39.Wat zijn de zuurgraad en alkaliteit van water?
De zuurgraad van water verwijst naar de hoeveelheid stoffen in het water die sterke basen kunnen neutraliseren. Er zijn drie soorten stoffen die zuurgraad vormen: sterke zuren die H+ volledig kunnen dissociëren (zoals HCl, H2SO4), zwakke zuren die H+ gedeeltelijk kunnen dissociëren (H2CO3, organische zuren) en zouten die zijn samengesteld uit sterke zuren en zwakke basen (zoals NH4Cl, FeSO4). De zuurgraad wordt gemeten door titratie met een sterke base-oplossing. De zuurgraad gemeten met methyloranje als indicator tijdens de titratie wordt de zuurgraad van methyloranje genoemd, inclusief de zuurgraad gevormd door het eerste type sterk zuur en het derde type sterk zuurzout; de zuurgraad gemeten met fenolftaleïne als indicator wordt de zuurgraad van fenolftaleïne genoemd. Het is de som van de bovengenoemde drie soorten zuurgraad, dus het wordt ook wel de totale zuurgraad genoemd. Natuurlijk water bevat over het algemeen geen sterke zuurgraad, maar bevat carbonaten en bicarbonaten die het water alkalisch maken. Als er zuurgraad in het water zit, betekent dit vaak dat het water verontreinigd is met zuur.
In tegenstelling tot de zuurgraad verwijst de alkaliteit van water naar de hoeveelheid stoffen in het water die sterke zuren kunnen neutraliseren. Stoffen die alkaliteit vormen, zijn onder meer sterke basen (zoals NaOH, KOH) die OH- volledig kunnen dissociëren, zwakke basen die OH- gedeeltelijk kunnen dissociëren (zoals NH3, C6H5NH2) en zouten die zijn samengesteld uit sterke basen en zwakke zuren (zoals Na2CO3, K3PO4, Na2S) en andere drie categorieën. De alkaliteit wordt gemeten door titratie met een sterk zure oplossing. De alkaliteit gemeten met methyloranje als indicator tijdens titratie is de som van de bovengenoemde drie soorten alkaliteit, die totale alkaliteit of methyloranje alkaliteit wordt genoemd; de alkaliteit gemeten met fenolftaleïne als indicator wordt fenolftaleïnebase genoemd. Mate, inclusief alkaliteit gevormd door het eerste type sterke base en een deel van de alkaliteit gevormd door het derde type sterk alkalisch zout.
De meetmethoden voor de zuurgraad en alkaliteit omvatten zuur-base-indicatortitratie en potentiometrische titratie, die doorgaans worden omgezet in CaCO3 en worden gemeten in mg/l.
40.Wat is de pH-waarde van water?
De pH-waarde is de negatieve logaritme van de waterstofionactiviteit in de gemeten waterige oplossing, dat wil zeggen pH=-lgαH+. Het is een van de meest gebruikte indicatoren in het rioolwaterzuiveringsproces. Onder omstandigheden van 25oC, wanneer de pH-waarde 7 is, zijn de activiteiten van waterstofionen en hydroxide-ionen in het water gelijk, en de overeenkomstige concentratie is 10-7mol/L. Op dit moment is het water neutraal en de pH-waarde > 7 betekent dat het water alkalisch is. en pH-waarde<7 means the water is acidic.
De pH-waarde weerspiegelt de zuurgraad en alkaliteit van water, maar kan niet direct de zuurgraad en alkaliteit van water aangeven. De zuurgraad van 0,1 mol/l zoutzuuroplossing en 0,1 mol/l azijnzuuroplossing is bijvoorbeeld ook 100 mmol/l, maar hun pH-waarden zijn behoorlijk verschillend. De pH-waarde van 0,1 mol/L zoutzuuroplossing is 1, terwijl de pH-waarde van 0,1 mol/L azijnzuuroplossing 2,9 is.
41. Wat zijn de meest gebruikte methoden voor het meten van de pH-waarde?
Om bij de daadwerkelijke productie snel en gemakkelijk inzicht te krijgen in de veranderingen in de pH-waarde van het afvalwater dat de afvalwaterzuiveringsinstallatie binnenkomt, is de eenvoudigste methode het ruwweg meten met pH-testpapier. Voor kleurloos afvalwater zonder zwevende onzuiverheden kunnen ook colorimetrische methoden worden gebruikt. Momenteel is de standaardmethode in mijn land voor het meten van de pH-waarde van de waterkwaliteit de potentiometrische methode (GB 6920–86 glaselektrodemethode). Het wordt meestal niet beïnvloed door kleur, troebelheid, colloïdale stoffen, oxidatiemiddelen en reductiemiddelen. Het kan ook de pH van schoon water meten. Het kan ook de pH-waarde meten van industrieel afvalwater dat in verschillende mate vervuild is. Dit is ook een veelgebruikte methode voor het meten van de pH-waarde in de meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Het principe van potentiometrische meting van de pH-waarde is het verkrijgen van de potentiaal van de indicatie-elektrode, dat wil zeggen de pH-waarde, door het potentiaalverschil te meten tussen een glaselektrode en een referentie-elektrode met een bekend potentiaal. De referentie-elektrode maakt doorgaans gebruik van een calomel-elektrode of een Ag-AgCl-elektrode, waarbij de calomel-elektrode het meest wordt gebruikt. De kern van de pH-potentiometer is een DC-versterker, die het door de elektrode gegenereerde potentieel versterkt en op de meterkop weergeeft in de vorm van cijfers of wijzers. Potentiometers zijn meestal uitgerust met een temperatuurcompensatieapparaat om het effect van de temperatuur op de elektroden te corrigeren.
