При измерване на качеството на водата pH е сред най-важните показатели. Той ви казва колко кисела или алкална е водата, което улеснява определянето кои замърсители има във водата.
Ако откриете, че водата е кисела, можете да предприемете стъпки за филтриране на замърсителите и повишаване на нивото на pH. Докато алкалната вода обикновено не е толкова вредна, колкото киселинният разтвор, има много промишлени процеси, които изискват по-неутрални диапазони на pH. В този сценарий има няколко лечения, които могат да ви помогнат да намалите pH на водата.
Този тип тестване е необходимо за много приложения. Например, производителите на бутилирана вода и общините трябва да поддържат специфични диапазони на pH, за да гарантират, че качеството на водата не е лошо. Също така е обичайно тестването на рН да се извършва често в аквакултурата и мониторинга на околната среда. По-долу е най-доброто ръководство за тестване на pH, включително подходящи методи и най-добри практики.
За да разберете как работи pH, първо трябва да научите за pH скалата. Тази скала варира от 0-14. При 7,0 рН е неутрално, което означава, че е чисто и без почти всички замърсители.
Когато pH скалата падне под 7,0, разтворът ще бъде кисел. Водата може да стане по-кисела в околната среда, когато скални образувания, корени на дървета и почвени микроби проникнат в разтвора. В зависимост от рН, киселинната вода често се смята за мръсна и небезопасна за пиене.
Ако рН на водна проба е над 7,0, разтворът е алкален. Има много вещества, които могат да доведат до повишаване на алкалността на водата, включително магнезий и калций. pH в кръвта и човешките клетки може да бъде от 6,8 до 7,4. Нивата на pH на някои често срещани вещества са:
Има много причини компаниите и учените да тестват нивата на рН във водата. За питейната вода диапазонът на pH трябва да бъде между 6,5-8,5. Ако водата е твърде кисела, вероятно ще има лош вкус и миризма. Може също да причини заболяване в зависимост от видовете замърсители, които се намират във водата.
Основният проблем с пиенето на алкална вода е, че тя може да има горчив вкус. Въпреки това, консумацията на твърде много алкална вода може да причини храносмилателни проблеми като повръщане, болки в стомаха и гадене.
Има няколко вида тестове, които можете да използвате за измерване на pH на водата, които включват всичко от тестови ленти за pH до цифрови pH метри.
Тези тест ленти се предлагат под формата на pH хартия или разтвор на течна основа. Когато потопите pH хартия във вода, тя ще се промени в различен цвят в зависимост от текущото ниво на pH. Ако закупите pH хартия, трябва да получите цветно кодирана скала, която ви позволява да определите дали водата е кисела или алкална.
В повечето случаи цвят, който е по-близо до оранжево или червено, е по-киселинен. Ако цветът на водата придобие синкав или зеленикав оттенък, вероятно е алкална. Можете също така да закупите течни pH ленти, които включват поставяне на няколко капки pH разтвор във водата. След като направите това, водата ще промени цвета си, който можете да съпоставите с вашата pH лента.
Хартията, която се използва за тестване на рН, е покрита с флавин, разтворим химикал, който може да промени цвета си в зависимост от видовете вещества, които присъстват във водата. Ако разтворът има неутрално pH, хартията трябва да стане светлозелена.
Цветът на pH хартията се променя в зависимост от това колко хидроксидни или водородни йони има във водата. Ако водата съдържа високи нива на водородни йони, разтворът ще бъде кисел. По-висока концентрация на хидроксидни йони показва по-алкален или основен разтвор.
Цифровият pH метър е сравнително модерен инструмент, който можете да използвате, за да идентифицирате алкалността или киселинността на разтвора. Когато поставите електрода във вода, той трябва да осигури точно отчитане на pH. Много индустриални съоръжения използват тези измервателни уреди за извършване на сравнения.
Например, съоръжение за пречистване на отпадъчни води ще измери pH на замърсената вода, преди да добави лечения и други разтвори, които трябва да повишат pH. След това pH на водата ще бъде тествано, за да се установи ефективността на леченията. Пречистените отпадъчни води са безопасни за изхвърляне в околната среда.
