Vad är pH?
pH är den negativa logaritmen för vätejonkoncentrationen (H+) i en lösning och används för att kvantifiera surhet eller alkalinitet hos en lösning.
Vad är alkalinitet?
Alkalinitet avser mängden alkaliska ämnen i en lösning. Specifikt hänvisar den till koncentrationen av hydroxidjoner (OH-) eller den totala mängden andra ämnen som kan acceptera vätejoner (H+).
Alkalinitet, som kan uttryckas som fenolftalin alkalinitet eller kaustisk alkalinitet, är en viktig indikator på buffringskapaciteten hos vatten och löslighet och toxicitet för metaller.
Förhållandet mellan pH och alkalinitet
Alkalinitet och pH är inte samma koncept och har olika praktiska betydelser. Alkalinitet beskriver buffertkapacitet eller vattenförmågan att motstå förändringar i pH, medan pH direkt återspeglar surhet eller alkalinitet. Lösningar med hög alkalinitet har vanligtvis högre pH -värden, vilket indikerar en mer alkalisk lösning. Omvänt har lösningar med låg alkalinitet lägre pH -värden och är surare. Det finns ingen tydlig numerisk korrespondens mellan alkalinitet och pH. I praktiken motsvarar dock högre alkalinitet högre pH, och lägre alkalinitet motsvarar lägre pH. Högre alkalinitet hjälper till att buffra pH i en lösning, medan lägre alkalinitet minskar dess buffertkapacitet.
Vilken pH -skala representerar surhet, alkalinitet och neutralitet?
Vid standardtemperatur (25 grader) och tryck är en vattenlösning med ett pH av 7 (t.ex. rent vatten) neutralt. Detta beror på att produkten av koncentrationerna av väte- och hydroxidjoner (den joniska produktkonstanten av vatten) naturligt joniserad vid standardtemperatur och tryck är alltid 1 x 10⁻, och koncentrationerna av båda jonerna är 1 x 10⁻⁷mol/L.
Ett lågt pH indikerar att koncentrationen av vätejoner är större än för hydroxidjoner, vilket gör lösningen surare. Ett högt pH indikerar att koncentrationen av vätejoner är mindre än för hydroxidjoner, vilket gör lösningen mer alkalisk.
Ju lägre pH -värde, desto surare lösning; Ju högre pH -värde, desto mer alkalisk lösning.
Ett pH -värde på 7 indikerar neutralitet;
Ett pH -värde på mindre än 7 indikerar en sur lösning; Ju lägre antal, desto surare;
Ett pH -värde på mer än 7 indikerar en alkalisk lösning; Ju högre antal, desto mer alkaliska.
Hur mäts pH?
1. Använda en pH -indikator
Lägg till en pH -indikator till den lösning som ska testas. Olika indikatorer ändrar färg beroende på pH. Forskning om indikatorer kan hjälpa till att bestämma pH -intervallet. Under titrering kan de användas som exakta pH -standarder.
2. Använda pH -testpapper
PH -testpapper finns i både breda och precisionsformat. Doppa en glasstång i testlösningen och jämför färgändringen med ett standard kolorimetriskt diagram för att bestämma lösningens pH.
PH -testpapper kan inte indikera oljens pH eftersom det mäter lösningens pH med användning av vätejoner, som är frånvarande i oljor. Därför kan pH -testpapper inte indikera pH för oljor . 3. med hjälp av en pH -mätare
En pH -mätare är ett instrument som används för att mäta pH för en lösning. Den använder en pH-selektiv elektrod (såsom en glaselektrod) för att bestämma pH för en lösning. En pH -mätare kan mäta pH till två decimaler.
Hur påverkar pH avloppsrening?
1. Effekten av pH på nitrifikation
Nitrifierande bakterier är mycket känsliga för pH. Deras biologiska aktivitet är starkast under neutrala eller något alkaliska pH -förhållanden, och nitrifikationsprocessen är snabb.
När pH är större än 9,6 eller mindre än 6,0 hämmas den biologiska aktiviteten för nitrifierande bakterier och tenderar att upphöra.
2. Effekten av pH på slam sedimentering
Ett pH -värde under 5 eller över 10 kan orsaka en chock för systemet, vilket resulterar i långsam slam sedimentering, grumlig supernatant och till och med flytande slamflockar.
3. Effekten av pH på koagulering
Olika koagulantia har olika pH -krav för vatten. Under koaguleringsbehandlingen måste därför vattenens pH efter koagulanten tillsättas strikt kontrolleras. Bild
4. Effekten av pH på användningen av fosforborttagningsmedel
Fosforborttagningsmedel kan förstås som sammansatt oorganiska polymerflockar. De kan snabbt neutralisera den negativa laddningen på ytan av kolloidala partiklar i vatten samtidigt som de fungerar som broar, adsorberande och fångstjoner. De resulterande flockarna har en hög specifik tyngdkraft, sätter sig snabbt och är effektiva vid avlägsnande av fosfor.
Användningen av fosforborttagningsmedel kräver ett pH större än 7. I alkaliska miljöer kan de fullt ut utnyttja hydroxylbryggningseffekten, påskynda flockning och sedimentation och därmed ta bort fosfor. Omvänt försämrar ett pH under 7 (sura miljöer) flockning och minskar avlägsnande av fosfor.
5. Effekten av pH på användningen av tungmetallravengare
Heavy Metal Scavengers kelaterar tungmetalljoner genom flera kelategrupper, vilket skapar en hydrofob struktur som fäller ut dem. Samtidigt ökar flockning och fångeffekter av polymerstrukturen signifikant nederbördshastigheten och borttagningshastigheten.
Användningen av tungmetallravengare kräver ett pH större än 9. I alkaliska miljöer är flockning och sedimentation effektiv. Om tungmetallkoncentrationen är mycket hög krävs ett högre pH.
Till exempel, om kopparjonkoncentrationen är ungefär 220 mg/L, kommer att lägga till en stor mängd kalk för att höja pH att få kopparjonerna att fälla ut som kopparhydroxid, vilket avsevärt minskar kopparjonkoncentrationen och underlättar avlägsnande av tunga metallravengare. Omvänt, i en sur miljö, finns tungmetaller som joner, vilket förhindrar utfällning av hydroxider och bildning av tungmetallkelater.