39.水の酸性とアルカリ性とは何ですか?
水の酸性度は、水中に含まれる強塩基を中和できる物質の量を指します。酸性を形成する物質には、H+ を完全に解離させる強酸（HCl、H2SO4 など）、H+ を部分的に解離させる弱酸（H2CO3、有機酸）、強酸と弱塩基からなる塩（HCl、H2SO4 など）の 3 種類があります。 NH4Cl、FeSO4)。酸性度は、強塩基溶液を用いた滴定によって測定されます。滴定の際にメチルオレンジを指示薬として測定した酸度をメチルオレンジ酸度といいます。これには、第一種の強酸と第三種の強酸塩によって形成される酸性が含まれます。フェノールフタレインを指標として測定される酸性度をフェノールフタレイン酸度といい、上記3種類の酸性度の和となるため、総酸性度とも呼ばれます。天然水には一般的に強い酸性は含まれていませんが、水をアルカリ性にする炭酸塩や重炭酸塩が含まれています。水中に酸性がある場合、それは多くの場合、水が酸によって汚染されていることを意味します。
酸性とは対照的に、水のアルカリ度は、強酸を中和できる水中の物質の量を指します。アルカリ性を形成する物質には、OH-を完全に解離させる強塩基（NaOH、KOHなど）、OH-を部分的に解離させる弱塩基（NH3、C6H5NH2など）、強塩基と弱酸からなる塩（Na2CO3、 K3PO4、Na2S) およびその他の 3 つのカテゴリ。アルカリ度は強酸溶液による滴定によって測定されます。滴定時にメチルオレンジを指示薬として測定したアルカリ度は、上記3種類のアルカリ度を合計したもので、全アルカリ度またはメチルオレンジアルカリ度といいます。フェノールフタレインを指示薬として用いて測定されるアルカリ度をフェノールフタレイン塩基といいます。最初のタイプの強塩基によって形成されるアルカリ度、および 3 番目のタイプの強アルカリ塩によって形成されるアルカリ度の一部を含む度合い。
酸性とアルカリ性の測定方法には、酸塩基指示薬滴定と電位差滴定があり、一般に CaCO3 に換算して mg/L で測定されます。
40.水のpH値はどれくらいですか?
pH値は、測定した水溶液中の水素イオン活量の負の対数、つまりpH=-lgαH+です。これは、下水処理プロセスで最も一般的に使用される指標の 1 つです。25℃の条件下では、pH値が7の場合、水中の水素イオンと水酸化物イオンの活性は等しく、対応する濃度は10-7mol/Lです。このとき水は中性であり、pH値>7は水がアルカリ性であることを意味します。、pH値<7 means the water is acidic.
pH値は水の酸性とアルカリ性を反映しますが、水の酸性とアルカリ性を直接示すことはできません。例えば、0.1mol/L塩酸水溶液と0.1mol/L酢酸水溶液の酸性度は100mmol/Lですが、pH値は大きく異なります。0.1mol/L塩酸溶液のpH値は1ですが、0.1mol/L酢酸溶液のpH値は2.9です。
41. 一般的に使用される pH 値の測定方法は何ですか?
