Come tutti ricordiamo dal corso di chimica della scuola, il pH è un'unità di attività degli ioni idrogeno, uguale al logaritmo reciproco dell'attività degli ioni idrogeno. Pertanto, l'acqua con un pH di 7 ha 10-7 moli per litro di ioni idrogeno e l'acqua con un pH di 6 ha 10-6 moli per litro. La scala del pH può variare da 0 a 14.
In generale, l'acqua con un pH inferiore a 7 è considerata acida, mentre l'acqua con un pH superiore a 7 è considerata alcalina. L'intervallo di pH normale per i sistemi idrici superficiali è compreso tra 6,5 e 8,5 e per i sistemi sotterranei è compreso tra 6 e 8,5.
Il valore del pH dell'acqua (H20) è 7 a 25°C, ma al contatto con l'anidride carbonica nell'atmosfera, questo equilibrio si sposta a un pH di circa 5.2 - a causa della stretta relazione tra il pH ei gas atmosferici e la temperatura, si raccomanda vivamente di testare l'acqua il prima possibile. Dopotutto, il pH dell'acqua non è una misura della stabilità di una reazione acida o alcalina e non fornisce un quadro completo delle caratteristiche o del motivo per limitare l'approvvigionamento idrico.
Acqua dolce
In generale, acqua a basso pH (inferiore a 6,5)è acido, morbido e corrosivo. Pertanto, gli ioni metallici come ferro, manganese, rame, piombo e zinco provenienti dalla falda acquifera, dalle tubature e dalle tubazioni possono penetrare nell'acqua. Pertanto, l'acqua a basso pH può:
- contengono livelli elevati di metalli tossici;
- portano a danni prematuri ai tubi metallici;
- hanno un sapore metallico o acido;
- colorare il lino;
- hanno una caratteristica colorazione "blu-verde" di lavelli e scarichi.
Il modo principale per risolvere il problema dell'acqua a basso pH è utilizzare un neutralizzatore. Alimenta la soluzione nell'acqua per evitare che l'acqua reagisca con l'impianto idraulico domestico o con la corrosione elettrolitica. Un tipico neutralizzante è il carbonato di sodio chimico. La neutralizzazione con questo agente aumenta il contenuto di sodio dell'acqua.
Acqua dura
L'acqua con un pH superiore a 8,5 è dura. Non rappresenta un pericolo per la salute, ma può causare problemi estetici. Questi problemi includono:
- Formazione di "scaglie" o sedimenti su tubazioni e infissi.
- Sapore alcalino nell'acqua che può rendere amaro il caffè.
- Calcolo su stoviglie, lavatrice, piscine.
- Difficoltà nell'ottenere schiuma da saponi e detersivi e formazione di residui insolubili sui vestiti, ecc.
- Ridurre l'efficienza degli scaldacqua elettrici.
In genere, questi problemi si verificano quando la durezza varia all'internoDa 100 a 200 milligrammi CaCO3/L, equivalenti a 12 grammi per gallone. L'acqua può essere addolcita utilizzando lo scambio ionico o aggiungendo cenere, calce e soda, ma entrambi i processi aumentano il contenuto di sodio dell'acqua.
Acqua potabile PH
È necessaria un'attenzione particolare al controllo del pH in tutte le fasi del trattamento dell'acqua per garantire una qualità e una disinfezione dell'acqua soddisfacenti. Sebbene il pH dell'acqua di solito non abbia un impatto diretto sui consumatori, è uno dei parametri di prestazione più importanti per la qualità dell'acqua. Per una disinfezione efficace con cloro, il pH dovrebbe essere preferibilmente inferiore a 8. Il pH dell'acqua che entra nel sistema di distribuzione deve essere controllato per ridurre al minimo la corrosione dei tubi. La mancata osservanza di questa precauzione può causare la contaminazione dell'acqua potabile ed effetti negativi su gusto, odore e aspetto.
Il valore di pH ottimale varia per i diversi materiali a seconda della composizione dell'acqua e della natura dei materiali da costruzione utilizzati nel sistema di distribuzione, ma il più delle volte è compreso tra 6,5 e 9,5. può essere il risultato di fuoriuscite accidentali, guasti agli impianti di trattamento delle acque reflue.
Il livello di pH ideale dell'acqua ionizzata per il consumo umano a lungo termine è compreso tra 8,5 e 9,5 (e non supera mai 10,0) con un ORP ideale di circa 200 mV-300 mV (e mai superiore a 400 mV).
