39.Mis on vee happesus ja aluselisus?
Vee happesus viitab vees sisalduvate ainete hulgale, mis suudavad neutraliseerida tugevaid aluseid. On kolme tüüpi aineid, mis moodustavad happesuse: tugevad happed, mis suudavad H+ täielikult dissotsieerida (nagu HCl, H2SO4), nõrgad happed, mis dissotsieerivad H+ osaliselt (H2CO3, orgaanilised happed) ning tugevatest hapetest ja nõrkadest alustest koosnevad soolad (nt. NH4Cl, FeSO4). Happesust mõõdetakse tugeva aluse lahusega tiitrimisel. Metüülapelsini kui indikaatoriga tiitrimisel mõõdetud happesust nimetatakse metüüloranži happesuseks, kaasa arvatud happesus, mille moodustavad tugeva happe esimest tüüpi ja kolmandat tüüpi tugeva happe soolad; happesust, mida mõõdetakse indikaatorina fenoolftaleiiniga, nimetatakse fenoolftaleiini happesuseks. See on ülaltoodud kolme happesuse tüübi summa, seega nimetatakse seda ka üldhappesuseks. Looduslik vesi ei sisalda üldiselt tugevat happesust, kuid sisaldab karbonaate ja vesinikkarbonaate, mis muudavad vee aluseliseks. Kui vees on happelisus, tähendab see sageli, et vesi on happega saastunud.
Erinevalt happesusest viitab vee aluselisus ainete hulka vees, mis suudavad neutraliseerida tugevaid happeid. Ainete hulka, mis moodustavad aluselisuse, kuuluvad tugevad alused (nagu NaOH, KOH), mis suudavad OH- täielikult dissotsieerida, nõrgad alused, mis dissotsieeruvad osaliselt OH- (nagu NH3, C6H5NH2), ja soolad, mis koosnevad tugevatest alustest ja nõrkadest hapetest (nagu Na2CO3, K3PO4, Na2S) ja teised kolm kategooriat. Aluselisust mõõdetakse tugeva happe lahusega tiitrimisel. Metüüloranži indikaatorina tiitrimise ajal mõõdetud aluselisus on eespool nimetatud kolme aluselisuse tüübi summa, mida nimetatakse üldleeliselisuseks või metüüloranži aluseliseks; fenoolftaleiini indikaatoriga mõõdetud aluselisust nimetatakse fenoolftaleiinialuseks. Kraad, sealhulgas esimest tüüpi tugeva aluse poolt moodustatud aluselisus ja osa kolmandat tüüpi tugeva leelisesoola poolt moodustatud aluselisusest.
Happesuse ja leeliselisuse mõõtmise meetodid hõlmavad happe-aluse indikaatori tiitrimist ja potentsiomeetrilist tiitrimist, mis tavaliselt muundatakse CaCO3-ks ja mõõdetakse mg/L.
40. Mis on vee pH väärtus?
pH väärtus on vesinikioonide aktiivsuse negatiivne logaritm mõõdetud vesilahuses, st pH=-lgαH+. See on üks reoveepuhastusprotsessis kõige sagedamini kasutatavaid näitajaid. 25oC tingimustes, kui pH väärtus on 7, on vesinikuioonide ja hüdroksiidioonide aktiivsus vees võrdne ning vastav kontsentratsioon on 10-7mol/L. Sel ajal on vesi neutraalne ja pH väärtus > 7 tähendab, et vesi on aluseline. ja pH väärtus<7 means the water is acidic.
PH väärtus peegeldab vee happesust ja aluselisust, kuid see ei saa otseselt näidata vee happesust ja aluselisust. Näiteks 0,1 mol/l vesinikkloriidhappe lahuse ja 0,1 mol/l äädikhappe lahuse happesus on samuti 100 mmol/l, kuid nende pH väärtused on üsna erinevad. 0,1 mol/l vesinikkloriidhappe lahuse pH on 1, 0,1 mol/l äädikhappe lahuse pH väärtus on 2,9.
41. Millised on enamkasutatavad pH väärtuse mõõtmise meetodid?
Tegelikus tootmises on reoveepuhastisse siseneva reovee pH väärtuse muutuste kiireks ja lihtsaks hoomamiseks lihtsaim meetod seda umbkaudselt mõõta pH testpaberiga. Värvitu ja heljuvate lisanditeta reovee puhul võib kasutada ka kolorimeetrilisi meetodeid. Praegu on minu riigis standardne veekvaliteedi pH väärtuse mõõtmise meetod potentsiomeetriline meetod (GB 6920–86 klaaselektroodi meetod). Tavaliselt ei mõjuta seda värvus, hägusus, kolloidsed ained, oksüdeerijad ja redutseerivad ained. Samuti saab mõõta puhta vee pH-d. Samuti saab mõõta erineval määral saastunud tööstusliku reovee pH väärtust. See on ka enamikus reoveepuhastites laialdaselt kasutatav pH väärtuse mõõtmise meetod.
PH väärtuse potentsiomeetrilise mõõtmise põhimõte seisneb näiduelektroodi potentsiaali ehk pH väärtuse leidmises klaaselektroodi ja teadaoleva potentsiaaliga võrdluselektroodi potentsiaalide erinevuse mõõtmise teel. Võrdluselektroodil kasutatakse tavaliselt kalomelelektroodi või Ag-AgCl elektroodi, kusjuures kõige sagedamini kasutatakse kalomelelektroodi. PH potentsiomeetri südamikuks on alalisvoolu võimendi, mis võimendab elektroodi tekitatud potentsiaali ja kuvab selle numbrite või osutitena mõõturi peas. Potentsiomeetrid on tavaliselt varustatud temperatuuri kompensatsiooniseadmega, et korrigeerida temperatuuri mõju elektroodidele.
