Что такое PH воды? Методы определения рН воды

Опубликовано: Экологический инжиниринг

Что такое pH воды?

pH воды – это показатель количества ионов водорода, присутствующих в воде. Он определяет, является ли вода щелочной или кислой по своей природе. pH означает водородный потенциал. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), значение pH для воды составляет от 6,5 до 8,5.
Математически pH можно рассчитать следующим образом

pH = -log [H]

Эта шкала была разработана ученым Соренсоном в 1909 году. Приведенная ниже реакция предполагает, что в воде экспериментально установлено равное количество ионов H+ и OH-. Также было доказано, что произведение обеих концентраций равно константе “K”. Значение этой константы находится в пределах от 10 до 14.

H2O -> H+ + OH-

Для кислот значение pH находится в диапазоне от 1 до 7. Щелочь имеет значение pH от 7 до 14.

Определение pH воды

Существует два метода определения pH воды. Это:

  • Колориметрический метод
  • Электрометрический метод

    • В инженерно-экологических экспериментах каждый этап водоподготовки зависит от значения pH воды. Например, коагуляция, дезинфекция, борьба с коррозией, кислотно-основная нейтрализация и осаждение воды.

    Колориметрический метод определения pH воды

    Возьмите стандартный раствор pH и воду, которую необходимо проверить. Возьмите колориметрическую бумагу. Опустите эту бумагу в образец воды. Полученный цвет вычисляется по стандартной таблице и записывается соответствующее значение pH. По этому значению pH можно сделать вывод, является ли образец воды кислым или щелочным.
    Стандартная таблица pH

    Рис.1. Стандартная таблица pH

    Электрометрический метод определения pH воды

    Одним из наиболее широко распространенных методов определения водородных ионов (pH) является электрометрический метод. Этот метод отличается высокой точностью и используется в лабораторных работах и исследователями. Точность определения значения pH составляет от 0,1 до 0,0001.
    Определение pH воды с помощью pH-метра

    Рис.1. Определение pH воды с помощью pH-метра

    Аппаратура для определения рН

    Для определения pH воды необходимы следующие приборы:

    • pH-метр, который подходит как для полевого, так и для лабораторного анализа. Они могут иметь один или два электрода.
    • Дистиллированная вода
    • Стандартные буферные растворы с pH 4, 7 и 10. Можно использовать растворы известных стандартов.
    • Термометр, который может показывать 77±18oC с точностью до 0,1 градуса Цельсия
    • стеклянная палочка для перемешивания
    • весы минимальной емкости для считывания показаний до 1,1 фунта

    Процедура определения pH

    Процедура определения pH воды включает в себя следующие шаги:

  • Образец воды надлежащим образом перемешивается с помощью стеклянной палочки.
  • С помощью часового стекла в стакан добавляется образец воды объемом 40 мл (5 мл больше или меньше). Температуре воды дают стабилизироваться, поместив образец в подставку на 1 час. В промежутке этого времени можно производить перемешивание. Через 1 час измеряют температуру воды и корректируют ее в pH-метре. Таким образом, pH-метр показывает температуру, аналогичную температуре образца. Все эти настройки прибора должны быть выполнены и зафиксированы до проведения теста. Существуют некоторые pH-метры с автоматическим контролем температуры. В таких случаях необходимо следовать инструкциям, предоставленным производителем.
  • Стандартные растворы используются для стандартизации pH-метра. Здесь также регулируется температура, как указано выше.
  • Затем в образец воды вставляют электроды. Стакан поворачивают и регулируют так, чтобы обеспечить хороший контакт между электродами и водой.
  • Перед началом снятия показаний электроды должны быть помещены в раствор более чем на 30 секунд. Этот период времени необходим для надлежащей стабилизации измерительного прибора для получения правильных показаний. В pH-метрах, имеющих автоматическую систему считывания показаний, будет подан сигнал о том, что прибор стабилизирован.
  • После того как показание отобразится, его необходимо считать с точностью до десятых долей целого числа. Если значение показано до сотого места, то его необходимо округлить. Десятая цифра оставляется, если 100-е место меньше 5. Для значений больше 5 после запятой округляется до единицы. Если 100-е место равно 5, то в качестве округленного значения берется ближайшее четное число.
  • Аппарат необходимо обслуживать после каждого использования. Используемые электроды тщательно промываются дистиллированной водой. Если вокруг электродов имеется какая-либо пленка, ее необходимо очистить. Следует избегать вытирания электродов, так как это приведет к поляризации, что приведет к медленной реакции эксперимента.

    • Меры предосторожности и советы

  • Стандартизация pH-метра может быть выполнена путем измерения буферного раствора 7-pH или любого другого раствора стандартного pH. Иногда производитель рН-метра может предложить другие методы стандартизации, которые также должны быть соблюдены.
  • Электроды должны быть вставлены в воду так, чтобы они не касались дна стакана. Соприкосновение с дном может привести к повреждению электродов.
  • Любая причина медленного отклика из-за поляризации может быть устранена путем тщательной промывки электродов.
  • Для проверки электродов необходимо проводить периодическую проверку
  • Во время хранения электродов их необходимо поддерживать во влажном состоянии. А также следуйте инструкциям производителя.

    • Читать далее:
    Характеристики воды – физические, химические и биологические
    Тесты на качество воды для бетонных конструкций и рекомендуемые пределы
    Качество воды для бетонных конструкций и его спецификация

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: