Analizzatore online di alcalinità e aciditàLa comprensione tradizionale degli acidi e delle basi in chimica è un processo dall'aspetto all'essenza. La teoria dei protoni acido-base proposta nel 1923 sostiene che qualsiasi sostanza che può rilasciare un protone (H+) è un acido; Qualsiasi sostanza che può accettare i protoni è una base. La relazione tra acido e base può essere espressa come segue:

Protone acido+base

La relazione di cui sopra è nota anche come equazione acido-base della metà reazione e le sostanze acido-base su entrambi i lati della metà reazione acido-base sono chiamate coppie acido-base coniugate. Un acido rilascia un protone per formare la sua base coniugata, o in altre parole, una base si combina con un protone per formare il suo acido coniugato. Da questo, si può vedere che acidi e basi sono interdipendenti e possono anche essere convertiti l'uno nell'altro. Se un acido ha una tendenza più forte a dare protoni, la sua base coniugata ha una tendenza più debole ad accettare protoni; Più forte è la tendenza di una base ad accettare i protoni, più debole è la tendenza del suo acido coniugato a dare protoni.

(1) Acidità

L'acidità si riferisce alla quantità totale di sostanze presenti nell'acqua che possono neutralizzare basi forti. Questo tipo di sostanza include acidi inorganici, acidi organici, forti sali base deboli acidi, ecc. I corpi idrici naturali hanno un certo grado di acidità a causa della dissoluzione dell'anidride carbonica nell'atmosfera, mentre le acque reflue scaricate da industrie quali macchinari, lavorazione dei minerali, galvanizzazione, pesticidi, stampa e tintura e ingegneria chimica sono acide. L'espansione delle piogge acide aumenta anche l'acidità dei corpi idrici naturali, interrompendo le normali condizioni di vita e crescita degli organismi acquatici e delle colture, causando la morte dei pesci e danni alle colture. Quindi, l'acidità è un indicatore importante per misurare la qualità dell'acqua.

I metodi per determinare l'acidità includono la titolazione dell'indicatore acido-base, la titolazione potenziometrica e il metodo dell'acidimetro.

Analizzatore online di alcalinità e acidità1. Metodo di titolazione dell'indicatore base acido

Titrare il campione d'acqua con soluzione standard di idrossido di sodio ad un certo valore di pH e calcolare l'acidità in base alla quantità consumata. A seconda dell'indicatore utilizzato, ci sono solitamente due tipi di acidità: uno è l'acidità totale (acidità fenolftaleina) misurata utilizzando la fenolftaleina come indicatore (con un pH variabile di colore di 8,3), che comprende acidi forti e deboli; L'acidità misurata utilizzando l'arancio metilico come indicatore (con un pH variabile di colore di circa 3,7) è chiamata acidità forte o acidità arancio metilico. L'unità è CaCO

₃Espresso in mg/L.

2. Metodo di titolazione potenziometrica

Utilizzando un elettrodo di vetro pH come elettrodo indicatore e un elettrodo di calomel come elettrodo di riferimento, si è formata una cella primaria con il campione d'acqua misurato e collegata ad un misuratore di pH. Il misuratore di pH indicava rispettivamente 3,7 e 8,3, titolando con una soluzione standard di idrossido di sodio. I due livelli di acidità sono stati calcolati sulla base della corrispondente quantità di soluzione di idrossido di sodio consumata.

Questo metodo è applicabile alla determinazione dell'acidità in vari corpi idrici e non è limitato dal colore o dalla torbidità del campione d'acqua. Durante la misurazione, l'attenzione dovrebbe essere prestata all'influenza di fattori quali temperatura, stato di agitazione e tempo di risposta. Prendere 50ml del campione di acqua, che può misurare 10-1000mg/L (come CaCO)

₃Calcolare l'acidità entro l'intervallo specificato.

(2) Alcalità

L'alcalinità dell'acqua si riferisce alla quantità totale di sostanze in acqua che possono neutralizzare acidi forti, comprese basi forti, basi deboli, basi forti e sali acidi deboli.

L'alcalinità in acqua naturale è causata principalmente da bicarbonato, carbonato e idrossido, con bicarbonato che è la forma principale di alcalinità in acqua. Le principali fonti di inquinamento che causano alcalinità sono le acque reflue scaricate da industrie come la fabbricazione della carta, la stampa e la tintura, l'ingegneria chimica e la galvanizzazione, così come la perdita di detergenti, fertilizzanti e pesticidi durante l'uso.

I metodi per determinare l'alcalinità nell'acqua sono gli stessi della misurazione dell'acidità, compresa la titolazione dell'indicatore acido-base e la titolazione potenziometrica. Il primo utilizza indicatori acido-base per indicare l'endpoint della titolazione, mentre il secondo utilizza un pH metro per indicare l'endpoint della titolazione.

L'alcalinità misurata titolando il campione d'acqua con una soluzione acida standard fino a quando l'indicatore di fenolftaleina cambia da rosso a incolore (pH 8,3) è chiamata alcalinità fenolftaleina.

^-E' stato neutralizzato, CO₃^2-Neutralizzato a HCO₃^-Quando la titolazione continua fino a quando l'indicatore arancione metilico cambia da giallo arancio a rosso arancio (pH circa 4,4), l'alcalinità misurata è chiamata alcalinità arancio metilico.₃^-È stato anche neutralizzato, cioè tutte le sostanze alcaline sono state neutralizzate da acidi forti, quindi è anche chiamata alcalinità totale.

Supponendo che la fenolftaleina sia usata come indicatore per titolare il campione d'acqua e che il consumo di acido forte sia P e che l'arancia metilica sia usata come indicatore per titolare il campione d'acqua, il consumo di acido forte sia M e la somma dei due sia T (cfr. figura 3-26), le cinque possibili situazioni che possono verificarsi quando si misura l'alcalinità totale dell'acqua sono indicate nella tabella 3-19.

Tabella 3-19 Relazione tra le forme di alcalinità e i risultati della titolazione

Fig 3-Schema della composizione alcalina in acqua 26
In base alla quantità di acido consumata per titolazione utilizzando due indicatori, diverse alcalinità e alcalinità totale nell'acqua possono essere calcolate separatamente, con l'unità comunemente utilizzata mg/L. Può anche essere usato come CaCO₃O espresso in mg/L come CaO.