כפי שכולנו זוכרים מהקורס בכימיה בבית הספר, pH הוא יחידה של פעילות יוני מימן, השווה ללוגריתם ההדדי של פעילות יוני מימן. לפיכך, למים עם pH של 7 יש 10-7 מולים לליטר יוני מימן, ולמים עם pH של 6 יש 10-6 שומות לליטר. סולם ה-pH יכול לנוע בין 0 ל-14.
באופן כללי, מים עם pH נמוך מ-7 נחשבים לחומציים, בעוד מים עם pH גדול מ-7 נחשבים לבסיסי. טווח ה-pH הרגיל למערכות מים עיליות הוא 6.5 עד 8.5 ולמערכות תת קרקעיות הוא 6 עד 8.5.
ערך ה-pH של מים (H20) הוא 7 ב-25°C, אך במגע עם פחמן דו חמצני באטמוספרה, שיווי משקל זה עובר ל-pH של בערך 5.2 - בשל הקשר ההדוק של pH לגזים אטמוספריים ולטמפרטורה, מומלץ מאוד לבדוק את המים בהקדם האפשרי. אחרי הכל, ה-pH של המים אינו מדד ליציבות של תגובה חומצית או אלקלית ואינו נותן תמונה מלאה של המאפיינים או הסיבה להגבלת אספקת המים.
מים רכים
באופן כללי, מים pH נמוך (פחות מ-6.5)הוא חומצי, רך ומאכל. כך, יוני מתכת כמו ברזל, מנגן, נחושת, עופרת ואבץ מהאקוויפר, צנרת וצינורות עלולים לחדור למים. לכן, מים עם pH נמוך יכולים:
- מכילים רמות גבוהות של מתכות רעילות;
- להוביל לנזק מוקדם לצינורות מתכת;
- יש טעם מתכתי או חמצמץ;
- dye linen;
- יש צבע "כחול-ירוק" ייחודי של כיורים וניקוזים.
הדרך העיקרית לפתור את הבעיה של מים ב-pH נמוך היא להשתמש במנטרל. הוא מזין את התמיסה למים כדי למנוע מהמים להגיב עם צנרת ביתית או קורוזיה אלקטרוליטית. מנטרל טיפוסי הוא אפר סודה כימי. נטרול עם חומר זה מגביר את תכולת הנתרן של המים.
מים קשים
מים עם pH מעל 8.5 הם קשים. הוא אינו מהווה סכנה בריאותית, אך עלול לגרום לבעיות אסתטיות. נושאים אלה כוללים:
- היווצרות של "אבנית" או משקעים על צינורות ומתקנים.
- טעם בסיסי במים שיכול לגרום לקפה לטעום מר.
- חישוב על כלים, מכונת כביסה, בריכות.
- קושי בהשגת קצף מסבונים וחומרי ניקוי והיווצרות שאריות בלתי מסיסות על בגדים וכו'.
- הפחתת היעילות של מחממי מים חשמליים.
בדרך כלל, בעיות אלו מתרחשות כאשר הקשיות משתנה בפנים100 עד 200 מיליגרם CaCO3/L, שווה ערך ל-12 גרם לליטר. ניתן לרכך מים באמצעות החלפת יונים או על ידי הוספת אפר, סיד וסודה, אך שני התהליכים מגבירים את תכולת הנתרן במים.
PH מי שתייה
הקפדה על בקרת pH נחוצה בכל שלבי הטיפול במים כדי להבטיח איכות מים מספקת וחיטוי. למרות של-pH של המים אין בדרך כלל השפעה ישירה על הצרכנים, זהו אחד מפרמטרי הביצועים החשובים ביותר לאיכות המים. לחיטוי יעיל עם כלור, רצוי שה-pH יהיה נמוך מ-8. יש לשלוט ב-pH של המים הנכנסים למערכת החלוקה כדי למזער קורוזיה בצנרת. אי ביצוע זה עלול לגרום לזיהום מי השתייה ולהשפעות שליליות על הטעם, הריח והמראה.
ערך ה-pH האופטימלי ישתנה עבור חומרים שונים בהתאם להרכב המים ואופי חומרי הבניין המשמשים במערכת ההפצה, אך לרוב הוא נע בטווח של 6.5-9.5. ערכי pH קיצוניים יכול להיות תוצאה של שפיכה מקרית, תקלות במפעלי טיהור שפכים.
רמת ה-pH האידיאלית של מים מיוננים לצריכה אנושית לטווח ארוך היא בין 8.5 ל-9.5 (ולעולם לא עולה על 10.0) עם ORP אידיאלי של סביב 200mV-300mV (ולעולם לא מעל 400mV).
PH של מי הבריכה
כמו כברכפי שצוין לעיל, ה-pH הוא מאפיין חשוב לא רק למי שתייה, אלא גם לבריכות שחייה, שכן הכלור עדיין משמש בעיקר לחיטוי מים, ובשימוש בכלור, יעילות החיטוי תלויה מאוד בערך ה-pH ההתחלתי של ה-pH. מים.
