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污水处理中pH与碱度有什么关系(pH与碱度的检测方法)
更新时间:2025-07-17
废水生化处理过程中,经常涉及到pH和碱度参数,很多人容易混淆。pH是溶液酸碱性的直接表现,碱度则表示溶液吸收质子的能力。两者相关,但不相同!
1.什么是pH?什么是碱度?
pH:一般指氢离子浓度指数,是表示氢离子浓度的一种方法。它是水溶液中氢离子浓度(活度,[H⁺])的常用对数的负值,每个数字代表水的酸度10倍的变化,如水pH为5等于10倍具有pH为6的水的酸性。
碱度:一般指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物引起的,其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。
2.pH与碱度的检测方法
pH测试:
(1)pH指示剂:在待测溶液中加入pH指示剂,不同的指示剂根据不同的pH会变化颜色,根据指示剂的研究就可以确定pH的范围。滴定时,可以作精确的pH标准。
(2)pH试纸:pH试纸有广泛试纸和精密试纸,用玻璃棒蘸一点待测溶液到试纸上,然后根据试纸的颜色变化对照标准比色卡可以得到溶液的pH。pH试纸不能够显示出油份的pH,因为pH试纸以氢离子来量度待测溶液的pH,但油中没含有氢离子,因此pH试纸不能够显示出油份的pH。
(3)pH计:pH计是一种测定溶液pH的仪器,它通过pH选择电极(如玻璃电极)来测定出溶液的pH。pH计可以精确到小数点后两位。
碱度测试:
(1)酸滴定法:当滴定至酚酞指示剂由红色变为无色时,溶液pH值即为 8.3,指示水中氢氧根离子已被中和,碳酸盐均被转化为重碳酸盐,此时的滴定结果称为“酚酞碱度”。当滴定至甲基橙指示剂由黄色变为橙红色时,溶液的pH值为4.4~4.5,指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和,此时的滴定结果称为“总碱度”。工业上运用的一般为总碱度。
(2)电位滴定法:用玻璃电极为指示电极、甘汞电极为参比电极,用酸标准溶液滴定其终点通过pH计或电位滴定仪指示。电位滴定法可以绘制成滴定时pH值对酸标准滴定液用量的滴定曲线,然后计算出相应组分的含量或直接滴定到指定的终点。
3.pH和碱度的关系
pH和碱度都是判断水质和废水处理控制的重要指标。pH是废水酸碱性的直接表现,碱度常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。两种并没有很明确的对应关系,碱度相同的水(或溶液),其pH值不一定相同。反之,pH值相同的水(或溶液),其碱度也不一定相同。原因是pH值直接反映水中H+或OH⁻的含量,而碱度除包括OH⁻外,还包括CO32⁻、HCO3⁻等碱性物质的含量。
虽然碱度与pH数值上没有明确的对应关系,但是,实践中,碱度越高,相应的pH也越高,碱度越低,相应的pH也越低。碱度越高,对pH溶液的缓冲帮助越大,碱度越低,pH溶液的缓冲能力越低!