Kwa nini tunahitaji kujua pH ya maji?

Orodha ya maudhui:

Kwa nini tunahitaji kujua pH ya maji?
Kwa nini tunahitaji kujua pH ya maji?
Anonim

Kama tunavyokumbuka sote kutoka kwa kozi ya kemia ya shule, pH ni kitengo cha shughuli ya ioni ya hidrojeni, sawa na logaritimu ya shughuli za ioni ya hidrojeni. Kwa hivyo, maji yenye pH ya 7 yana moles 10-7 kwa lita moja ya ioni za hidrojeni, na maji yenye pH ya 6 yana 10-6 moles kwa lita. Kiwango cha pH kinaweza kuanzia 0 hadi 14.

Kwa ujumla, maji yenye pH chini ya 7 huchukuliwa kuwa yenye asidi, ilhali maji yenye pH zaidi ya 7 huchukuliwa kuwa ya alkali. Kiwango cha pH cha kawaida cha mifumo ya maji ya uso ni 6.5 hadi 8.5 na kwa mifumo ya chini ya ardhi ni 6 hadi 8.5.

pH ya maji
pH ya maji

Thamani ya pH ya maji (H20) ni 7 katika 25°C, lakini inapogusana na dioksidi kaboni katika angahewa, usawa huu hubadilika hadi pH ya takriban. 5.2. - kutokana na uhusiano wa karibu wa pH na gesi za anga na joto, inashauriwa sana kuwa maji yajaribiwe haraka iwezekanavyo. Baada ya yote, pH ya maji si kipimo cha uthabiti wa mmenyuko wa asidi au alkali na haitoi picha kamili ya sifa au sababu ya kuzuia usambazaji wa maji.

Maji laini

Kwa ujumla, maji ya pH ya chini (chini ya 6.5)ni tindikali, laini na babuzi. Kwa hivyo, ioni za chuma kama vile chuma, manganese, shaba, risasi na zinki kutoka kwa chemichemi ya maji, mabomba na mabomba yanaweza kupenya ndani ya maji. Kwa hivyo, maji ya pH ya chini yanaweza:

  • ina viwango vya juu vya metali zenye sumu;
  • kusababisha uharibifu wa mapema wa mabomba ya chuma;
  • ina ladha ya metali au siki;
  • kitani cha rangi;
  • kuwa na rangi ya kipekee ya "bluu-kijani" ya sinki na mifereji ya maji.

Njia kuu ya kutatua tatizo la pH ya chini ya maji ni kutumia neutralizer. Inalisha suluhisho ndani ya maji ili kuzuia maji kutokana na kuguswa na mabomba ya ndani au kutu ya electrolytic. Neutralizer ya kawaida ni soda ash ya kemikali. Kutenganisha na wakala huyu huongeza kiwango cha sodiamu ndani ya maji.

pH ya maji
pH ya maji

Maji magumu

Maji yenye pH zaidi ya 8.5 ni magumu. Haina hatari kwa afya, lakini inaweza kusababisha matatizo ya uzuri. Masuala haya ni pamoja na:

  • Uundaji wa "mizani" au mchanga kwenye mabomba na viunzi.
  • Ladha ya alkali katika maji ambayo inaweza kufanya kahawa ionje chungu.
  • Hesabu ya vyombo, mashine ya kuosha, madimbwi.
  • Ugumu wa kupata povu kutoka kwa sabuni na sabuni na kutengeneza mabaki yasiyoyeyuka kwenye nguo, n.k.
  • Kupunguza ufanisi wa hita za maji za umeme.

Kwa kawaida, matatizo haya hutokea wakati ugumu unatofautiana ndaniMilligrams 100 hadi 200 CaCO3/L, sawa na gramu 12 kwa galoni. Maji yanaweza kulainishwa kwa kubadilishana ioni au kwa kuongeza majivu, chokaa na soda, lakini taratibu zote mbili huongeza kiwango cha sodiamu ndani ya maji.