Има многобройни видове цифрови pH метри, които включват комбинирани, диференциални, лабораторни и технологични измерватели. Повечето цифрови pH метри са комбинирани сензори, които се състоят от референтен електрод и измервателен електрод. Измервателният електрод проверява за всякакви промени в pH стойността на водата. За сравнение референтният електрод предлага стабилен сигнал, с който измервателният електрод може да бъде сравнен.
Тези измервателни уреди се предлагат и с компонент с висок входен импеданс, който ефективно усилва сигнала, за да осигури точно отчитане. Точността на дигиталния рН метър зависи от вида и марката, която избирате за вашето съоръжение или дом. Обикновено електродът на pH метъра има високо вътрешно съпротивление, което означава, че промяната на напрежението във водата е трудна за правилно измерване. Входният импеданс на измервателния уред гарантира, че дори най-малките промени в напреженията на електродите ще бъдат правилно измерени и показани.
Електродите в рН метър често са направени от висококачествено стъкло, което усеща концентрацията на водородни йони във водата. В повечето случаи стъклото, от което е направен измервателният електрод, се състои от йони на алкални метали, които предизвикват йонообменна реакция с водородните, което показва възможна разлика между двете.
Лабораторните pH метри са идеални за леки приложения. Сензорите за pH на процеса са изградени с по-здрави тела, които могат по-ефективно да издържат на разтвори с екстремни диапазони на pH. Имайте предвид, че електродите са предназначени главно за измерване на водни среди. Не трябва да ги поставяте в разтворители, които не съдържат свободни водородни йони.
Когато купувате цифров рН метър за вашето съоръжение, уверете се, че е съхраняван правилно. Електродите трябва да останат влажни през цялото време. Хидратацията е необходима за приспособяване на процеса на йонообмен. Ако сензорът изсъхне, ще трябва да го поставите в чешмяна вода за 30-60 минути, за да подготвите стъклото.
Ако използвате цифров рН метър, уверете се, че го проверявате редовно за повреда на електрода. Ще забележите, че електродът вече не предоставя точни резултати, ако дава показания, които никога не се променят, муден отговор или нестабилни измервания. Във всяка от тези ситуации електродът вече не може да бъде правилно калибриран. Докато електродите са много полезни за прецизно измерване на pH, те също са крехки. Времето, през което ще издържи един електрод, зависи от това колко добре поддържате своя цифров pH метър.
Интелигентните pH сензори са оборудвани с по-добра и по-точна технология от традиционните. Тези сензори са подходящи за тежки индустриални процеси, които изискват постоянно наблюдение. Основната разлика между интелигентните pH сензори и стандартните е софтуерът.
Когато закупите интелигентен pH сензор за вашето съоръжение, можете да го свържете към софтуер, който гарантира, че ще получите показанията веднага след като бъдат взети. Тези данни трябва да се показват на вашия компютър и да се събират в програма, която ви улеснява да ги анализирате и да идентифицирате какви, ако има такива, промени трябва да бъдат направени в химическия баланс на водата. С интелигентните pH сензори няма да сте толкова зависими от ръчните оператори. Единственият недостатък е, че тези сензори могат да бъдат скъпи и може да не са подходящи за по-малки съоръжения или жилищни домове.
Ако трябва да вземете полеви проби за тестване на рН, има специфични протоколи и процедури, към които трябва да се придържате. Първо, уверете се, че сте подготвили контейнерите за проби и стъклените съдове, които ще използвате по време на тестването. Тези контейнери трябва да се изплакнат и почистят, преди да направите първите си измервания.
Когато събирате водни проби, има няколко неща, които трябва да вземете със себе си, които включват pH метър по ваш избор, бутилка за измиване, която съдържа дейонизирана вода за изплакване на електрода, и лист с данни, който можете да използвате, за да записвате резултатите от pH.
Уверете се, че сте калибрирали измервателния уред, преди да отидете на мястото за вземане на проби. Честотата, на която калибрирате уреда, зависи от типа разтвор, в който го поставяте. Добра идея е да калибрирате уреда си на всеки 25 проби. Процесът на калибриране зависи от вида на измервателния уред, който имате. Ако използвате лабораторен сензор, ще ви трябват два буферни разтвора, които са настроени на 4,01 и 7,0.