PH dell'acqua della piscina
Come giàCome accennato in precedenza, il pH è una caratteristica importante non solo per l'acqua potabile, ma anche per le piscine, poiché la clorazione è ancora utilizzata principalmente per disinfettare l'acqua e, quando si utilizza il cloro, l'efficacia della disinfezione dipende fortemente dal valore di pH iniziale del acqua.
Il cloro è il principale agente disinfettante per prevenire le infezioni nelle piscine pubbliche, ma il cloro reagisce anche con la materia organica nell'acqua formando i sottoprodotti della disinfezione (DBP): la materia organica è un derivato delle sostanze umiche prodotte dall'interazione di acqua con sudore, urina, capelli, cellule della pelle e prodotti per la cura personale che entrano nell'acqua dai bagnanti. Il contenuto di PPD può essere misurato come la somma di tutti i composti alogenati. Alcuni DAA aumentano il rischio di asma, sono cancerogeni o irritano gli occhi e la pelle.
Cloro è il nome comune dell'acido cloridrico, che forma gas cloro quando reagisce con l'acqua. Dissolvendosi in acqua, l'acido forma ipoclorito e ha un valore pKa di 7,5.
L'acido clorico è molto più efficace dell'ipoclorito nell'uccidere batteri, cisti, spore e virus inattivi. Pertanto, se il valore del pH della piscina è all'estremità inferiore dell'intervallo regolato, è necessario produrre meno cloro per lo stesso grado di disinfezione e quindi si formano RCP meno potenzialmente pericolosi nell'acqua. Come dimostrano numerosi studi, il livello di pH ottimale dell'acqua della piscina è compreso tra 7,5 e 8,0.di sole 1-0,5 unità (fino a 7,0-6,5) il livello di PPD aumenta significativamente, che sono anche genotossici.
Metodi per determinare il pH
La scala del pH è una scala logaritmica, il che significa che ogni aumento o diminuzione di 1 unità rappresenta una variazione di un fattore 10. Ad esempio, una soluzione a pH 11 è 10 volte più alcalina di una soluzione a pH 10. Lì ci sono diversi metodi per determinare il pH dell'acqua.
Determinazione del pH con strisce reattive
Le strisce reattive sono cartine al tornasole che reagiscono cambiando colore alle fluttuazioni del pH. Puoi acquistarli nei negozi di animali, poiché sono spesso usati per determinare il pH dell'acqua negli acquari (anche una leggera fluttuazione di questo indicatore può portare alla morte dei pesci).
Quando viene a contatto con l'acqua, il colore della striscia reattiva cambia. Devi solo confrontare il colore finale con la cartella colori campione sulla confezione e ottenere un valore specifico. Questo metodo per determinare il pH è veloce, semplice, economico, ma ha un errore abbastanza grande.
Carta tornasole di Rottinger
Acquista cartine tornasole nei negozi di attrezzature mediche della tua città. Dopo aver analizzato vari test del ph (dal cinese economico al costoso olandese), siamo giunti alla conclusione che le strisce di ph Rottinger tedesche danno l'errore minimo nella lettura. Il pacchetto viene fornito con una scala di indicazione da 1 a 14 (l'intervallo massimo disponibile!) e strisce da 80 ph, che sono sufficienti per molto tempo. Con l'aiuto dei datile strisce possono misurare non solo il ph dell'acqua, ma anche il ph di fluidi biologici come saliva, urina, ecc. Poiché i buoni misuratori di ph sono piuttosto costosi (circa 3000 rubli) e devi acquistare soluzioni tampone per la calibrazione, la cartina tornasole Rottinger, il cui prezzo non supera i 250-350 rubli, fungerà da assistente indispensabile per determinare con precisione il livello ph
Determinazione del pH con un pHmetro
Un campione d'acqua (20-30 ml) viene prelevato in una tazza di plastica o di vetro. Il sensore del dispositivo viene risciacquato con una piccola quantità di acqua distillata e quindi immerso nella soluzione insieme al sensore di temperatura. La scala dello strumento mostra l'esatto valore di pH della soluzione di prova. In questo caso va tenuto conto che l'accuratezza delle misure è influenzata dalla regolare calibrazione dello strumento, per il quale si utilizzano soluzioni standard con un valore di pH noto. Questo metodo per la determinazione del pH è accurato, semplice, veloce, ma richiede maggiori costi dei materiali rispetto al precedente e le più semplici competenze nel lavorare con apparecchiature di laboratorio e soluzioni chimiche.
Quindi, il pH dell'acqua non è solo un termine di un corso di chimica scolastica, ma anche un indicatore della qualità dell'acqua che deve essere monitorato per evitare problemi con le attrezzature e la salute.
