39. Mi a víz savassága és lúgossága?
A víz savassága az erős bázisokat semlegesítő anyagok mennyiségére utal a vízben. Háromféle anyag képez savasságot: erős savak, amelyek teljesen disszociálják a H+-t (például HCl, H2SO4), gyenge savak, amelyek részlegesen disszociálják a H+-t (H2CO3, szerves savak), és erős savakból és gyenge bázisokból álló sók (például NH4Cl, FeSO4). A savasságot erős bázisos oldattal titrálva mérik. A titrálás során metilnarancs indikátorral mért savasságot metilnarancs savasságnak nevezik, beleértve az első típusú erős sav és a harmadik típusú erős savas só által képzett savasságot; a fenolftalein indikátorral mért savasságot fenolftalein savasságnak nevezik. Ez a fenti három savasságtípus összege, ezért teljes savasságnak is nevezik. A természetes víz általában nem tartalmaz erős savakat, de karbonátokat és bikarbonátokat tartalmaz, amelyek lúgosítják a vizet. Ha savas a víz, az gyakran azt jelenti, hogy a víz savval szennyeződött.
A savassággal ellentétben a víz lúgossága az erős savakat semlegesíteni képes anyagok mennyiségére utal a vízben. Az lúgosságot képző anyagok közé tartoznak az erős bázisok (például NaOH, KOH), amelyek teljesen disszociálják az OH⁻-t, a gyenge bázisok, amelyek részlegesen disszociálják az OH⁻-t (például NH₃, C₆H₅NH₂), valamint az erős bázisokból és gyenge savakból álló sók (például Na₂CO₃, K₃PO₄, Na₂S) és további három kategória. A lúgosságot erős savas oldattal titrálva mérik. A titrálás során metilnarancs indikátorként mért lúgosságot a fenti három lúgossági típus összegeként határozzák meg, amelyet teljes lúgosságnak vagy metilnarancs lúgosságnak neveznek; a fenolftalein indikátorként mért lúgosságot fenolftalein bázisnak nevezik. A fok magában foglalja az első típusú erős bázis által képzett lúgosságot és a harmadik típusú erős alkáli só által képzett lúgosság egy részét.
A savasság és lúgosság mérési módszerei közé tartozik a sav-bázis indikátoros titrálás és a potenciometriás titrálás, amelyeket általában CaCO3-vá alakítanak át, és mg/l-ben mérnek.
40. Mi a víz pH-értéke?
A pH-érték a mért vizes oldat hidrogénion-aktivitásának negatív logaritmusa, azaz pH=-lgαH+. Ez az egyik leggyakrabban használt indikátor a szennyvíztisztítási folyamatban. 25°C-os körülmények között, amikor a pH-érték 7, a vízben lévő hidrogénionok és hidroxidionok aktivitása egyenlő, a megfelelő koncentráció pedig 10-7 mol/l. Ekkor a víz semleges, a 7-nél nagyobb pH-érték pedig lúgos kémhatású.<7 means the water is acidic.
A pH-érték tükrözi a víz savasságát és lúgosságát, de nem utal közvetlenül a víz savasságára és lúgosságára. Például a 0,1 mol/l sósavoldat és a 0,1 mol/l ecetsavoldat savassága szintén 100 mmol/l, de a pH-értékeik meglehetősen eltérőek. A 0,1 mol/l sósavoldat pH-értéke 1, míg a 0,1 mol/l ecetsavoldat pH-értéke 2,9.
41. Melyek a leggyakrabban használt pH-érték mérési módszerek?
A tényleges termelésben a szennyvíztisztító telepre belépő szennyvíz pH-értékének változásának gyors és egyszerű megragadásához a legegyszerűbb módszer a pH-tesztpapírral történő durva mérés. Színtelen, szuszpendált szennyeződésektől mentes szennyvíz esetén kolorimetriás módszerek is alkalmazhatók. Jelenleg hazánkban a vízminőség pH-értékének mérésére szolgáló standard módszer a potenciometriás módszer (GB 6920–86 üvegelektród módszer). Általában nem befolyásolja a szín, a zavarosság, a kolloid anyagok, az oxidálószerek és a redukálószerek. A tiszta víz pH-értékét is képes mérni. Különböző mértékben szennyezett ipari szennyvíz pH-értékét is képes mérni. Ez a legtöbb szennyvíztisztító telepen széles körben használt pH-érték mérési módszer is.
A pH-érték potenciometriás mérésének elve az, hogy a jelzőelektróda potenciálját, azaz a pH-értéket egy üvegelektróda és egy ismert potenciálú referenciaelektróda közötti potenciálkülönbség mérésével határozzák meg. A referenciaelektróda általában kalomel vagy Ag-AgCl elektródát használ, a kalomel elektróda a leggyakrabban használt. A pH-potenciométer magja egy egyenáramú erősítő, amely felerősíti az elektróda által generált potenciált, és számok vagy mutatók formájában megjeleníti azt a mérőfejen. A potenciométerek általában hőmérséklet-kompenzáló eszközzel vannak felszerelve, hogy korrigálják a hőmérséklet elektródákra gyakorolt hatását.