PH maji ya kunywa

maji ya kunywa pH
maji ya kunywa pH

Kuzingatia kwa uangalifu udhibiti wa pH ni muhimu katika hatua zote za kutibu maji ili kuhakikisha ubora wa maji unaoridhisha na kuua viini. Ingawa pH ya maji kwa kawaida haina athari ya moja kwa moja kwa watumiaji, ni mojawapo ya vigezo muhimu vya utendaji kwa ubora wa maji. Kwa kuua vidudu kwa klorini kwa ufanisi, pH inapaswa kuwa chini ya 8. pH ya maji inayoingia kwenye mfumo wa usambazaji lazima idhibitiwe ili kupunguza kutu ya bomba. Kukosa kufanya hivyo kunaweza kusababisha uchafuzi wa maji ya kunywa na athari mbaya kwa ladha, harufu na mwonekano.

Thamani bora zaidi ya pH itatofautiana kwa nyenzo tofauti kulingana na muundo wa maji na asili ya vifaa vya ujenzi vinavyotumika katika mfumo wa usambazaji, lakini mara nyingi huwa kati ya 6.5-9.5. Thamani za pH za juu zaidi. inaweza kuwa matokeo ya kumwagika kwa bahati mbaya, kuharibika kwa mitambo ya kutibu maji machafu.

Kiwango bora cha pH cha maji yenye ioni kwa matumizi ya muda mrefu ya binadamu ni kati ya 8.5 na 9.5 (na kamwe hakizidi 10.0) yenye ORP bora ya karibu 200mV-300mV (na kamwe isizidi 400mV).

PH ya maji ya bwawa

pH ya maji ya bwawa
pH ya maji ya bwawa

Kama tayariKama ilivyoelezwa hapo juu, pH ni sifa muhimu sio tu kwa maji ya kunywa, lakini pia kwa mabwawa ya kuogelea, kwani klorini bado hutumiwa sana kuua maji, na wakati wa kutumia klorini, ufanisi wa kutokwa kwa disinfection inategemea sana thamani ya awali ya pH ya maji. maji.

Klorini ndicho kiua viuatilifu kwa ajili ya kuzuia maambukizo katika bwawa la umma, lakini klorini pia humenyuka pamoja na mabaki ya viumbe hai ndani ya maji na kutengeneza bidhaa za disinfection (DBPs): mabaki ya viumbe hai ni derivative ya dutu humic zinazozalishwa na mwingiliano. maji yenye jasho, mkojo, nywele, seli za ngozi na bidhaa za utunzaji wa kibinafsi zinazoingia ndani ya maji kutoka kwa waogeleaji. Maudhui ya PPD yanaweza kupimwa kama jumla ya misombo yote ya halojeni. Baadhi ya DAA huongeza hatari ya kupata pumu, ni kusababisha kansa, au kuwasha macho na ngozi.

Klorini ni jina la kawaida la asidi ya kloriki, ambayo hutengeneza gesi ya klorini inapomenyuka pamoja na maji. Ikiyeyuka katika maji, asidi hutengeneza hipokloriti na ina thamani ya pKa ya 7.5.

Asidi ya kloriki ni bora zaidi kuliko hipokloriti katika kuua bakteria, cysts, spora na virusi visivyotumika. Kwa hivyo, ikiwa thamani ya pH ya bwawa la kuogelea iko kwenye mwisho wa chini wa safu iliyodhibitiwa, klorini kidogo inahitaji kuzalishwa kwa kiwango sawa cha disinfection, na kwa hivyo RCP zisizo na hatari sana huundwa ndani ya maji. Kama tafiti nyingi zinavyoonyesha, kiwango bora cha pH cha maji ya bwawa ni kati ya 7.5 na 8.0.kwa vitengo 1-0.5 pekee (hadi 7.0-6.5) kiwango cha PPD huongezeka sana, ambayo pia ni sumu ya jeni.

jinsi ya kuamua pH ya maji
jinsi ya kuamua pH ya maji

Njia za kubainisha pH

Mizani ya pH ni kipimo cha logarithmic, ambayo ina maana kwamba kila ongezeko au kupungua kwa kitengo 1 kunawakilisha mabadiliko kwa sababu ya 10. Kwa mfano, myeyusho wa pH 11 ni alkali mara 10 zaidi ya myeyusho wa pH 10. Hapo kuna njia kadhaa za kubainisha pH ya maji.

