Jak wszyscy pamiętamy ze szkolnego kursu chemii, pH jest jednostką aktywności jonów wodorowych, równą odwrotnemu logarytmowi aktywności jonów wodorowych. Tak więc woda o pH 7 zawiera 10-7 moli na litr jonów wodorowych, a woda o pH 6 ma 10-6 mole na litr. Skala pH może wynosić od 0 do 14.
Na ogół woda o pH mniejszym niż 7 jest uważana za kwaśną, podczas gdy woda o pH większym niż 7 jest uważana za alkaliczną. Normalny zakres pH dla systemów wód powierzchniowych wynosi od 6,5 do 8,5, a dla systemów podziemnych od 6 do 8,5.
Wartość pH wody (H20) wynosi 7 w 25°C, ale w kontakcie z dwutlenkiem węgla w atmosferze ta równowaga przesuwa się do pH około 5.2 - ze względu na bliski związek pH z gazami atmosferycznymi i temperaturą zdecydowanie zaleca się jak najszybsze zbadanie wody. W końcu pH wody nie jest miarą stabilności reakcji kwasowej lub zasadowej i nie daje pełnego obrazu charakterystyki ani przyczyny ograniczenia dostaw wody.
Miękka woda
Ogólnie rzecz biorąc, woda o niskim pH (poniżej 6,5)jest kwaśny, miękki i żrący. W ten sposób do wody mogą przedostawać się jony metali, takie jak żelazo, mangan, miedź, ołów i cynk z warstwy wodonośnej, kanalizacji i rurociągów. Dlatego woda o niskim pH może:
- zawierają podwyższone poziomy metali toksycznych;
- prowadzą do przedwczesnego uszkodzenia rur metalowych;
- mają metaliczny lub kwaśny smak;
- farbowanie bielizny;
- mają charakterystyczne "niebiesko-zielone" zabarwienie zlewów i odpływów.
Głównym sposobem rozwiązania problemu wody o niskim pH jest użycie neutralizatora. Wprowadza roztwór do wody, aby zapobiec reakcji wody z domową instalacją wodociągową lub korozją elektrolityczną. Typowym neutralizatorem jest chemiczna soda kalcynowana. Neutralizacja tym środkiem zwiększa zawartość sodu w wodzie.
Twarda woda
Woda o pH powyżej 8,5 jest twarda. Nie stanowi zagrożenia dla zdrowia, ale może powodować problemy estetyczne. Problemy te obejmują:
- Tworzenie się „kamienia” lub osadu na rurociągach i armaturze.
- Alkaliczny smak w wodzie, który może nadać kawie gorzki smak.
- Obliczenia dotyczące naczyń, pralki, basenów.
- Trudność w uzyskaniu piany z mydeł i detergentów oraz tworzenie nierozpuszczalnych pozostałości na ubraniach itp.
- Zmniejszenie wydajności elektrycznych podgrzewaczy wody.
Zazwyczaj te problemy występują, gdy twardość zmienia się w granicach100 do 200 miligramów CaCO3/L, co odpowiada 12 gramom na galon. Wodę można zmiękczyć za pomocą wymiany jonowej lub przez dodanie popiołu, wapna i sody, ale oba procesy zwiększają zawartość sodu w wodzie.
PH woda pitna
Uważna dbałość o kontrolę pH jest konieczna na wszystkich etapach uzdatniania wody, aby zapewnić zadowalającą jakość wody i dezynfekcję. Chociaż pH wody zwykle nie ma bezpośredniego wpływu na konsumentów, jest to jeden z najważniejszych parametrów wydajnościowych dla jakości wody. Aby zapewnić skuteczną dezynfekcję chlorem, pH powinno być niższe niż 8. Należy kontrolować pH wody wpływającej do systemu dystrybucji, aby zminimalizować korozję rur. Niezastosowanie się do tego może spowodować zanieczyszczenie wody pitnej i niekorzystny wpływ na smak, zapach i wygląd.
Optymalna wartość pH będzie się różnić dla różnych materiałów w zależności od składu wody i rodzaju materiałów budowlanych użytych w systemie dystrybucji, ale najczęściej mieści się w zakresie 6,5-9,5. Ekstremalne wartości pH może być wynikiem przypadkowych wycieków, awarii w oczyszczalniach ścieków.
Idealny poziom pH zjonizowanej wody do długotrwałego spożycia przez ludzi wynosi od 8,5 do 9,5 (i nigdy nie przekracza 10,0) z idealnym ORP około 200mV-300mV (i nigdy powyżej 400mV).
