Важность и влияние точного измерения pH

Важность и влияние точного измерения pH

Во многих приложениях по измерению качества воды - от остаточного свободного хлора до побочных продуктов дезинфекции – величина pH является основным фактором, влияющим на технологии водоподготовки и результаты испытаний на соответствие требованиям качества. 

Что такое pH?

pH - это мера кислотности водных растворов. Параметр связан с концентрацией ионов водорода, что эквивалентно активности ионов водорода в сильно разбавленных растворах и измеряется по шкале от 0 до 14. В качестве системы отсчета берется pH нормальных атмосферных осадков, имеющих pH 5.6 из-за присутствия в воздухе двуокиси углерода. При наличии определенных загрязнителей воздуха дождевая вода может быть еще более кислой.

Шкала pH является логарифмической, поэтому раствор со значением pH 5,0 в 10 раз более кислый, чем раствор со значением pH 6,0. Значение pH 7,0 является нейтральным, когда уровни активности ионов водорода (H+) и гидроксильных ионов (OH) равны. Показатель pH также зависит от температуры. Очищенная вода, имеющая pH 7,0 при 25o C, даст показание 7,5 pH при 0o C и показание 6,2 pH при 100o C. По этой причине для сравнения значения pH обычно приводятся для 25o C. В нормальных условиях pH будет изменяться примерно на 2 процента на каждые 1 o C изменения температуры воды.

Точные показания pH и щелочности важны для поддержания контроля процесса очистки питьевой воды и сточных вод. Например, хлор, используемый в качестве дезинфицирующего средства, наиболее эффективен, когда вода поддерживается в области нейтрального pH (около 6,5-7,5 pH).

Точное измерение pH.

Есть несколько способов измерения pH, в зависимости от характера применения:

  • Колориметрические индикаторы в виде индикаторных полосок pH (т.н. лакмусовый индикатор) или индикаторных растворов используются для сравнения результатов цветности исследуемого образца с результатами цвета раствора с известным значением pH. Этот визуальный метод может предоставить простой качественный результат для таких приложений, как, например, кондиционирование воды в бассейне, но не дает точных количественных значений, необходимых для таких требовательных приложений, как, например, водоподготовка.
  • Цифровые pH-метры, доступные в портативных (рис. 1) и стационарных (рис. 2) вариантах, используют датчики ионов водорода, которые обеспечивают точные показания, необходимые для таких важных применений, таких как контроль соответствия качества питьевой воды, сточных вод и анализ промышленных технологических вод. Однако даже в рамках этой технологии измерения существуют дополнительные факторы, которые могут повлиять на точность показаний pH.  В их число входят типы используемых контрольно-измерительных приборов, протоколов испытаний, качество и периодичность калибровки, а также правильность и своевременность обслуживания приборов.

 

Рисунок 1. 

Портативный прибор для измерения рН с автоматической температурной компенсацией обеспечивает результаты с точностью + 0,01 рН в пределах от 10 до 30 секунд, а также портативного удобства для случайных чтений на заводе или в полевых условиях.

Рисунок 2.  pH-метр с автоматической температурной компенсацией обеспечивают непрерывные показания с разрешением до + 0,01 единиц pH / ± 1 мВ.

Возможное влияние pH на работу объектов ЖКХ.

Существует много причин, по которым важно знать pH обрабатываемой воды, например дозирование химикатов и эффективность работы в отношении коагуляции, удаления органических и неорганических веществ, антикоррозионной обработки, процессов дезинфекции и т. Д. 

  • Удаление загрязнений. Изменение значения pH может повлиять на качество воды по отношению к патогенам или другим загрязнителям. Время необходимое обработанной воде для поддержания соответствующих уровней дезинфицирующих средств (например, свободного хлора, озона или хлораминов)для борьбы с патогенами, рассчитывается на основе pH. pH воды в присутствии природных органических веществ, летучих органических соединений (ЛОС) или синтетических органических соединений (СOC) может влиять на эффективность гранулированного активированного угля.
  • Оптимизация контроля коррозии.  Несоблюдение оптимального уровня pH, особенно при использовании образования накипи на основе карбоната, может иметь негативное влияние на контроль коррозии. Способность воды растворять свинец в системах водоснабжения зависит от pH. Обычно pH 7,5 является оптимальным уровнем для предотвращения свинцовой растворимости, но приемлемые характеристики достигаются и в диапазоне от pH 7,2 до pH 7,6. Достижение соответствия предельным нормам за счет контроля образования накипи из карбоната свинца в распределительных трубопроводах питьевой воды требует определенных уровней pH. Тестирование показало, что влияние pH на количество выщелачивания свинца из латунных фитингов увеличивается по мере увеличения процентного содержания свинца в этом сплаве.
  • Эффективность дозирования химикатов. Поскольку pH имеет логарифмическую шкалу, даже небольшие расхождения в показаниях pH могут привести к дорогостоящей передозировке или неэффективной недостаточной дозировке химикатов для обработки воды. Именно здесь точность прибора и последовательность протокола отбора проб могут иметь большое влияние на точное и эффективное измерение pH. 
  • Мембраны обратного осмоса. Некоторые мембраны обратного осмоса могут быть чувствительны к уровням pH, превышение которого влияют на оптимальный диапазон рабочих характеристик, и приводит к риску разрушения. Для питьевой воды, превышающей эти безопасные пределы, необходимо будет контролировать pH и добавлять соответствующий объем кислотного или основного реагента, чтобы избегать дорогостоящих восстановительных ремонтов.
  • Очистки сточных вод. Хотя уровни pH могут влиять на химический состав воды во многих важных для здоровья и безопасности областях, связанных с качеством питьевой воды, они также могут влиять на решения, принимаемые для эффективной и рентабельной очистки сточных вод.

Как следует измерять pH?

Показатели pH исходной воды, сточных вод или промышленной технологической воды могут изменяться со временем - а иногда и довольно быстро - по целому ряду причин. В связи с этим, имеет смысл контролировать показания pH в непрерывном режиме. Это делает встроенные датчики лучшим выбором для непрерывных процессов, а портативные приборы лучше подходят для периодического контроля в полевых условиях. Независимо от области применения или используемого метода измерения важно, чтобы тестирование pH проводилось надлежащим образом с использованием правильно обслуживаемых и откалиброванных приборов. 

Запрос цены

Нажимая на кнопку, я даю свое согласие на обработку персональных данных.

Мы получили Ваш запрос!

Благодарим за интерес к продукции и услугам компании НКФ Волга!
Ваша заявка получена, мы оперативно свяжемся с вами в ближайшее время.

С уважением,
команда НКФ Волга

Thank you for your interest in the SCC Volga products and services!
Your application has been received, we will contact you as soon as possible.

Regards,
SCC Volga team

Адрес: 127550 Москва, ул. Большая Академическая, д. 44-2, офис 609

Телефон: +7 (499) 976-49-49

Сайт: volgaltd.ru