Буферните разтвори, които използвате, трябва да се съхраняват на стайна температура, когато калибрирате вашия сензор. Никога не използвайте буфер, след като изтече срокът на годност. Когато съхранявате буфер, поставете капачка върху него, за да предотвратите замърсяване. Тъй като pH стойността на буферния разтвор се променя в зависимост от температурата, вашият глюкомер трябва да бъде оборудван с температурен сензор, който стандартизира pH по време на калибриране. Уверете се, че никога не използвате повторно тези решения.
По време на процеса на калибриране започнете с буфера 7.0, който е „нулевата точка“ на скалата. Докато отчитане на pH от 7,0 е еквивалентно на стойност на mV от 0, отчитане от 4,0 води до 180 mV. Една единствена промяна на pH води до плюс или минус 60 mV към вашите показания. Преди да калибрирате уреда си, почистете електрода. След като калибрирате измервателния уред с първоначалния буферен разтвор, изплакнете електрода с дейонизирана или дестилирана вода. След това електродът може да бъде поставен в буфер 4.0. Уверете се, че сте настроили измервателния уред, за да показва правилната стойност.
Дори и да имате опит с рН метри, има много грешки, които ще трябва да избягвате, които включват всичко от лоша поддръжка на електрода до неточно калибриране. Ако не поддържате електрода на pH метъра, той може да се замърси, което ще доведе до неправилни показания. Тези електроди са податливи на прах и мръсотия, които можете да изплакнете с дейонизирана вода или нежен почистващ препарат.
Също така е важно сензорът да е правилно калибриран, ако искате да поддържате точност. Вашият рН метър вероятно ще поеме двуточково калибриране. В САЩ можете да използвате разтвор с pH 7,0 и разтвор с 4,01. Някои съоръжения използват буфер 10.01. Стандартът NIST включва 0.1, 6.86 и 9.18 буферни разтвори.
Трябва също да избягвате използването на изсъхнал електрод, което може да доведе до бавен и неточен отговор. Ако електродът изсъхне напълно, накиснете го в чешмяна вода или друг разтвор за поне 30 минути. За да получите точни показания, ще трябва да анализирате пробите в рамките на два часа след като ги вземете.
Най-малката промяна на рН може да доведе до значителни проблеми с качеството и безопасността на водата. Имайте предвид, че съществуващото pH на водата може също да промени химичното състояние на различни замърсители. Тези промени могат да повлияят на транспортирането, бионаличността и разтворимостта на замърсителя.
pH на водата може да повлияе на водния живот, човешкото здраве и промишлените процеси. Например, когато pH на водата е твърде ниско или твърде високо, водните организми ще умрат. Всеки воден вид предпочита различен диапазон на pH. Тъй като температурата на водата може да промени нивото на pH, всяко същество изисква различна температура. Повечето водни форми на живот могат да оцелеят във води, които варират от 6,5-9,0 pH.
Високите и ниските нива на pH също могат да увредят вашето здраве. Ако pH на водата е ниско, тя ще се счита за кисела. Пиенето на твърде много кисела вода може да доведе до киселини и киселинен рефлукс. Когато рН на водата стане по-ниско от 3,0, може да започне да корозира металите.
Трябва също да внимавате с пиенето на алкална вода. Докато много компании продават алкална вода с високи нива на pH, пиенето на прекомерни количества от тази вода може да причини изтръпване на ръцете и лицето ви. Може да се появи и повръщане. Високите нива на рН често водят до по-лоша ефективност на водонагревателя и по-бавна водопроводна инсталация.
Промишлените съоръжения обикновено смятат, че алкалността е дори по-вредна от киселинността. Алкалността често се причинява от повишени нива на магнезий и калций. Тези химикали могат да увеличат твърдостта на водата, което в крайна сметка ще доведе до образуване на отлагания от котлен камък върху тръби и други метални повърхности.
pH на водата може да се промени по всякаква причина. Има обаче неща, които можете да направите, за да идентифицирате причината за дисбалансите на рН. Ако искате да поддържате балансирано pH от 7,0, всичко от замърсители и почва до химикали и минерали може да създаде дисбаланс на pH. Факторите на околната среда допринасят за повечето от тези промени.