実際の生産現場において、下水処理場に流入する排水のpH値の変化を迅速かつ簡単に把握するには、pH試験紙で大まかに測定するのが最も簡単な方法です。浮遊不純物のない無色の廃水の場合は、比色法も使用できます。現在、我が国の水質の pH 値を測定する標準的な方法は電位差法 (GB 6920-86 ガラス電極法) です。通常、色、濁度、コロイド物質、酸化剤、還元剤の影響を受けません。きれいな水のpHも測定できます。さまざまな程度に汚染された工場排水のpH値も測定できます。これは、ほとんどの下水処理プラントで pH 値を測定するために広く使用されている方法でもあります。
電位差による pH 値の測定の原理は、既知の電位を持つガラス電極と参照電極の間の電位差を測定することによって、指示電極の電位、つまり pH 値を求めることです。参照電極にはカロメル電極またはAg-AgCl電極が一般的に使用され、カロメル電極が最も一般的に使用されます。pH ポテンショメータの中心となるのは DC アンプで、電極によって生成された電位を増幅し、メーター ヘッドに数字またはポインタの形で表示します。ポテンショメータには通常、電極に対する温度の影響を補正するための温度補償デバイスが装備されています。
下水処理場で使用されるオンラインpH計の動作原理は電位差方式であり、使用上の注意事項は実験室用pH計と基本的に同じです。しかし、使用される電極は廃水や曝気槽など油分や微生物を多く含む場所に長時間浸漬され続けるため、pH計には電極の自動洗浄装置が必要なほか、手動による洗浄が必要となる。水質条件や運転経験に基づいて洗浄も必要です。一般に、入口水または曝気槽で使用される pH 計は 1 週間に 1 回手動で洗浄されますが、排水で使用される pH 計は 1 か月に 1 回手動で洗浄できます。温度とORPなどを同時に測定できるpH計については、測定機能に必要な使用上の注意事項に従って保守・メンテナンスを行う必要があります。
42.pH値測定時の注意点は何ですか？
⑴ポテンショメータは乾燥した防塵状態に保ち、定期的に電源を入れてメンテナンスし、電極の入力リード線接続部は水滴、塵埃、油等が入らないように清潔に保ってください。AC 電源を使用する場合は、適切な接地を確保してください。乾電池を使用するポータブル ポテンショメータは、定期的に電池を交換する必要があります。同時に、校正とメンテナンスのためにポテンショメータを定期的に校正し、ゼロ調整する必要があります。適切にデバッグされると、ポテンショメータのゼロ点、校正および位置決めレギュレータはテスト中に自由に回転できなくなります。
⑵標準緩衝液の調製および電極の洗浄に使用する水は、CO2 を含まず、pH 値が 6.7 ～ 7.3、導電率が 2 μs/cm 未満である必要があります。陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂で処理された水は、沸騰させて冷却した後、この要件を満たすことができます。調製した標準緩衝液は、保存期限を延ばすため、硬質ガラス瓶またはポリエチレン瓶に密栓し、4℃の冷蔵庫に保管してください。屋外または室温で保管した場合、耐用年数は通常 1 か月を超えることはできません。使用済みのバッファーを保管ボトルに戻して再利用することはできません。
⑶ 正式な測定の前に、機器、電極、標準緩衝液が正常であるかどうかを確認してください。また、pH メーターは定期的に校正する必要があります。通常、校正周期は1四半期または半年で、校正には2点校正法が用いられます。つまり、検査対象のサンプルのpH値の範囲に応じて、それに近い2つの標準緩衝液が選択されます。一般に、2 つの緩衝液間の pH 値の差は少なくとも 2 より大きくなければなりません。最初の溶液で位置決めした後、2 番目の溶液を再度テストします。ポテンショメータの表示結果と第 2 標準緩衝液の標準 pH 値の差が 0.1 pH 単位を超えてはなりません。誤差が 0.1 pH 単位より大きい場合は、テストに 3 番目の標準緩衝液を使用する必要があります。この時点で誤差が 0.1 pH 単位未満の場合は、2 番目の緩衝液に問題がある可能性が高くなります。それでも誤差が 0.1 pH 単位より大きい場合は、電極に問題があるため、電極を加工するか、新しいものと交換する必要があります。
⑷標準緩衝液やサンプルを交換する場合は、電極を蒸留水で十分に洗浄し、電極に付着した水分をろ紙で吸収し、測定溶液で洗浄して相互の影響を排除してください。これは弱いバッファを使用する場合に重要です。これは、ソリューションを使用する場合に特に重要です。pH 値を測定するときは、水溶液を適切に撹拌して溶液を均一にし、電気化学的平衡を達成する必要があります。読み取りの際は、読み取りを安定させるために、撹拌を止めてしばらく放置してください。
⑸ 測定時は、まず 2 つの電極を水で注意深く洗い、次に水サンプルですすぎ、次に水サンプルの入った小さなビーカーに電極を浸し、ビーカーを手で注意深く振り、水サンプルを均一にし、測定値を記録します。読み取り後のpH値は安定しています。
投稿日時: 2023 年 10 月 26 日