A szennyvíztisztító telepeken használt online pH-mérők működési elve a potenciometrikus módszer, és a használatra vonatkozó óvintézkedések alapvetően megegyeznek a laboratóriumi pH-mérőkével. Mivel azonban a használt elektródákat folyamatosan szennyvízben vagy levegőztető tartályokban és más, nagy mennyiségű olajat vagy mikroorganizmust tartalmazó helyeken áztatják hosszú ideig, a pH-mérőnek az elektródák automatikus tisztítóberendezésével való felszerelése mellett a vízminőségi feltételek és az üzemeltetési tapasztalatok alapján kézi tisztításra is szükség van. Általában a bemeneti vízben vagy levegőztető tartályban használt pH-mérőt hetente egyszer kézzel tisztítják, míg a szennyvízben használt pH-mérőt havonta egyszer. Azokat a pH-mérőket, amelyek egyidejűleg képesek mérni a hőmérsékletet, az ORP-t és más elemeket, a mérési funkcióhoz szükséges használati óvintézkedéseknek megfelelően kell karbantartani és karbantartani.
42. Milyen óvintézkedéseket kell tenni a pH-érték mérésekor?
⑴A potenciométert szárazon és pormentesen kell tartani, karbantartás céljából rendszeresen be kell kapcsolni, és az elektróda bemeneti vezeték csatlakozó részét tisztán kell tartani, hogy megakadályozza a vízcseppek, por, olaj stb. bejutását. Hálózati áram használata esetén gondoskodjon a jó földelésről. A szárazelemmel működő hordozható potenciométereket rendszeresen cserélni kell. Ugyanakkor a potenciométert rendszeresen kalibrálni és nullázni kell a kalibrálás és a karbantartás érdekében. Megfelelő hibakeresés után a potenciométer nullpontja, valamint a kalibráló és pozicionáló szabályozók a vizsgálat során nem forgathatók tetszőlegesen.
⑵A standard pufferoldat elkészítéséhez és az elektróda öblítéséhez használt víz nem tartalmazhat CO2-t, pH-értéke 6,7 és 7,3 között lehet, vezetőképessége pedig 2 μs/cm-nél kisebb. Az anion- és kationcserélő gyantával kezelt víz forralás és lehűlés után teljesítheti ezt a követelményt. Az elkészített standard pufferoldatot lezárt állapotban kemény üvegben vagy polietilén palackban kell tárolni, majd hűtőszekrényben 4°C-on kell tárolni az élettartam meghosszabbítása érdekében. Szabadban vagy szobahőmérsékleten tárolva az élettartam általában nem haladhatja meg az 1 hónapot, a használt pufferoldatot nem szabad a tárolópalackba visszatenni újrafelhasználás céljából.
⑶ A hivatalos mérés előtt először ellenőrizze, hogy a műszer, az elektróda és a standard pufferoldat normális-e. A pH-mérőt rendszeresen kalibrálni kell. A kalibrációs ciklus általában negyedévente vagy félévente van, és a kalibráláshoz a kétpontos kalibrációs módszert alkalmazzák. Ez azt jelenti, hogy a vizsgálandó minta pH-érték tartományától függően két, ahhoz közeli standard pufferoldatot választanak ki. Általában a két pufferoldat pH-érték közötti különbségnek legalább 2-nél nagyobbnak kell lennie. Az első oldattal való pozicionálás után tesztelje újra a második oldatot. A potenciométer kijelzett eredménye és a második standard pufferoldat standard pH-értéke közötti különbség nem haladhatja meg a 0,1 pH-egységet. Ha a hiba nagyobb, mint 0,1 pH-egység, akkor egy harmadik standard pufferoldatot kell használni a vizsgálathoz. Ha a hiba ekkor kisebb, mint 0,1 pH-egység, akkor valószínűleg a második pufferoldattal van probléma. Ha a hiba továbbra is nagyobb, mint 0,1 pH-egység, akkor az elektródával van valami probléma, és az elektródát fel kell dolgozni, vagy egy újra kell cserélni.
⑷A standard puffer vagy minta cseréjekor az elektródát teljesen át kell öblíteni desztillált vízzel, az elektródára tapadt vizet szűrőpapíron fel kell itatni, majd a mérendő oldattal át kell öblíteni a kölcsönös befolyás kiküszöbölése érdekében. Ez gyenge pufferek használatakor fontos. Ez különösen fontos oldatok használatakor. A pH-érték mérésekor a vizes oldatot megfelelően kell keverni, hogy az oldat egyenletes legyen és elektrokémiai egyensúly alakuljon ki. Leolvasáskor a keverést le kell állítani, és egy ideig állni kell hagyni, hogy a leolvasott érték stabilizálódjon.
⑸ Méréskor először alaposan öblítse le a két elektródát vízzel, majd öblítse le a vízmintával, majd merítse az elektródákat egy kis főzőpohárba, amely a vízmintát tartalmazza, óvatosan rázza össze a főzőpoharat a kezével, hogy a vízminta egyenletes legyen, és miután a pH-érték stabilizálódott, jegyezze fel a pH-értéket.
Közzététel ideje: 2023. október 26.
