Навіщо нам потрібно знати pH води?

Як всі ми пам'ятаємо зі шкільного курсу хімії, pH – це одиниця активності іона водню, що дорівнює зворотному логарифму активності водневих іонів. Таким чином, вода з показником рН, що дорівнює 7, має 10^-7 моль на літр іонів водню, а вода з рН 6 – 10^-6 моль на літр. Шкала значень рН може коливатися в діапазоні від 0 до 14.

У цілому вода з рн менше 7 вважається кислою, а з рН більше 7 – лужний. Нормальний діапазон pH для поверхневих водних систем лежить в межах від 6,5 до 8,5, а для підземних систем – від 6 до 8,5.

Значення pH води (H₂0) дорівнює 7 при 25 °C , але при контакті з діоксидом вуглецю в атмосфері ця рівновага зміщується до pH - приблизно 5,2. З-за тісного зв'язку pH з атмосферними газами і температурою настійно рекомендується, щоб вода була перевірена як можна швидше. Адже pH води не є мірою стійкості кислої або лужної реакції і не дає повної картини характеристик або підстав для обмеження водопостачання.

М'яка вода

У цілому вода з низьким рн (менше 6,5) є кислою, м'якою і коррозивной. Таким чином, у воду можуть проникати іони металів, таких як залізо, марганець, мідь, свинець і цинк з водоносного горизонту, сантехніки і трубопроводів. Тому вода з низьким pH може:

• містити підвищені рівні токсичних металів;
• призвести до передчасного пошкодження металевих труб;
• мати металевий або кислий присмак;
• фарбувати білизна;
• мати характерне "синьо-зелену забарвлення раковини і стоків.

Основний спосіб вирішення проблеми низького pH води є використання нейтралізатора. Він подає розчин у воду, щоб запобігти реакцію води з домашнім водопроводом або електролітичну корозію. Типовий нейтралізатор – хімічна кальцинована сода. Нейтралізація цим засобом збільшує вміст натрію у воді.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Жорстка вода

Вода з рн вище 8,5 є жорсткою. Вона не представляє небезпеки для здоров'я, але може викликати естетичні проблеми. Ці проблеми включають в себе:

• Формування "шкали" або осаду на трубопроводах і світильниках.
• Лужний присмак у воді, який може зробити смак кави гірким.
• Утворення накипу на посуді, пральній машині, басейнах.
• Складність в отриманні піни з мила і миючих засобів і утворення нерозчинних опадів на одязі і т. д.
• Зменшення ефективності електричних водонагрівачів.

Як правило, ці проблеми виникають, коли жорсткість варіюється в межах від 100 до 200 міліграм CaCO₃/л, що еквівалентно 12 грамам на галон. Вода може бути пом'якшено за рахунок використання іонного обміну або додаванням золи, вапняно-содової суміші, але обидва процеси збільшують вміст натрію у воді.

PH питної води

Пильну увагу до контролю pH необхідно на всіх етапах водопідготовки для забезпечення задовільної якості та знезараження води. Хоча pH води зазвичай не має прямого впливу на споживачів, це один з найважливіших експлуатаційних параметрів якості води. Для ефективної дезінфекції з хлором показник pH переважно повинен бути меншим, ніж 8. PH води на вході в систему розподілу необхідно контролювати, щоб звести до мінімуму корозію труб. Невиконання цієї вимоги може призвести до забруднення питної води і несприятливих наслідків для її смаку, запаху і зовнішнього вигляду.

Оптимальне значення pH буде змінюватись для різних матеріалів в залежності від складу води і природи будівельних матеріалів, використовуваних у системі розподілу, але найчастіше воно лежить в діапазоні 6,5-9,5. Екстремальні значення pH можуть бути результатом випадкових розливів, поломок на очисних спорудах.

Ідеальний рівень pH іонізованої води для довгострокового вживання людиною знаходиться між 8,5 і 9,5 (і ніколи не перевищує 10,0) з ідеальним значенням ОВП близько 200mV-300mV (і ні в якому разі не вище 400mV).

PH води в басейні

Як уже згадувалося вище, pH – найважливіша характеристика не тільки для питної води, але і для басейнів, оскільки для дезінфекції води все ще в основному застосовують хлорування, а при використанні хлору ефективність дезінфекції сильно залежить від вихідного значення pH води.