Reoveepuhastites kasutatava veebipõhise pH-meetri tööpõhimõte on potentsiomeetriline meetod ja kasutamise ettevaatusabinõud on põhimõtteliselt samad, mis laboratoorsetel pH-meetritel. Kuna aga kasutatavaid elektroode leotatakse pikka aega pidevalt reovees või õhutusmahutites ja muudes suures koguses õli või mikroorganisme sisaldavates kohtades, lisaks sellele, et pH-meeter peab olema varustatud elektroodide automaatse puhastusseadmega, tuleb käsitsi puhastamine on vajalik ka veekvaliteedi tingimustest ja kasutuskogemusest lähtuvalt. Üldjuhul puhastatakse sisendvees või õhutuspaagis kasutatavat pH-meetrit käsitsi kord nädalas, heitvees kasutatavat pH-meetrit saab aga käsitsi puhastada kord kuus. PH-meetrite puhul, mis suudavad samaaegselt mõõta temperatuuri ja ORP-i ja muid esemeid, tuleks neid hooldada ja hooldada vastavalt mõõtmisfunktsiooni jaoks vajalikele ettevaatusabinõudele.
42. Milliseid ettevaatusabinõusid tuleb järgida pH väärtuse mõõtmisel?
⑴ Potentsiomeetrit tuleb hoida kuivana ja tolmukindlana, hoolduseks regulaarselt sisse lülitada ning elektroodi sisendjuhtme ühendusosa tuleb hoida puhtana, et vältida veepiiskade, tolmu, õli jms sattumist. Vahelduvvoolutoite kasutamisel tagage hea maandus. Kuivpatareisid kasutavad kaasaskantavad potentsiomeetrid peaksid patareisid regulaarselt vahetama. Samal ajal tuleb potentsiomeetrit kalibreerimiseks ja hoolduseks regulaarselt kalibreerida ja nullida. Pärast korrektset silumist ei saa potentsiomeetri nullpunkti ega kalibreerimis- ja positsioneerimisregulaatoreid katse ajal oma äranägemise järgi pöörata.
⑵ Standardse puhverlahuse valmistamiseks ja elektroodi loputamiseks kasutatav vesi ei tohi sisaldada CO2, selle pH väärtus on vahemikus 6,7–7,3 ja juhtivus alla 2 μs/cm. Aniooni- ja katioonivahetusvaiguga töödeldud vesi võib sellele nõudele vastata pärast keetmist ja jahtumist. Valmistatud standardpuhverlahus tuleb sulgeda ja hoida kõvas klaaspudelis või polüetüleenpudelis ning seejärel hoida kasutusea pikendamiseks külmkapis temperatuuril 4oC. Kui seda hoitakse vabas õhus või toatemperatuuril, ei tohi kasutusiga ületada 1 kuud, kasutatud puhvrit ei saa taaskasutamiseks hoiupudelisse tagasi viia.
⑶ Enne ametlikku mõõtmist kontrollige esmalt, kas instrument, elektrood ja standardpuhver on normaalsed. Ja pH-meetrit tuleks regulaarselt kalibreerida. Tavaliselt on kalibreerimistsükkel üks veerand või pool aastat ning kalibreerimiseks kasutatakse kahepunktilise kalibreerimise meetodit. See tähendab, et vastavalt testitava proovi pH väärtuse vahemikule valitakse kaks sellele lähedast standardset puhverlahust. Üldjuhul peab kahe puhverlahuse pH-väärtuste erinevus olema vähemalt suurem kui 2. Pärast esimese lahusega positsioneerimist testige teist lahust uuesti. Erinevus potentsiomeetri näidutulemuse ja teise standardpuhverlahuse standardse pH väärtuse vahel ei tohiks olla suurem kui 0,1 pH-ühikut. Kui viga on suurem kui 0,1 pH-ühikut, tuleks testimiseks kasutada kolmandat standardpuhverlahust. Kui viga on praegu väiksem kui 0,1 pH ühikut, on tõenäoliselt probleem teise puhverlahusega. Kui viga on endiselt suurem kui 0,1 pH ühikut, on elektroodiga midagi valesti ja elektrood tuleb töödelda või asendada uuega.
⑷ Standardse puhvri või proovi asendamisel tuleb elektrood täielikult loputada destilleeritud veega ja elektroodi külge kinnitatud vesi tuleb absorbeerida filterpaberiga ja seejärel loputada mõõdetava lahusega, et välistada vastastikune mõju. See on oluline nõrkade puhvrite kasutamisel. See on eriti oluline lahenduste kasutamisel. PH väärtuse mõõtmisel tuleb vesilahust korralikult segada, et lahus muutuks ühtlaseks ja saavutaks elektrokeemilise tasakaalu. Lugemisel tuleks segamine lõpetada ja lasta veidi seista, et näit oleks stabiilne.
⑸ Mõõtmisel loputage esmalt kahte elektroodi hoolikalt veega, seejärel loputage veeprooviga, seejärel kastke elektroodid väikesesse keeduklaasi, mis sisaldab veeproovi, raputage keeduklaasi ettevaatlikult kätega, et veeproov oleks ühtlane, ja registreerige pH väärtus pärast näitu on stabiilne.
Postitusaeg: 26. oktoober 2023
