Що таке pH?
pH - негативний логарифм концентрації іона водню (H+) в розчині і використовується для кількісної оцінки кислотності або лужності розчину.
Що таке лужність?
Лужність відноситься до кількості лужних речовин у розчині. Зокрема, це стосується концентрації іонів гідроксиду (OH-) або загальної кількості інших речовин, які можуть приймати іони водню (H+).
Лужність, яка може бути виражена як фенольфталеїн -лужність або їдка лужність, є важливим показником буферної здатності води та розчинності та токсичності металів.
Взаємозв'язок між pH та лужністю
Лужність і рН не є однією і тією ж концепцією і мають різні практичні значення. Луха описує буферну здатність або здатність води протистояти змінам pH, тоді як рН безпосередньо відображає кислотність або лужність. Розчини з високою лужністю зазвичай мають більш високі значення рН, що вказує на більш лужний розчин. І навпаки, розчини з низькою лужністю мають менші значення рН і є більш кислими. Не існує чіткої чисельної відповідності між лужністю та рН. Однак на практиці більш висока лужність відповідає більш високому рН, а нижча лужність відповідає нижчому рН. Більш висока лужність допомагає буферувати рН розчину, тоді як нижча лужність знижує його буферизуючу здатність.
Яка шкала рН представляє кислотність, лугу та нейтралітет?
При стандартній температурі (25 градусів) та тиску водний розчин з рН 7 (наприклад, чиста вода) нейтральний. Це пояснюється тим, що продукт концентрацій іонів водню та гідроксиду (іонна константа води), природно іонізована при стандартній температурі та тиску завжди 1 × 10⁻, а концентрації обох іонів - 1 × 10⁻⁷mol/л.
Низький рН вказує на те, що концентрація іонів водню більша, ніж концентрація іонів гідроксиду, що робить розчин більш кислим. Високий рН вказує на те, що концентрація іонів водню менша, ніж концентрація іонів гідроксиду, що робить розчин більш лучним.
Чим нижче значення рН, тим кислотіше розчин; Чим вище значення рН, тим більше лужного розчину.
Значення рН 7 вказує на нейтралітет;
Значення рН менше 7 вказує на кислий розчин; чим нижча кількість, тим більш кислотна;
Значення рН більш ніж 7 вказує на лужний розчин; чим вище кількість, тим більше лужно.
Як вимірюється рН?
1. Використання індикатора pH
Додайте індикатор pH до розчину, який підлягає тестуванню. Різні показники змінюють колір залежно від pH. Дослідження показників можуть допомогти визначити діапазон рН. Під час титрування їх можна використовувати як точні стандарти pH.
2. Використання тестового паперу PH
Тестовий документ PH поставляється як у широких, так і точних форматах. Занурте скляний стрижень у тестовий розчин і порівняйте зміну кольору зі стандартною колориметричною діаграмою, щоб визначити pH рішення.
Тестовий документ PH не може вказувати на pH масла, оскільки він вимірює рН розчину за допомогою іонів водню, які відсутні в маслах. Тому тестовий папір PH не може вказувати на pH масла . 3. за допомогою лічильника pH
PH -лічильник - це інструмент, який використовується для вимірювання рН розчину. Він використовує рН-селективний електрод (наприклад, скляний електрод) для визначення рН розчину. Лічильник рН може вимірювати рН до двох десяткових місць.
Як PH впливає на лікування стічними водами?
1. Вплив рН на нітрифікацію
Нітрифікуючі бактерії дуже чутливі до рН. Їх біологічна активність є найсильнішою при нейтральних або злегка лужних умовах рН, а процес нітрифікації швидкий.
Коли рН перевищує 9,6 або менше 6,0, біологічна активність нітрифікуючих бактерій гальмується і має тенденцію до припинення.
2. Вплив рН на осідання мулу
Значення рН нижче 5 або вище 10 може спричинити шок для системи, що призведе до повільного осідання мулу, мутного супернатанту і навіть плаваючих флоків шламу.
3. Вплив рН на згортання
Різні коагулянти мають різні вимоги до рН для води. Тому під час обробки коагуляції рН води після коагулянта додається, повинен бути суворо контрольований. Зображення
4. Вплив рН на використання агентів з видалення фосфору
Агенти видалення фосфору можна розуміти як композитні неорганічні полімерні флокулянти. Вони можуть швидко нейтралізувати негативний заряд на поверхні колоїдних частинок у воді, а також виступати як мости, адсорбуючи та захоплюючи іони. Отримані флоки мають високу питому вагу, швидко осідають і ефективні при видаленні фосфору.
Застосування агентів з видалення фосфору вимагає рН, що перевищує 7. У лужних середовищах вони можуть повністю використовувати ефект гідроксильного моста, прискорюючи флокуляцію та осідання, тим самим видаливши фосфор. І навпаки, рН нижче 7 (кислих середовищ) погіршує флокуляцію та зменшує видалення фосфору.
5. Вплив рН на використання відлякувачів важких металів
Важкі металеві відлякувачі хелатують іони важких металів через кілька хелатувальних груп, створюючи гідрофобну структуру, яка їх осаджує. Одночасно вплив флокуляції та захоплення структури полімеру значно збільшує швидкість опадів та швидкість видалення.
Використання відлякувачів важких металів вимагає рН, що перевищує 9. У лужних середовищах флокуляція та осідання є ефективними. Якщо концентрація важких металів дуже висока, потрібен більш високий рН.
Наприклад, якщо концентрація іонів міді становить приблизно 220 мг/л, додавання великої кількості вапна для підвищення рН призведе до осадження іонів міді у вигляді гідроксиду міді, що значно зменшує концентрацію іонів міді та полегшує видалення очищувачів важких металів. І навпаки, у кислому середовищі важкі метали існують як іони, що запобігають осадженню гідроксидів та утворення хелати важких металів.
