39.Cosa sono l'acidità e l'alcalinità dell'acqua?
L'acidità dell'acqua si riferisce alla quantità di sostanze contenute nell'acqua che possono neutralizzare le basi forti. Esistono tre tipi di sostanze che formano acidità: acidi forti che possono dissociare completamente H+ (come HCl, H2SO4), acidi deboli che dissociano parzialmente H+ (H2CO3, acidi organici) e sali composti da acidi forti e basi deboli (come NH4Cl, FeSO4). L'acidità viene misurata mediante titolazione con una soluzione basica forte. L'acidità misurata con l'arancio metile come indicatore durante la titolazione è chiamata acidità dell'arancio metile, compresa l'acidità formata dal primo tipo di acido forte e dal terzo tipo di sale dell'acido forte; l'acidità misurata con la fenolftaleina come indicatore è chiamata acidità della fenolftaleina, è la somma dei tre tipi di acidità sopra indicati, quindi è anche chiamata acidità totale. L'acqua naturale generalmente non contiene una forte acidità, ma contiene carbonati e bicarbonati che rendono l'acqua alcalina. Quando c'è acidità nell'acqua, spesso significa che l'acqua è stata contaminata dall'acido.
A differenza dell’acidità, l’alcalinità dell’acqua si riferisce alla quantità di sostanze presenti nell’acqua che possono neutralizzare gli acidi forti. Le sostanze che formano alcalinità includono basi forti (come NaOH, KOH) che possono dissociare completamente OH-, basi deboli che dissociano parzialmente OH- (come NH3, C6H5NH2) e sali composti da basi forti e acidi deboli (come Na2CO3, K3PO4, Na2S) e altre tre categorie. L'alcalinità viene misurata mediante titolazione con una soluzione acida forte. L'alcalinità misurata utilizzando l'arancio di metile come indicatore durante la titolazione è la somma dei tre tipi di alcalinità sopra indicati, chiamata alcalinità totale o alcalinità dell'arancio di metile; l'alcalinità misurata utilizzando la fenolftaleina come indicatore è chiamata fenolftaleina base. Grado, inclusa l'alcalinità formata dal primo tipo di base forte e parte dell'alcalinità formata dal terzo tipo di sale alcalino forte.
I metodi di misurazione dell'acidità e dell'alcalinità comprendono la titolazione dell'indicatore acido-base e la titolazione potenziometrica, che vengono generalmente convertite in CaCO3 e misurate in mg/L.
40.Qual è il valore del pH dell'acqua?
Il valore pH è il logaritmo negativo dell'attività degli ioni idrogeno nella soluzione acquosa misurata, cioè pH=-lgαH+. È uno degli indicatori più comunemente utilizzati nel processo di trattamento delle acque reflue. In condizioni di 25°C, quando il valore del pH è 7, le attività degli ioni idrogeno e degli ioni idrossido nell'acqua sono uguali e la concentrazione corrispondente è 10-7mol/L. In questo momento l'acqua è neutra e il valore pH > 7 significa che l'acqua è alcalina. e il valore del pH<7 means the water is acidic.
Il valore del pH riflette l'acidità e l'alcalinità dell'acqua, ma non può indicare direttamente l'acidità e l'alcalinità dell'acqua. Ad esempio, anche l'acidità della soluzione di acido cloridrico 0,1 mol/L e della soluzione di acido acetico 0,1 mol/L è 100 mmol/L, ma i loro valori di pH sono piuttosto diversi. Il valore del pH della soluzione di acido cloridrico 0,1 mol/L è 1, mentre il valore del pH della soluzione di acido acetico 0,1 mol/L è 2,9.
41. Quali sono i metodi di misurazione del valore pH comunemente utilizzati?
Nella produzione reale, per cogliere rapidamente e facilmente le variazioni del valore del pH delle acque reflue che entrano nell'impianto di trattamento delle acque reflue, il metodo più semplice è misurarlo approssimativamente con una carta reattiva per pH. Per le acque reflue incolori senza impurità in sospensione si possono utilizzare anche metodi colorimetrici. Attualmente, il metodo standard del mio paese per misurare il valore del pH della qualità dell'acqua è il metodo potenziometrico (metodo con elettrodo di vetro GB 6920–86). Di solito non è influenzato dal colore, dalla torbidità, dalle sostanze colloidali, dagli ossidanti e dagli agenti riducenti. Può anche misurare il pH dell'acqua pulita. Può anche misurare il valore del pH delle acque reflue industriali inquinate a diversi livelli. Questo è anche un metodo ampiamente utilizzato per misurare il valore del pH nella maggior parte degli impianti di trattamento delle acque reflue.
Il principio della misurazione potenziometrica del valore pH consiste nell'ottenere il potenziale dell'elettrodo indicatore, ovvero il valore pH, misurando la differenza di potenziale tra un elettrodo di vetro e un elettrodo di riferimento con un potenziale noto. L'elettrodo di riferimento utilizza generalmente un elettrodo al calomelano o un elettrodo Ag-AgCl, mentre l'elettrodo al calomelano è quello più comunemente utilizzato. Il nucleo del potenziometro pH è un amplificatore CC, che amplifica il potenziale generato dall'elettrodo e lo visualizza sulla testata del misuratore sotto forma di numeri o indicatori. I potenziometri sono solitamente dotati di un dispositivo di compensazione della temperatura per correggere l'effetto della temperatura sugli elettrodi.
