39.Kas yra vandens rūgštingumas ir šarmingumas?
Vandens rūgštingumas reiškia vandenyje esančių medžiagų, galinčių neutralizuoti stiprias bazes, kiekį. Yra trijų tipų medžiagos, kurios sudaro rūgštingumą: stiprios rūgštys, galinčios visiškai disocijuoti H+ (pvz., HCl, H2SO4), silpnos rūgštys, kurios dalinai disocijuoja H+ (H2CO3, organinės rūgštys) ir druskos, sudarytos iš stiprių rūgščių ir silpnų bazių (pvz. NH4Cl, FeSO4). Rūgštingumas matuojamas titruojant stipriu baziniu tirpalu. Rūgštingumas, išmatuotas naudojant metiloranžą kaip indikatorių titravimo metu, vadinamas metiloranžiniu rūgštingumu, įskaitant rūgštingumą, susidarantį pirmosios rūšies stipriosios rūgšties ir trečiojo tipo stiprios rūgšties druskos; rūgštingumas, išmatuotas naudojant fenolftaleiną kaip indikatorių, vadinamas fenolftaleino rūgštingumu, tai yra aukščiau nurodytų trijų rūgštingumo tipų suma, todėl jis taip pat vadinamas bendruoju rūgštingumu. Natūralus vanduo paprastai neturi stipraus rūgštingumo, tačiau jame yra karbonatų ir bikarbonatų, kurie vandenį šarmina. Kai vandenyje yra rūgštingumas, tai dažnai reiškia, kad vanduo buvo užterštas rūgštimi.
Priešingai nei rūgštingumas, vandens šarmingumas reiškia medžiagų kiekį vandenyje, kuris gali neutralizuoti stiprias rūgštis. Medžiagos, kurios sudaro šarmingumą, apima stiprias bazes (pvz., NaOH, KOH), kurios gali visiškai disocijuoti OH-, silpnas bazes, kurios dalinai disocijuoja OH- (pvz., NH3, C6H5NH2), ir druskas, sudarytas iš stiprių bazių ir silpnų rūgščių (pvz., Na2CO3, K3PO4, Na2S) ir kitos trys kategorijos. Šarmingumas matuojamas titruojant stiprios rūgšties tirpalu. Šarmingumas, išmatuotas naudojant metiloranžą kaip indikatorių titravimo metu, yra pirmiau minėtų trijų šarmingumo tipų suma, kuri vadinama bendruoju šarmingumu arba metiloranžiniu šarmingumu; šarmingumas, išmatuotas naudojant fenolftaleiną kaip indikatorių, vadinamas fenolftaleino baze. Laipsnis, įskaitant šarmingumą, kurį sudaro pirmojo tipo stiprioji bazė, ir dalį šarmingumo, kurį sudaro trečiojo tipo stiprios šarminės druskos.
Rūgštingumo ir šarmingumo matavimo metodai apima rūgščių-šarmų indikatorių titravimą ir potenciometrinį titravimą, kurie paprastai paverčiami CaCO3 ir matuojami mg/l.
40.Kokia yra vandens pH vertė?
pH vertė yra neigiamas vandenilio jonų aktyvumo logaritmas išmatuotame vandeniniame tirpale, ty pH=-lgαH+. Tai vienas iš dažniausiai naudojamų rodiklių nuotekų valymo procese. 25oC sąlygomis, kai pH vertė yra 7, vandenilio jonų ir hidroksido jonų aktyvumas vandenyje yra vienodas, o atitinkama koncentracija yra 10-7mol/L. Šiuo metu vanduo yra neutralus, o pH > 7 reiškia, kad vanduo yra šarminis. ir pH vertę<7 means the water is acidic.
PH reikšmė atspindi vandens rūgštingumą ir šarmingumą, tačiau negali tiesiogiai nurodyti vandens rūgštingumo ir šarmingumo. Pavyzdžiui, 0,1 mol/l druskos rūgšties tirpalo ir 0,1 mol/l acto rūgšties tirpalo rūgštingumas taip pat yra 100 mmol/l, tačiau jų pH vertės yra gana skirtingos. 0,1 mol/l druskos rūgšties tirpalo pH yra 1, o 0,1 mol/l acto rūgšties tirpalo pH yra 2,9.
41. Kokie dažniausiai naudojami pH vertės matavimo metodai?
Realioje gamyboje, norint greitai ir lengvai suvokti į nuotekų valyklą patenkančių nuotekų pH vertės pokyčius, paprasčiausias būdas yra apytiksliai išmatuoti pH tyrimo popieriumi. Bespalvėms nuotekoms be suspenduotų priemaišų taip pat gali būti naudojami kolorimetriniai metodai. Šiuo metu mano šalyje standartinis vandens kokybės pH matavimo metodas yra potenciometrinis metodas (GB 6920–86 stiklo elektrodo metodas). Paprastai jo neveikia spalva, drumstumas, koloidinės medžiagos, oksidatoriai ir reduktoriai. Jis taip pat gali išmatuoti švaraus vandens pH. Jis taip pat gali išmatuoti skirtingais laipsniais užterštos pramoninių nuotekų pH vertę. Tai taip pat plačiai naudojamas pH vertės matavimo metodas daugumoje nuotekų valymo įrenginių.
Potenciometrinio pH vertės matavimo principas yra nustatyti indikacinio elektrodo potencialą, ty pH vertę, išmatuojant potencialų skirtumą tarp stiklinio elektrodo ir etaloninio elektrodo, kurio potencialas yra žinomas. Etaloniniame elektrode paprastai naudojamas kalomelio elektrodas arba Ag-AgCl elektrodas, dažniausiai naudojamas kalomelio elektrodas. PH potenciometro šerdis yra nuolatinės srovės stiprintuvas, kuris sustiprina elektrodo generuojamą potencialą ir rodo jį skaitiklio galvutėje skaičių arba rodyklių pavidalu. Potenciometruose dažniausiai yra temperatūros kompensavimo įtaisas, skirtas temperatūros poveikiui elektrodams koreguoti.