Het werkingsprincipe van de online pH-meter die in afvalwaterzuiveringsinstallaties wordt gebruikt, is een potentiometrische methode, en de voorzorgsmaatregelen bij gebruik zijn in principe dezelfde als die van laboratorium-pH-meters. Omdat de gebruikte elektroden echter gedurende lange tijd continu worden ondergedompeld in afvalwater- of beluchtingstanks en andere plaatsen die een grote hoeveelheid olie of micro-organismen bevatten, is het bovendien vereist dat de pH-meter wordt uitgerust met een automatisch reinigingsapparaat voor de elektroden, handmatig Reiniging is ook vereist op basis van de waterkwaliteit en operationele ervaring. Over het algemeen wordt de pH-meter die in het inlaatwater of de beluchtingstank wordt gebruikt één keer per week handmatig gereinigd, terwijl de pH-meter die in het effluentwater wordt gebruikt één keer per maand handmatig kan worden gereinigd. Voor pH-meters die tegelijkertijd de temperatuur en ORP en andere items kunnen meten, moeten ze worden onderhouden en onderhouden in overeenstemming met de voorzorgsmaatregelen voor gebruik die nodig zijn voor de meetfunctie.
42.Wat zijn de voorzorgsmaatregelen voor het meten van de pH-waarde?
⑴De potentiometer moet droog en stofdicht worden gehouden, regelmatig worden ingeschakeld voor onderhoud, en het ingangskabelverbindingsgedeelte van de elektrode moet schoon worden gehouden om te voorkomen dat waterdruppels, stof, olie enz. binnendringen. Zorg voor een goede aarding bij gebruik van wisselstroom. Draagbare potentiometers die droge batterijen gebruiken, moeten de batterijen regelmatig vervangen. Tegelijkertijd moet de potentiometer regelmatig worden gekalibreerd en op nul worden gezet voor kalibratie en onderhoud. Eenmaal correct gedebugd, kunnen het nulpunt van de potentiometer en de kalibratie- en positioneringsregelaars tijdens de test niet naar believen worden gedraaid.
⑵Het water dat wordt gebruikt om de standaardbufferoplossing te bereiden en de elektrode te spoelen mag geen CO2 bevatten, een pH-waarde tussen 6,7 en 7,3 hebben en een geleidbaarheid van minder dan 2 μs/cm. Water dat is behandeld met anionen- en kationenuitwisselingshars kan aan deze eis voldoen nadat het is gekookt en afgekoeld. De bereide standaardbufferoplossing moet worden afgesloten en bewaard in een fles van hard glas of polyethyleen, en vervolgens in een koelkast bij 4oC worden bewaard om de levensduur te verlengen. Bij opslag in de open lucht of bij kamertemperatuur kan de levensduur in het algemeen niet langer zijn dan 1 maand. Gebruikte buffer kan niet worden teruggestuurd naar de opslagfles voor hergebruik.
⑶ Controleer vóór de formele meting eerst of het instrument, de elektrode en de standaardbuffer normaal zijn. En de pH-meter moet regelmatig worden gekalibreerd. Meestal duurt de kalibratiecyclus een kwart of een half jaar en voor kalibratie wordt de tweepuntskalibratiemethode gebruikt. Dat wil zeggen dat afhankelijk van het pH-waardebereik van het te testen monster twee standaardbufferoplossingen worden geselecteerd die daar dichtbij liggen. Over het algemeen moet het pH-waardeverschil tussen de twee bufferoplossingen minimaal groter zijn dan 2. Test na het positioneren met de eerste oplossing de tweede oplossing opnieuw. Het verschil tussen het weergaveresultaat van de potentiometer en de standaard pH-waarde van de tweede standaardbufferoplossing mag niet groter zijn dan 0,1 pH-eenheid. Als de fout groter is dan 0,1 pH-eenheid, moet voor het testen een derde standaardbufferoplossing worden gebruikt. Als de fout op dit moment minder dan 0,1 pH-eenheid bedraagt, is er hoogstwaarschijnlijk een probleem met de tweede bufferoplossing. Als de fout nog steeds groter is dan 0,1 pH-eenheid, is er iets mis met de elektrode en moet de elektrode worden verwerkt of vervangen door een nieuwe.
⑷Bij het vervangen van de standaardbuffer of het monster moet de elektrode volledig worden gespoeld met gedestilleerd water en moet het aan de elektrode bevestigde water worden geabsorbeerd met filtreerpapier en vervolgens worden gespoeld met de te meten oplossing om wederzijdse beïnvloeding te elimineren. Dit is belangrijk voor het gebruik van zwakke buffers. Dit is vooral belangrijk bij het gebruik van oplossingen. Bij het meten van de pH-waarde moet de waterige oplossing op de juiste manier worden geroerd om de oplossing uniform te maken en een elektrochemisch evenwicht te bereiken. Bij het aflezen moet het roeren worden gestopt en een tijdje blijven staan, zodat de aflezing stabiel blijft.
⑸ Spoel tijdens het meten eerst de twee elektroden zorgvuldig af met water, spoel vervolgens af met het watermonster en dompel vervolgens de elektroden onder in een klein bekerglas met het watermonster, schud het bekerglas voorzichtig met uw handen om het watermonster uniform te maken en noteer de De pH-waarde na de meting is stabiel.
Posttijd: 26 oktober 2023