Хлор є основним дезинфікуючим агентом для попередження розвитку інфекцій в громадських басейнах, але хлор також реагує з органічними речовинами у воді і утворює побічні продукти дезінфекції (ППД): органічні речовини – похідне гумінових речовин, що утворюються в результаті взаємодії води з потом, сечею, волоссям, клітинами шкіри і залишками засобів особистої гігієни, які потрапляють у воду від плавців. Зміст ППД може бути виміряна у вигляді суми всіх галогенированных сполук. Деякі ППД збільшують ризик розвитку астми, є канцерогенами або подразнюють очі та шкіру.

Хлор є загальною назвою хлористої кислоти, яка утворює газоподібний хлор, що реагує з водою. Розчиняючись у воді, кислота утворює гіпохлорит і має значення рКа, рівне 7,5.

Хлориста кислота є набагато ефективнішою, ніж гіпохлорит, вбиваючи бактерії, цисти, суперечки і неактивні вірусні. Таким чином,якщо значення pH у плавальному басейні знаходиться на нижньому рівні регульованого діапазону, менша кількість хлору необхідно отримати для тієї ж ступеня дезінфекції, а отже, у воді утворюється менше потенційно небезпечних ППД. Як показують численні дослідження, оптимальний рівень pH води в басейні лежить у межах від 7,5 до 8,0. При зниженні pH всього на 1-0,5 одиниці (до 7,0-6,5) значно підвищується рівень ППД, які до того ж ще й геннотоксичны.

Методи визначення pH

Шкала pH є логарифмічною шкалою, що означає, що кожне збільшення або зменшення на 1 одиницю являє собою зміну з коефіцієнтом 10. Наприклад, розчин з pH 11 в 10 разів більш лужною, ніж розчин з pH 10. Існує кілька методів, як визначити pH води.

Визначення pH за допомогою тест-смужок

Тест-смужки являють собою лакмусовий папір, реагує зміною кольору на коливання pH. Придбати їх можна в зоомагазинах, оскільки часто їх використовують для визначення pH води в акваріумах (навіть незначне коливання цього показника може привести до загибелі риб).

При контакті з водою колір тест-смужки зміниться. Вам доведеться лише порівняти підсумковий колір за зразком колірної шкали на упаковці і отримати конкретне значення. Цей метод визначення pH швидкий, простий, дешевий, але має досить велику похибку.

Лакмусовий папір «Роттингер»

Придбати лакмусовими папірці в магазинах медтехніки вашого міста. Провівши аналіз різних ph тестів (починаючи від дешевих китайських і закінчуючи дорогими голландськими), ми прийшли до висновку, що мінімальну похибку в показанні дають німецькі ph смужки «Роттингер». В упаковці йде індикаторна шкала від 1 до 14 (максимальний доступний інтервал!) і 80 ph смужок, яких вистачає на довгий час. З допомогою даних смужок можна виміряти не тільки ph води, але і ph таких біологічних рідин, як слина, сеча і тд. Так як хороші ph метри досить дорогі (близько 3000руб), і для них доводиться купувати буферні розчини для калібрування , то лакмусовий папір «Роттингер» , ціна якої не перевищує 250-350 крб., стане вам незамінним помічником у точному визначенні рівня ph.

Визначення pH за допомогою рн-метра

В пластиковий або скляний стаканчик відбирають пробу води (20-30 мл). Датчик приладу обполіскують невеликою кількістю дистильованої води, а потім занурюють у розчин разом з датчиком температури. Шкала приладу показує вам точне значення рн досліджуваного розчину. При цьому слід враховувати, що на точність вимірювань впливає регулярне калібрування приладу, для якої використовують стандартні розчини з відомою величиною pH. Цей метод визначення pH точний, простий, швидкий, але вимагає великих матеріальних витрат в порівнянні з попереднім і найпростіших навичок роботи з лабораторним обладнання та хімічними розчинами.

Таким чином, pH води – це не просто термін з шкільного курсу хімії, але й показник якості води, який повинен контролюватися, щоб уникнути виникнення проблем з обладнанням і здоров'ям.