Uamuzi wa pH kwa vipande vya majaribio

Vipande vya majaribio ni karatasi ya litmus ambayo humenyuka kwa kubadilisha rangi hadi mabadiliko ya pH. Unaweza kuzinunua kwenye maduka ya wanyama-pet, kwa vile hutumiwa mara nyingi kubainisha pH ya maji kwenye hifadhi ya maji (hata kubadilika-badilika kidogo kwa kiashiria hiki kunaweza kusababisha kifo cha samaki).

kiwango cha pH cha maji
kiwango cha pH cha maji

Unapogusana na maji, rangi ya ukanda wa majaribio itabadilika. Unahitaji tu kulinganisha rangi ya mwisho na sampuli ya chati ya rangi kwenye kifurushi na kupata thamani maalum. Mbinu hii ya kubainisha pH ni ya haraka, rahisi, nafuu, lakini ina hitilafu kubwa kabisa.

Rottinger Litmus Paper

Nunua karatasi za litmus katika maduka ya vifaa vya matibabu katika jiji lako. Baada ya kuchambua vipimo mbalimbali vya ph (kutoka kwa Kichina cha bei nafuu hadi Kiholanzi cha gharama kubwa), tulifikia hitimisho kwamba vipande vya Kijerumani vya Rottinger ph vinatoa makosa ya chini katika kusoma. Mfuko unakuja na kiwango cha kiashiria kutoka 1 hadi 14 (kipindi cha juu kinachopatikana!) Na vipande vya 80 ph, ambavyo vinatosha kwa muda mrefu. Kwa msaada wa datavipande vinaweza kupima sio tu ph ya maji, lakini pia ph ya maji ya kibaolojia kama vile mate, mkojo, nk. Kwa kuwa mita nzuri za ph ni ghali kabisa (takriban rubles 3000), na lazima ununue suluhisho za buffer kwa hesabu, kisha karatasi ya litmus ya Rottinger, ambayo bei yake haizidi rubles 250-350, itatumika kama msaidizi muhimu katika kuamua kwa usahihi. kiwango cha ph.

Karatasi ya litmus Rottinger
Karatasi ya litmus Rottinger

Uamuzi wa pH kwa mita ya pH

Sampuli ya maji (20-30 ml) huchukuliwa kwenye kikombe cha plastiki au kioo. Sensor ya kifaa huwashwa kwa kiasi kidogo cha maji yaliyotengenezwa, na kisha imefungwa katika suluhisho pamoja na sensor ya joto. Kiwango cha kifaa hukuonyesha thamani halisi ya pH ya suluhu la jaribio. Katika kesi hiyo, inapaswa kuzingatiwa kuwa usahihi wa vipimo huathiriwa na calibration ya mara kwa mara ya chombo, ambacho ufumbuzi wa kawaida na thamani inayojulikana ya pH hutumiwa. Njia hii ya kubainisha pH ni sahihi, rahisi, haraka, lakini inahitaji gharama zaidi za nyenzo ikilinganishwa na ile ya awali na ujuzi rahisi zaidi wa kufanya kazi na vifaa vya maabara na suluhu za kemikali.

Kwa hivyo, pH ya maji si muhula tu kutoka kwa kozi ya kemia shuleni, lakini pia ni kiashirio cha ubora wa maji ambacho lazima kifuatiliwe ili kuepuka matatizo ya vifaa na afya.

Ilipendekeza: