkaliniteten målt med metyloransje som indikator under titrering er summen av de tre ovennevnte typene alkalinitet, som kalles total alkalinitet eller metyloransjealkalinitet; alkaliniteten målt med fenolftalein som indikator kalles fenolftaleinbase. Grad, inkludert alkalinitet dannet av den første typen sterk base og deler av alkaliniteten dannet av den tredje typen sterkt alkalisalt.
Målemetodene for surhet og alkalinitet inkluderer syre-base-indikatortitrering og potensiometrisk titrering, som vanligvis omdannes til CaCO3 og måles i mg/L.
40. Hva er pH-verdien til vann?
pH-verdien er den negative logaritmen til hydrogenionaktiviteten i den målte vandige løsningen, det vil si pH = -lgαH+. Det er en av de mest brukte indikatorene i kloakkrenseprosessen. Under 25 °C, når pH-verdien er 7, er aktiviteten til hydrogenioner og hydroksidioner i vannet like, og den tilsvarende konsentrasjonen er 10-7 mol/L. På dette tidspunktet er vannet nøytralt, og pH-verdien > 7 betyr at vannet er alkalisk. , og pH-verdi<7 means the water is acidic.
pH-verdien gjenspeiler vannets surhetsgrad og alkalitet, men den kan ikke direkte indikere vannets surhetsgrad og alkalitet. For eksempel er surhetsgraden til 0,1 mol/L saltsyreløsning og 0,1 mol/L eddiksyreløsning også 100 mmol/L, men pH-verdiene deres er ganske forskjellige. pH-verdien til 0,1 mol/L saltsyreløsning er 1, mens pH-verdien til 0,1 mol/L eddiksyreløsning er 2,9.
41. Hvilke metoder for måling av pH-verdi brukes ofte?
I den faktiske produksjonen, for raskt og enkelt å forstå endringer i pH-verdien til avløpsvann som kommer inn i avløpsrenseanlegget, er den enkleste metoden å grovmåle det med pH-testpapir. For fargeløst avløpsvann uten suspenderte urenheter kan kolorimetriske metoder også brukes. For tiden er mitt lands standardmetode for å måle pH-verdien til vannkvalitet den potensiometriske metoden (GB 6920–86 glasselektrodemetode). Den påvirkes vanligvis ikke av farge, turbiditet, kolloidale stoffer, oksidanter og reduksjonsmidler. Den kan også måle pH-verdien i rent vann. Den kan også måle pH-verdien i industrielt avløpsvann som er forurenset i ulik grad. Dette er også en mye brukt metode for å måle pH-verdi i de fleste avløpsrenseanlegg.
Prinsippet for potensiometrisk måling av pH-verdi er å finne potensialet til indikasjonselektroden, det vil si pH-verdien, ved å måle potensialforskjellen mellom en glasselektrode og en referanseelektrode med et kjent potensial. Referanseelektroden bruker vanligvis en kalomelelektrode eller en Ag-AgCl-elektrode, hvor kalomelelektroden er den mest brukte. Kjernen i pH-potensiometeret er en likestrømsforsterker, som forsterker potensialet som genereres av elektroden og viser det på målerhodet i form av tall eller pekere. Potensiometere er vanligvis utstyrt med en temperaturkompensasjonsenhet for å korrigere temperaturens effekt på elektrodene.
Arbeidsprinsippet til online pH-målere som brukes i avløpsrenseanlegg er potensiometrisk, og forholdsreglene for bruk er i utgangspunktet de samme som for pH-målere i laboratorier. Men fordi elektrodene som brukes kontinuerlig bløtlegges i avløpsvann eller luftetanker og andre steder som inneholder store mengder olje eller mikroorganismer over lengre tid, er det i tillegg til at pH-måleren må være utstyrt med en automatisk rengjøringsenhet for elektrodene, også nødvendig med manuell rengjøring basert på vannkvalitetsforhold og driftserfaring. Vanligvis rengjøres pH-måleren som brukes i innløpsvannet eller luftetanken manuelt én gang i uken, mens pH-måleren som brukes i avløpsvannet kan rengjøres manuelt én gang i måneden. For pH-målere som samtidig kan måle temperatur og ORP og andre gjenstander, bør de vedlikeholdes og vedlikeholdes i henhold til bruksforholdsreglene som kreves for målefunksjonen.
