همانطور که همه ما از درس شیمی مدرسه به یاد داریم، pH واحدی از فعالیت یون هیدروژن است که برابر با لگاریتم متقابل فعالیت یون هیدروژن است. بنابراین، آبی با pH 7 دارای 10-7 مول در هر لیتر یون هیدروژن است، و آب با pH 6 دارای 10-6 مول در هر لیتر یون هیدروژن است. مول در لیتر مقیاس pH می تواند از 0 تا 14 متغیر باشد.
به طور کلی، آبی با PH کمتر از ۷ اسیدی در نظر گرفته می شود، در حالی که آب با pH بیشتر از ۷ قلیایی در نظر گرفته می شود. محدوده pH نرمال برای سیستم های آب سطحی 6.5 تا 8.5 و برای سیستم های زیرزمینی 6 تا 8.5 است.
مقدار pH آب (H20) در دمای 25 درجه سانتی گراد 7 است، اما در تماس با دی اکسید کربن در جو، این تعادل به pH تقریباً تغییر می کند. 5.2 - به دلیل ارتباط نزدیک pH با گازهای اتمسفر و دما، بسیار توصیه می شود که آب در اسرع وقت آزمایش شود. از این گذشته، pH آب معیاری برای سنجش پایداری یک واکنش اسیدی یا قلیایی نیست و تصویر کاملی از ویژگی‌ها یا دلیل محدود کردن عرضه آب به دست نمی‌دهد.
آب نرم
به طور کلی، آب با pH پایین (کمتر از 6.5)اسیدی، نرم و خورنده است. بنابراین، یون های فلزی مانند آهن، منگنز، مس، سرب و روی از سفره های آب، لوله کشی و خطوط لوله می توانند به داخل آب نفوذ کنند. بنابراین، آب با pH پایین می تواند:
- حاوی سطوح بالایی از فلزات سمی؛
- منجر به آسیب زودرس لوله های فلزی می شود؛
- طعم فلزی یا ترش دارند؛
- رنگ کتان;
- رنگ متمایز "آبی-سبز" سینک و زهکشی دارند.
راه اصلی برای حل مشکل PH پایین آب استفاده از خنثی کننده است. این محلول را وارد آب می کند تا از واکنش آب با لوله کشی خانگی یا خوردگی الکترولیتی جلوگیری کند. یک خنثی کننده معمولی خاکستر سودا شیمیایی است. خنثی سازی با این عامل میزان سدیم آب را افزایش می دهد.
آب سخت
آبی با pH بالای 8.5 سخت است. خطری برای سلامتی ندارد، اما ممکن است باعث مشکلات زیبایی شود. این مسائل عبارتند از:
- تشکیل "مقیاس" یا رسوب بر روی خطوط لوله و وسایل.
- طعم قلیایی در آب که می تواند طعم قهوه را تلخ کند.
- محاسبه روی ظروف، ماشین لباسشویی، استخرها.
- مشکل در بدست آوردن کف از صابون ها و مواد شوینده و ایجاد بقایای نامحلول روی لباس و …
- کاهش راندمان آبگرمکن های برقی.
معمولاً، این مشکلات زمانی رخ می دهند که سختی در داخل متفاوت باشد100 تا 200 میلی گرم CaCO3/L، معادل 12 گرم در هر گالن. آب را می توان با استفاده از تبادل یونی یا با افزودن خاکستر، آهک و سودا نرم کرد، اما هر دو فرآیند میزان سدیم آب را افزایش می دهند.
PH آب آشامیدنی
توجه دقیق به کنترل pH در تمام مراحل تصفیه آب برای اطمینان از کیفیت مطلوب آب و ضد عفونی ضروری است. اگرچه pH آب معمولاً تأثیر مستقیمی بر مصرف کنندگان ندارد، اما یکی از مهم ترین پارامترهای عملکردی برای کیفیت آب است. برای ضدعفونی موثر با کلر، PH ترجیحا باید کمتر از 8 باشد. pH آب ورودی به سیستم توزیع باید کنترل شود تا خوردگی لوله به حداقل برسد. عدم انجام این کار ممکن است منجر به آلودگی آب آشامیدنی و اثرات نامطلوب بر طعم، بو و ظاهر شود.
مقدار pH بهینه برای مواد مختلف بسته به ترکیب آب و ماهیت مصالح ساختمانی مورد استفاده در سیستم توزیع متفاوت است، اما اغلب در محدوده 6.5-9.5 قرار دارد. مقادیر pH شدید می تواند نتیجه نشت های تصادفی، خرابی در تصفیه خانه های فاضلاب باشد.
سطح pH ایده آل آب یونیزه برای مصرف طولانی مدت انسان بین 8.5 تا 9.5 است (و هرگز از 10.0 تجاوز نمی کند) با ORP ایده آل در حدود 200mV-300mV (و هرگز بالاتر از 400mV).
PH آب استخر
همانطور که قبلاًهمانطور که در بالا ذکر شد، pH نه تنها برای آب آشامیدنی، بلکه برای استخرها نیز یک ویژگی مهم است، زیرا کلر هنوز هم عمدتاً برای ضد عفونی کردن آب استفاده می شود و هنگام استفاده از کلر، اثربخشی ضد عفونی به مقدار زیادی به مقدار PH اولیه بستگی دارد. آب.
