Was ist pH?
PH ist der negative Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration (H+) in einer Lösung und wird verwendet, um die Säure oder Alkalität einer Lösung zu quantifizieren.
Was ist Alkalität?
Die Alkalität bezieht sich auf die Menge an alkalischen Substanzen in einer Lösung. Insbesondere bezieht es sich auf die Konzentration von Hydroxidionen (OH-) oder die Gesamtmenge anderer Substanzen, die Wasserstoffionen (H+) akzeptieren können.
Die Alkalinität, die als Phenolphthaleinalkalität oder ätzende Alkalinität ausgedrückt werden kann, ist ein wichtiger Indikator für die Pufferkapazität von Wasser sowie die Löslichkeit und Toxizität von Metallen.
Die Beziehung zwischen pH und Alkalität
Alkalität und pH -Wert sind nicht das gleiche Konzept und haben unterschiedliche praktische Bedeutungen. Die Alkalinität beschreibt die Pufferkapazität oder die Fähigkeit von Wasser, Veränderungen des pH -Werts zu widerstehen, während der pH direkt Säure oder Alkalinität widerspiegelt. Lösungen mit hoher Alkalität haben typischerweise höhere pH -Werte, was auf eine alkalische Lösung hinweist. Umgekehrt haben Lösungen mit niedriger Alkalinität niedrigere pH -Werte und sind saurer. Es gibt keine klare numerische Korrespondenz zwischen Alkalität und pH. In der Praxis entspricht jedoch höhere Alkalinität einem höheren pH -Wert und niedrigere Alkalinität entspricht einem niedrigeren pH -Wert. Eine höhere Alkalinität hilft beim Puffer des pH -Werts einer Lösung, während die niedrigere Alkalinität die Pufferkapazität verringert.
Welche pH -Skala repräsentiert Säure, Alkalinität und Neutralität?
Bei Standardtemperatur (25 Grad) und Druck ist eine wässrige Lösung mit einem pH -Wert von 7 (z. B. reinem Wasser) neutral. Dies liegt daran, dass das Produkt der Wasserstoff- und Hydroxidionen (die Ionenproduktkonstante des Wassers), die bei Standardtemperatur und Druck auf natürliche Weise ionisiert sind, immer 1 × 10 ° Ms beträgt und die Konzentrationen beider Ionen 1 × 10 ° mol/l betragen.
Ein niedriger pH -Wert zeigt an, dass die Konzentration von Wasserstoffionen größer ist als die von Hydroxidionen, was die Lösung saurer macht. Ein hoher pH -Wert zeigt an, dass die Konzentration von Wasserstoffionen geringer ist als die von Hydroxidionen, was die Lösung alkalischer macht.
Je niedriger der pH -Wert, desto saurer die Lösung; Je höher der pH -Wert ist, desto alkalischer ist die Lösung.
Ein pH -Wert von 7 zeigt eine Neutralität an;
Ein pH -Wert von weniger als 7 zeigt eine saure Lösung an; Je niedriger die Zahl, desto saurer;
Ein pH -Wert von mehr als 7 zeigt eine alkalische Lösung an; Je höher die Zahl, desto alkalischer.
Wie wird der pH -Wert gemessen?
1. Verwendung eines pH -Indikators
Fügen Sie der zu testenden Lösung einen pH -Indikator hinzu. Unterschiedliche Indikatoren ändern die Farbe je nach pH -Wert. Untersuchungen zu Indikatoren können dazu beitragen, den pH -Bereich zu bestimmen. Während der Titration können sie als präzise pH -Standards verwendet werden.
2. Verwenden Sie pH -Testpapier
PH -Testpapier gibt es sowohl in breiten als auch in Präzisionsformaten. Tauchen Sie einen Glasstab in die Testlösung und vergleichen Sie die Farbänderung mit einem Standard -kolorimetrischen Diagramm, um den pH -Wert der Lösung zu bestimmen.