Internetinio pH matuoklio, naudojamo nuotekų valymo įrenginiuose, veikimo principas yra potenciometrinis metodas, o naudojimo atsargumo priemonės iš esmės yra tokios pačios kaip ir laboratorinių pH matuoklių. Tačiau kadangi naudojami elektrodai ilgą laiką nuolat mirkomi nuotekų ar aeracijos rezervuaruose ir kitose vietose, kuriose yra daug aliejaus ar mikroorganizmų, be to, pH matuoklyje turi būti įrengtas automatinis elektrodų valymo įrenginys, rankinis valymas taip pat reikalingas atsižvelgiant į vandens kokybės sąlygas ir eksploatavimo patirtį. Paprastai įleidžiamo vandens arba aeracijos bako pH matuoklis rankiniu būdu valomas kartą per savaitę, o nutekančiame vandenyje naudojamas pH matuoklis gali būti valomas rankiniu būdu kartą per mėnesį. Jei pH matuokliai gali vienu metu matuoti temperatūrą ir ORP bei kitus elementus, juos reikia prižiūrėti ir prižiūrėti pagal matavimo funkcijai reikalingas naudojimo atsargumo priemones.
42.Kokios atsargumo priemonės turi būti matuojamos pH vertės?
⑴ Potenciometras turi būti sausas ir apsaugotas nuo dulkių, reguliariai įjungiamas, kad būtų atlikta techninė priežiūra, o elektrodo įvesties laido jungties dalis turi būti švari, kad į vidų nepatektų vandens lašeliai, dulkės, alyva ir kt. Užtikrinkite gerą įžeminimą, kai naudojate kintamosios srovės maitinimą. Nešiojamieji potenciometrai, kuriuose naudojamos sausos baterijos, turėtų reguliariai keisti baterijas. Tuo pačiu metu potenciometras turi būti reguliariai kalibruojamas ir nustatomas į nulį kalibravimui ir priežiūrai. Tinkamai derinant, potenciometro nulinis taškas ir kalibravimo bei padėties nustatymo reguliatoriai bandymo metu negali būti sukami pagal valią.
⑵ Vandenyje, naudojamame standartiniam buferiniam tirpalui paruošti ir elektrodui skalauti, neturi būti CO2, jo pH vertė yra nuo 6,7 iki 7,3, o laidumas mažesnis nei 2 μs/cm. Vanduo, apdorotas anijonų ir katijonų mainų derva, gali atitikti šį reikalavimą užvirinus ir atvėsus. Paruoštą standartinį buferinį tirpalą reikia sandariai uždaryti ir laikyti kieto stiklo butelyje arba polietileno buteliuke, o po to laikyti šaldytuve 4oC temperatūroje, kad pailgėtų tarnavimo laikas. Jei laikomas lauke arba kambario temperatūroje, tarnavimo laikas paprastai negali viršyti 1 mėnesio, panaudoto buferio negalima grąžinti į laikymo butelį pakartotiniam naudojimui.
⑶ Prieš oficialų matavimą pirmiausia patikrinkite, ar prietaisas, elektrodas ir standartinis buferis yra normalūs. Ir pH metras turi būti reguliariai kalibruojamas. Paprastai kalibravimo ciklas yra vienas ketvirtis arba pusė metų, o kalibravimui naudojamas dviejų taškų kalibravimo metodas. Tai yra, pagal tiriamo mėginio pH vertės intervalą parenkami du jam artimi standartiniai buferiniai tirpalai. Paprastai pH vertės skirtumas tarp dviejų buferinių tirpalų turi būti bent didesnis nei 2. Pastatę pirmuoju tirpalu, antrąjį tirpalą išbandykite dar kartą. Skirtumas tarp potenciometro rodomo rezultato ir antrojo standartinio buferinio tirpalo standartinės pH vertės neturi būti didesnis nei 0,1 pH vieneto. Jei paklaida didesnė nei 0,1 pH vieneto, tyrimui reikia naudoti trečią standartinį buferinį tirpalą. Jei šiuo metu klaida yra mažesnė nei 0,1 pH vieneto, greičiausiai yra antrojo buferinio tirpalo problema. Jei paklaida vis tiek didesnė nei 0,1 pH vieneto, kažkas negerai su elektrodu ir elektrodą reikia apdoroti arba pakeisti nauju.
⑷ Keičiant standartinį buferį ar mėginį, elektrodas turi būti visiškai nuplaunamas distiliuotu vandeniu, o vanduo, pritvirtintas prie elektrodo, turi būti absorbuojamas filtravimo popieriumi, o po to nuplaunamas išmatuojamu tirpalu, kad būtų išvengta abipusės įtakos. Tai svarbu naudojant silpnus buferius. Tai ypač svarbu naudojant sprendimus. Matuojant pH vertę, vandeninis tirpalas turi būti tinkamai maišomas, kad tirpalas būtų vienodas ir būtų pasiekta elektrocheminė pusiausvyra. Skaitant maišymą reikia nutraukti ir leisti kurį laiką pastovėti, kad rodmenys būtų stabilūs.
⑸ Matuodami pirmiausia kruopščiai nuplaukite du elektrodus vandeniu, tada nuplaukite vandens mėginiu, tada panardinkite elektrodus į nedidelę stiklinę, kurioje yra vandens mėginys, kruopščiai suplakite stiklinę rankomis, kad vandens mėginys būtų vienodas, ir užrašykite pH vertė po rodmens yra stabili.
Paskelbimo laikas: 2023-10-26