Il principio di funzionamento del pHmetro online utilizzato negli impianti di trattamento delle acque reflue è il metodo potenziometrico e le precauzioni per l'uso sono sostanzialmente le stesse dei pHmetri da laboratorio. Tuttavia, poiché gli elettrodi utilizzati vengono continuamente immersi per lungo tempo in serbatoi di acque reflue o di aerazione e in altri luoghi contenenti grandi quantità di olio o microrganismi, oltre a richiedere che il pHmetro sia dotato di un dispositivo di pulizia automatica degli elettrodi, è necessario la pulizia è necessaria anche in base alle condizioni di qualità dell'acqua e all'esperienza operativa. Generalmente, il pHmetro utilizzato nell'acqua in ingresso o nel serbatoio di aerazione viene pulito manualmente una volta alla settimana, mentre il pHmetro utilizzato nell'acqua effluente può essere pulito manualmente una volta al mese. I misuratori di pH in grado di misurare contemporaneamente temperatura, ORP e altri elementi devono essere sottoposti a manutenzione e manutenzione secondo le precauzioni d'uso richieste per la funzione di misurazione.
42.Quali sono le precauzioni per misurare il valore del pH?
⑴Il potenziometro deve essere mantenuto asciutto e protetto dalla polvere, acceso regolarmente per la manutenzione e la parte di collegamento del cavo di ingresso dell'elettrodo deve essere mantenuta pulita per impedire l'ingresso di gocce d'acqua, polvere, olio, ecc. Garantire una buona messa a terra quando si utilizza l'alimentazione CA. I potenziometri portatili che utilizzano batterie a secco dovrebbero sostituire le batterie regolarmente. Allo stesso tempo, il potenziometro deve essere regolarmente calibrato e azzerato per la calibrazione e la manutenzione. Una volta eseguito correttamente il debug, il punto zero del potenziometro e i regolatori di calibrazione e posizionamento non possono essere ruotati a piacimento durante il test.
⑵L'acqua utilizzata per preparare la soluzione tampone standard e risciacquare l'elettrodo non deve contenere CO2, avere un valore di pH compreso tra 6,7 e 7,3 e una conduttività inferiore a 2 μs/cm. L'acqua trattata con resina a scambio anionico e cationico può soddisfare questo requisito dopo averla bollita e lasciata raffreddare. La soluzione tampone standard preparata deve essere sigillata e conservata in una bottiglia di vetro duro o in polietilene, quindi conservata in frigorifero a 4°C per prolungarne la durata. Se conservato all'aria aperta o a temperatura ambiente, la durata generalmente non può superare 1 mese, il tampone usato non può essere riposto nel flacone di conservazione per il riutilizzo.
⑶ Prima della misurazione formale, controllare innanzitutto se lo strumento, l'elettrodo e il tampone standard sono normali. E il pHmetro dovrebbe essere calibrato regolarmente. Di solito il ciclo di calibrazione dura un trimestre o sei mesi e per la calibrazione viene utilizzato il metodo di calibrazione a due punti. Cioè, in base all'intervallo di valori del pH del campione da testare, vengono selezionate due soluzioni tampone standard che si avvicinano ad esso. Generalmente la differenza del valore pH tra le due soluzioni tampone deve essere almeno maggiore di 2. Dopo il posizionamento con la prima soluzione testare nuovamente la seconda soluzione. La differenza tra il risultato visualizzato dal potenziometro e il valore pH standard della seconda soluzione tampone standard non deve essere superiore a 0,1 unità pH. Se l'errore è maggiore di 0,1 unità pH, per il test è necessario utilizzare una terza soluzione tampone standard. Se in questo momento l'errore è inferiore a 0,1 unità pH, molto probabilmente c'è un problema con la seconda soluzione tampone. Se l'errore è ancora maggiore di 0,1 unità pH, c'è qualcosa che non va nell'elettrodo e l'elettrodo deve essere elaborato o sostituito con uno nuovo.
⑷Quando si sostituisce il tampone standard o il campione, l'elettrodo deve essere completamente risciacquato con acqua distillata e l'acqua collegata all'elettrodo deve essere assorbita con carta da filtro, quindi risciacquata con la soluzione da misurare per eliminare l'influenza reciproca. Questo è importante per l'uso di buffer deboli. Ciò è particolarmente importante quando si utilizzano soluzioni. Quando si misura il valore del pH, la soluzione acquosa deve essere agitata opportunamente per uniformare la soluzione e raggiungere l'equilibrio elettrochimico. Durante la lettura, l'agitazione deve essere interrotta e lasciata riposare per un po' per consentire alla lettura di essere stabile.
⑸ Durante la misurazione, sciacquare prima accuratamente i due elettrodi con acqua, quindi risciacquare con il campione d'acqua, quindi immergere gli elettrodi in un piccolo bicchiere contenente il campione d'acqua, agitare attentamente il bicchiere con le mani per uniformare il campione d'acqua e registrare il valore Il valore del pH dopo la lettura è stabile.
Orario di pubblicazione: 26 ottobre 2023