Der pH -Testpapier kann den pH -Wert von Ölen nicht angeben, da es den pH -Wert der Lösung unter Verwendung von Wasserstoffionen misst, die in Ölen fehlen. Daher kann das pH -Testpapier den pH -Wert von Ölen . 3. unter Verwendung eines pH -Messgeräts nicht angeben
Ein pH -Messgerät ist ein Instrument, das zum Messen des pH -Werts einer Lösung verwendet wird. Es verwendet eine pH-Selektivelektrode (z. B. eine Glaselektrode), um den pH-Wert einer Lösung zu bestimmen. Ein pH -Messgerät kann den pH -Wert an zwei Dezimalstellen messen.
Wie wirkt sich PH auf die Abwasserbehandlung aus?
1. Die Wirkung des pH -Werts auf die Nitrifikation
Nitrifizing -Bakterien sind sehr empfindlich gegenüber pH. Ihre biologische Aktivität ist unter neutralen oder leicht alkalischen pH -Bedingungen am stärksten, und der Nitrifikationsprozess ist schnell.
Wenn der pH -Wert größer als 9,6 oder weniger als 6,0 ist, wird die biologische Aktivität von nitrifizierenden Bakterien gehemmt und neigt dazu, zu hören.
2. Die Auswirkung des pH -Werts auf den Schlammabfall
Ein pH -Wert unter 5 oder über 10 kann dem System einen Schock verursachen, der zu einem langsamen Schlamm, einem turbiden Überstand und sogar zu schwimmenden Schlammflocken führt.
3. Die Wirkung des pH -Werts auf die Koagulation
Unterschiedliche Koagulanzien haben unterschiedliche pH -Anforderungen an Wasser. Daher muss während der Koagulationsbehandlung der pH -Wert des Wassers nach dem Zuzufügen des Koagulans streng kontrolliert werden. Bild
4. Die Wirkung des pH -Werts auf die Verwendung von Phosphorentfernungsmitteln
Phosphorentfernungsmittel können als zusammengesetzte anorganische Polymerflockern verstanden werden. Sie können die negative Ladung auf der Oberfläche kolloidaler Partikel in Wasser schnell neutralisieren und gleichzeitig als Brücken, Adsorbing und Fangenionen wirken. Die resultierenden Flocken haben ein hohes spezifisches Gewicht, setzen sich schnell ab und wirksam bei der Phosphorentfernung.
Die Verwendung von Phosphorentfernungsmitteln erfordert einen pH -Wert von mehr als 7. In alkalischen Umgebungen können sie den Hydroxylbrückeneffekt vollständig nutzen, wodurch Flockung und Sedimentation beschleunigt werden, wodurch Phosphor entfernt wird. Umgekehrt beeinträchtigt ein pH -Wert unter 7 (saure Umgebungen) die Flockung und reduziert die Phosphorentfernung.
5. Die Auswirkung des pH -Werts auf die Verwendung von Schwermetallfasern
Schwermetallfestern chelat schwere Metallionen durch mehrere Chelatgruppen und erzeugen eine hydrophobe Struktur, die sie ausfällt. Gleichzeitig erhöhen die Flocken- und Fangseffekte der Polymerstruktur die Ausfällungsrate und die Entfernungsrate signifikant.
Die Verwendung von Schwermetallfasern erfordert einen pH -Wert von mehr als 9. In alkalischen Umgebungen sind Flockung und Sedimentation wirksam. Wenn die Schwermetallkonzentration sehr hoch ist, ist ein höherer pH -Wert erforderlich.
Wenn beispielsweise die Kupferionenkonzentration ungefähr 220 mg/l beträgt, führt die Kupferionen als Kupferhydroxid zu einer großen Menge Kalk, um den pH -Wert zu erhöhen, wesentlich die Kupferionenkonzentration und erleichtert die Entfernung von Schwermetallfassern. Umgekehrt existieren in einer sauren Umgebung Schwermetalle als Ionen, die den Ausfall von Hydroxiden und die Bildung von Schwermetallchelaten verhindert.