Да приемем, че имате вграден кладенец във вашия имот. pH на вашата вода от кладенец може да се увеличи или намали, ако повърхностният отток я замърси. Замърсителите, които се намират в почвата, включват хидроксидни, карбонатни и бикарбонатни съединения. Това са минерални находища, което означава, че те ще доведат до повишаване на алкалността. Ако pH на водата ви се промени значително за кратък период от време, това означава, че тя е била замърсена, което означава, че може да се наложи да я третирате. Имайте предвид, че силно киселинната или алкална вода има лош вкус и миризма.
Ако искате да увеличите или намалите нивата на pH във вашата водна проба, има различни решения, които са на ваше разположение. Например, кисела вода с ниско рН може да се третира с неутрализиращ филтър. Можете да повишите pH, като използвате филтър, който съдържа магнезиев оксид, калцит или калциев карбонат. Уверете се, че редовно промивате обратно тези филтри, за да премахнете натрупаните утайки. Неутрализиращият материал във филтърното легло също ще трябва да се допълва често.
След като инсталирате неутрализиращ филтър, силно се препоръчва редовно да тествате водата си, за да определите нейната твърдост. Поддържайте нива на твърдост под 120 милиграма на литър. Ако магнезият и калцият във вашата вода се доближат до 180 милиграма на литър, може да искате да омекотите водата.
Ако трябва да увеличите pH в процес с висок добив, можете да го направите, като добавите калцинирана сода към водата чрез помпа за химическо подаване. Това вещество може да повиши нивото на рН на водата ви поне до 8,0. Можете също да използвате калий, за да постигнете същия резултат. Въпреки това, пиенето на твърде много калий може да доведе до странични ефекти като мускулна слабост, гадене, диария и сърдечен арест.
Когато се опитвате да намерите идеалния метод на лечение, трябва да имате предвид първоначалните разходи, както и текущите оперативни разходи. Разходите, свързани с редовното пречистване на водата, включват ремонти, поддръжка, филтри и консумативи.
Можете също така да намалите pH на водата си, като използвате редуктор. Тези химикали включват натриев бисулфат или солна киселина. Те често се продават в центрове за подобряване на дома и магазини за басейни. Солната киселина е силно мощен химикал, който може да бъде опасен, ако се пръсне наоколо или се разлее.
Когато купувате контейнер с солна киселина, не забравяйте да прочетете инструкциите на производителя, за да боравите безопасно с него. Можете да предотвратите големи промени в рН на вашата вода, като третирате разтвора винаги, когато забележите незначителни промени.
Процесът на тестване на pH може да варира в зависимост от източника на вода. Например, тестването на pH в чешмяна вода може да бъде завършено за секунди. Тъй като чешмяната вода обикновено варира от 6,5-8,5 pH, не би трябвало да е твърде трудно да калибрирате уреда си и да поддържате точни показания. Когато провеждате тестове за pH в естествени водни обекти, като езера, реки и океани, можете да очаквате pH да има по-широк диапазон, който може да бъде от 5,0 до 9,0.
При промишлени и селскостопански водни приложения, pH тестването често е непрекъснато. Операторите или мениджърите на инсталациите трябва да пречистват водата, преди да я изхвърлят, което означава, че трябва да се вземат показания преди и след процеса на пречистване. Ако се опитвате да поддържате качеството на водата в аквариум или басейн, помислете дали да го правите два пъти седмично, за да определите дали трябва да коригирате pH. Когато добавяте вещества към водата, за да промените pH, трябва да знаете колко галона се третират.
Чрез тестване на pH на водата можете да определите дали е готова за пиене или трябва да бъде третирана. Това измерване на качеството на водата е ключов индикатор, който ви казва дали течността е замърсена или твърде алкална. Въпреки че е възможно да използвате тест ленти и течности за рН, най-добре е редовно да наблюдавате нивата на рН във вашите водоизточници с цифрови или интелигентни сензори. Когато използвате pH сензор, уверете се, че го калибрирате редовно и съхранявайте електродите в течен разтвор. За да гарантирате качеството на водата във вашето съоръжение, използвайте усъвършенствани методи за тестване на рН, които ви позволяват да уловите прецизни показания.
Източник: https://sensorex.com/
София 1618, ул. Бързарица № 4а, тел.: 02/955 95 39, факс: 02/955 95 39, моб: 0888/625 915,
e-mail office@bioevibul.com WebDesignBG