כלור הוא חומר החיטוי העיקרי למניעת זיהומים בבריכות ציבוריות, אך כלור מגיב גם עם חומר אורגני במים ויוצר תוצרי לוואי של חיטוי (DBPs): חומר אורגני הוא נגזרת של חומרים הומוסיים המיוצרים מהאינטראקציה של מים עם זיעה, שתן, שיער, תאי עור ומוצרי טיפוח הנכנסים למים מהשחיינים. ניתן למדוד את התוכן של PPD כסכום כל התרכובות ההלוגניות. חלק מה-DAA מגבירים את הסיכון לאסטמה, מסרטנים או מגרים את העיניים והעור.
כלור הוא השם הנפוץ לחומצה כלורית, היוצרת גז כלור כאשר היא מגיבה עם מים. בהמסה במים, החומצה יוצרת היפוכלוריט ובעלת ערך pKa של 7.5.
חומצה כלורית יעילה הרבה יותר מהיפוכלוריט בהריגת חיידקים, ציסטות, נבגים ווירוסים לא פעילים. לפיכך, אם ערך ה-pH של בריכת השחייה נמצא בקצה התחתון של התחום המוסדר, צריך לייצר פחות כלור לאותה דרגת חיטוי, ולכן נוצרים RCP פחות מסוכנים במים. כפי שמראים מחקרים רבים, רמת ה-pH האופטימלית של מי הבריכה נעה בין 7.5 ל-8.0.רק ב-1-0.5 יחידות (עד 7.0-6.5) רמת ה-PPD עולה משמעותית, שהם גם גנוטוקסיים.
שיטות לקביעת pH
סולם ה-pH הוא סולם לוגריתמי, כלומר כל עלייה או ירידה של יחידה אחת מייצגת שינוי של גורם של 10. לדוגמה, תמיסה של pH 11 היא פי 10 יותר בסיסית מתמיסה של pH 10. יש ישנן מספר שיטות כיצד לקבוע את ה-pH של מים.
קביעת pH עם רצועות בדיקה
רצועות בדיקה הן נייר לקמוס המגיב על ידי שינוי צבע לתנודות pH. אתה יכול לקנות אותם בחנויות לחיות מחמד, מכיוון שהם משמשים לעתים קרובות לקביעת ה-pH של מים באקווריומים (אפילו תנודה קלה במדד זה עלולה להוביל למוות של דגים).
במגע עם מים, צבע רצועת הבדיקה ישתנה. אתה רק צריך להשוות את הצבע הסופי עם טבלת הצבעים לדוגמה על האריזה ולקבל ערך ספציפי. שיטה זו לקביעת ה-pH היא מהירה, פשוטה, זולה, אך יש בה שגיאה גדולה למדי.
נייר לקמוס רוטינגר
קנה ניירות לקמוס בחנויות לציוד רפואי בעיר שלך. לאחר ניתוח בדיקות ph שונות (מסיני זול ועד הולנדית יקרה), הגענו למסקנה שרצועות ה-ph של Rottinger הגרמנית נותנות את המינימום שגיאה בקריאה. החבילה מגיעה עם סולם אינדיקטור מ-1 עד 14 (המרווח המקסימלי הזמין!) ורצועות של 80 ph, שמספיקות לזמן רב. בעזרת נתוניםרצועות יכולות למדוד לא רק את ה-ph של מים, אלא גם את ה-ph של נוזלים ביולוגיים כמו רוק, שתן וכו'. מכיוון שמדי ph טובים הם די יקרים (כ-3000 רובל), ואתה צריך לקנות פתרונות חיץ לכיול, אז נייר לקמוס של רוטינגר, שמחירו אינו עולה על 250-350 רובל, ישמש כעוזר חיוני בקביעה מדויקת של רמת ph.
קביעת pH באמצעות מד pH
דגימת מים (20-30 מ ל) נלקחת לתוך כוס פלסטיק או זכוכית. את החיישן של המכשיר שוטפים עם כמות קטנה של מים מזוקקים, ואז טובלים בתמיסה יחד עם חיישן הטמפרטורה. קנה המידה של המכשיר מראה לך את ערך ה-pH המדויק של תמיסת הבדיקה. במקרה זה, יש לקחת בחשבון שדיוק המדידות מושפע מכיול קבוע של המכשיר, עבורו משתמשים בתמיסות סטנדרטיות עם ערך pH ידוע. שיטה זו לקביעת pH היא מדויקת, פשוטה, מהירה, אך דורשת עלויות חומר גבוהות יותר בהשוואה לקודמתה והכישורים הפשוטים ביותר בעבודה עם ציוד מעבדה ופתרונות כימיים.
לפיכך, ה-pH של המים הוא לא רק מונח מקורס בכימיה בבית הספר, אלא גם אינדיקטור לאיכות המים שיש לנטר כדי למנוע בעיות בציוד ובבריאות.