PH wody w basenie
Jak jużJak wspomniano powyżej, pH jest ważną cechą nie tylko wody pitnej, ale także basenów, ponieważ chlorowanie jest nadal głównie stosowane do dezynfekcji wody, a przy użyciu chloru skuteczność dezynfekcji w dużym stopniu zależy od początkowej wartości pH woda.
Chlor jest głównym środkiem dezynfekującym zapobiegającym infekcjom w basenach publicznych, ale chlor reaguje również z materią organiczną w wodzie, tworząc produkty uboczne dezynfekcji (DBP): materia organiczna jest pochodną substancji humusowych wytwarzanych w wyniku interakcji wody z potem, moczem, włosami, komórkami skóry i produktami higieny osobistej, które dostają się do wody od pływaków. Zawartość PPD można zmierzyć jako sumę wszystkich związków chlorowcowanych. Niektóre DAA zwiększają ryzyko astmy, są rakotwórcze lub podrażniają oczy i skórę.
Chlor to powszechna nazwa kwasu chlorowego, który w reakcji z wodą tworzy gazowy chlor. Rozpuszczając się w wodzie, kwas tworzy podchloryn i ma wartość pKa 7,5.
Kwas chlorowy jest znacznie skuteczniejszy niż podchloryn w zabijaniu bakterii, cyst, zarodników i nieaktywnych wirusów. Tak więc, jeśli wartość pH basenu znajduje się na dolnym końcu regulowanego zakresu, mniej chloru musi być wyprodukowane dla tego samego stopnia dezynfekcji, a zatem w wodzie powstaje mniej potencjalnie niebezpiecznych RCP. Jak pokazują liczne badania, optymalny poziom pH wody w basenie wynosi od 7,5 do 8,0.tylko o 1-0,5 jednostki (do 7,0-6,5) znacznie wzrasta poziom PPD, które są również genotoksyczne.
Metody określania pH
Skala pH jest skalą logarytmiczną, co oznacza, że każdy wzrost lub spadek o 1 jednostkę oznacza zmianę o współczynnik 10. Na przykład roztwór o pH 11 jest 10 razy bardziej zasadowy niż roztwór o pH 10. jest kilka metod określania pH wody.
Oznaczanie pH za pomocą pasków testowych
Paski testowe to papierek lakmusowy, który reaguje zmieniając kolor na zmiany pH. Można je kupić w sklepach zoologicznych, gdyż często służą do określania pH wody w akwariach (nawet niewielkie wahania tego wskaźnika mogą doprowadzić do śmierci ryb).
W kontakcie z wodą zmienia się kolor paska testowego. Wystarczy porównać finalny kolor z wzornikiem na opakowaniu i uzyskać konkretną wartość. Ta metoda określania pH jest szybka, prosta, tania, ale ma dość duży błąd.
Papierek lakmusowy Rottinger
Kup papierki lakmusowe w sklepach ze sprzętem medycznym w Twoim mieście. Po przeanalizowaniu różnych testów ph (od tanich chińskich po drogie holenderskie) doszliśmy do wniosku, że niemieckie paski ph firmy Rottinger dają minimalny błąd odczytu. Do opakowania dołączona jest skala wskaźnika od 1 do 14 (maksymalny dostępny przedział!) oraz paski 80 ph, które wystarczą na długi czas. Z pomocą danychpaski mogą mierzyć nie tylko ph wody, ale także ph płynów biologicznych, takich jak ślina, mocz itp. Ponieważ dobre mierniki pH są dość drogie (około 3000 rubli), a do kalibracji trzeba kupić roztwory buforowe, papierek lakmusowy Rottinger, którego cena nie przekracza 250-350 rubli, będzie niezbędnym pomocnikiem w dokładnym określeniu poziom ph.
Oznaczanie pH pehametrem
Próbka wody (20-30 ml) jest pobierana do plastikowego lub szklanego kubka. Czujnik urządzenia przepłukujemy niewielką ilością wody destylowanej, a następnie zanurzamy w roztworze wraz z czujnikiem temperatury. Skala przyrządu pokazuje dokładną wartość pH roztworu testowego. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę, że na dokładność pomiarów wpływa regularna kalibracja przyrządu, do którego stosuje się roztwory wzorcowe o znanej wartości pH. Ta metoda określania pH jest dokładna, prosta, szybka, ale wymaga większych kosztów materiałowych w porównaniu z poprzednią oraz najprostszych umiejętności pracy ze sprzętem laboratoryjnym i roztworami chemicznymi.
Tak więc pH wody to nie tylko termin ze szkolnego kursu chemii, ale także wskaźnik jakości wody, który należy monitorować, aby uniknąć problemów ze sprzętem i zdrowiem.