42. Hvilke forholdsregler må tas for å måle pH-verdi?
⑴Potensiometeret skal holdes tørt og støvtett, slås på regelmessig for vedlikehold, og inngangsledningens tilkoblingsdel av elektroden skal holdes ren for å forhindre at vanndråper, støv, olje osv. kommer inn. Sørg for god jording når du bruker vekselstrøm. Bærbare potensiometere som bruker tørrbatterier, bør bytte batterier regelmessig. Samtidig må potensiometeret kalibreres og nullstilles regelmessig for kalibrering og vedlikehold. Når feilsøkingen er riktig, kan ikke nullpunktet til potensiometeret og kalibrerings- og posisjoneringsregulatorene roteres etter behov under testen.
⑵Vannet som brukes til å tilberede standardbufferløsningen og skylle elektroden må ikke inneholde CO2, ha en pH-verdi mellom 6,7 og 7,3, og en konduktivitet på mindre enn 2 μs/cm. Vann behandlet med anion- og kationbytterharpiks kan oppfylle dette kravet etter koking og avkjøling. Den tilberedte standardbufferløsningen bør forsegles og oppbevares i en hard glassflaske eller polyetylenflaske, og deretter oppbevares i kjøleskap ved 4 °C for å forlenge levetiden. Ved oppbevaring utendørs eller ved romtemperatur kan levetiden vanligvis ikke overstige 1 måned. Brukt buffer kan ikke returneres til oppbevaringsflasken for gjenbruk.
⑶ Før formell måling, sjekk først om instrumentet, elektroden og standardbufferen er normale. pH-måleren bør kalibreres regelmessig. Kalibreringssyklusen er vanligvis et kvartal eller et halvt år, og topunktskalibreringsmetoden brukes til kalibrering. Det vil si at i henhold til pH-verdiområdet til prøven som skal testes, velges to standardbufferløsninger som er nær dette. Vanligvis må pH-verdiforskjellen mellom de to bufferløsningene være minst større enn 2. Etter posisjonering med den første løsningen, test den andre løsningen igjen. Forskjellen mellom resultatet som vises på potensiometeret og standard pH-verdien til den andre standardbufferløsningen bør ikke være større enn 0,1 pH-enhet. Hvis feilen er større enn 0,1 pH-enhet, bør en tredje standardbufferløsning brukes til testing. Hvis feilen er mindre enn 0,1 pH-enheter på dette tidspunktet, er det mest sannsynlig et problem med den andre bufferløsningen. Hvis feilen fortsatt er større enn 0,1 pH-enhet, er det noe galt med elektroden, og elektroden må behandles eller erstattes med en ny.
⑷Når standardbufferen eller prøven byttes ut, bør elektroden skylles grundig med destillert vann, og vannet som er festet til elektroden bør absorberes med filterpapir, og deretter skylles med løsningen som skal måles for å eliminere gjensidig påvirkning. Dette er viktig ved bruk av svake buffere. Dette er spesielt viktig ved bruk av løsninger. Ved måling av pH-verdien bør den vandige løsningen omrøres passende for å gjøre løsningen jevn og oppnå elektrokjemisk likevekt. Ved avlesning bør omrøringen stoppes og la den stå en stund for å la avlesningen være stabil.
⑸ Ved måling, skyll først de to elektrodene nøye med vann, skyll deretter med vannprøven, senk deretter elektrodene ned i et lite begerglass som inneholder vannprøven, rist begerglasset forsiktig med hendene for å gjøre vannprøven jevn, og registrer pH-verdien etter at avlesningen er stabil.
Publisert: 26. oktober 2023