کلر عامل ضد عفونی کننده اصلی برای جلوگیری از عفونت در استخرهای عمومی است، اما کلر همچنین با مواد آلی موجود در آب واکنش می دهد و محصولات جانبی ضد عفونی (DBPs) را تشکیل می دهد: ماده آلی مشتقی از مواد هیومیکی است که در اثر متقابل تولید می شود. آب همراه با عرق، ادرار، مو، سلول های پوست و محصولات مراقبت شخصی که از شناگران وارد آب می شود. محتوای PPD را می توان به عنوان مجموع تمام ترکیبات هالوژنه اندازه گیری کرد. برخی از DAA ها خطر ابتلا به آسم را افزایش می دهند، سرطان زا هستند یا چشم و پوست را تحریک می کنند.
کلر نام رایج اسید کلریک است که در واکنش با آب، گاز کلر را تشکیل می دهد. اسید با حل شدن در آب هیپوکلریت تشکیل می دهد و مقدار pKa آن 7.5 است.
کلریک اسید در کشتن باکتری ها، کیست ها، هاگ ها و ویروس های غیرفعال بسیار موثرتر از هیپوکلریت است. بنابراین، اگر مقدار pH استخر شنا در انتهای پایین محدوده تنظیم شده باشد، کلر کمتری برای همان درجه ضد عفونی باید تولید شود و بنابراین RCPهای بالقوه خطرناک کمتری در آب تشکیل می شوند. همانطور که مطالعات متعدد نشان می دهد، سطح pH بهینه آب استخر بین 7.5 تا 8.0 است.تنها با 1-0.5 واحد (تا 7.0-6.5) سطح PPD به طور قابل توجهی افزایش می یابد که همچنین ژنوتوکسیک هستند.
روشهای تعیین pH
مقیاس pH یک مقیاس لگاریتمی است، به این معنی که هر 1 واحد افزایش یا کاهش نشان دهنده تغییر ضریب 10 است. برای مثال، محلول pH 11 10 برابر قلیایی تر از محلول pH 10 است. چندین روش برای تعیین pH آب وجود دارد.
تعیین pH با نوارهای تست
نوارهای تست
کاغذ تورنسل هستند که با تغییر رنگ به نوسانات pH واکنش نشان می دهند. می توانید آنها را از فروشگاه های حیوانات خانگی خریداری کنید، زیرا اغلب برای تعیین PH آب در آکواریوم ها استفاده می شود (حتی یک نوسان جزئی در این شاخص می تواند منجر به مرگ ماهی شود).
هنگام تماس با آب، رنگ نوار تست تغییر می کند. فقط باید رنگ نهایی را با نمودار رنگ نمونه روی بسته مقایسه کنید و مقدار مشخصی بدست آورید. این روش برای تعیین pH سریع، ساده، ارزان است، اما خطای نسبتاً زیادی دارد.
کاغذ تورنسل روتینگر
کاغذ تورنسل را از فروشگاه های تجهیزات پزشکی شهر خود خریداری کنید. پس از تجزیه و تحلیل تست های مختلف ph (از چینی ارزان تا هلندی گران قیمت)، به این نتیجه رسیدیم که نوارهای ph روتینگر آلمان کمترین خطا را در خواندن ارائه می دهند. این بسته دارای مقیاس نشانگر از 1 تا 14 (حداکثر فاصله زمانی موجود!) و نوارهای 80 ph است که برای مدت طولانی کافی است. با کمک داده هانوارها می توانند نه تنها ph آب، بلکه ph مایعات بیولوژیکی مانند بزاق، ادرار و غیره را نیز اندازه گیری کنند. از آنجایی که ph متر خوب بسیار گران است (حدود 3000 روبل) و باید محلول های بافر را برای کالیبراسیون خریداری کنید، کاغذ تورنسل Rottinger، که قیمت آن از 250-350 روبل تجاوز نمی کند، به عنوان یک دستیار ضروری در تعیین دقیق عمل می کند. سطح ph.
تعیین pH با pH متر
یک نمونه آب (20-30 میلی لیتر) در یک فنجان پلاستیکی یا شیشه ای گرفته می شود. سنسور دستگاه با مقدار کمی آب مقطر شستشو داده می شود و سپس همراه با سنسور دما در محلول غوطه ور می شود. مقیاس ابزار مقدار دقیق pH محلول آزمایش را به شما نشان می دهد. در این مورد، باید در نظر داشت که دقت اندازه‌گیری‌ها تحت تأثیر کالیبراسیون منظم ابزار قرار می‌گیرد، که برای آن از محلول‌های استاندارد با مقدار pH مشخص استفاده می‌شود. این روش برای تعیین pH دقیق، ساده، سریع است، اما در مقایسه با روش قبلی به هزینه مواد بیشتر و ساده ترین مهارت در کار با تجهیزات آزمایشگاهی و محلول های شیمیایی نیاز دارد.
بنابراین، pH آب فقط یک اصطلاح از یک دوره شیمی مدرسه نیست، بلکه شاخصی از کیفیت آب است که باید برای جلوگیری از مشکلات تجهیزات و سلامت کنترل شود.
