世界上针对PH值的定义主要是针对水中的氢离子浓度倒数的对数值的进行定义,氢离子浓度倒数的对数值的大小便代表着水质的PH值,也便是水溶液的酸碱性。PH越高便代表着氢离子浓度倒数的对数值越大,其酸性更强。若PH值越小,则代表着氢离子浓度倒数的对数值越小,便具有碱性。在正常状态下,PH值一般会以PH=7为标准,PH=7也就是中性水的象征。本文将对影响水质PH值测定的相关因素进行详细的研究与分析。
1、水质PH的检测方法
针对水质PH值测定方法来说,一般都会利用比色法和玻璃电极法两种形式。针对水质PH值进行标准测定时,一般都是利用玻璃电极法进行测定的,因为玻璃电极法具有相对较高的精准性,其简单容易操作,能够有效的提升水质PH值测定的精准度【1】。针对玻璃电极法测定工作的原理,便是将饱和甘汞电极组成的原电池,利用测量两者之间的电动势差,获取水溶液当中的实际氢离子,并且测定出氢离子的活度。利用测定仪器,切实的针对水溶液中的氢离子进行实际的检测,并且读出氢离子的实际数值,得出水质PH值。
2、影响水质PH值测定的相关因素
2.1、空气中二氧化碳的影响
针对纯净水来说,如果不做好措施,很容易受到空气以及各种物质的影响,导致水质的变化。一般在实验室开展水质PH值测定的过程中,往往会利用烧杯来盛放纯净水,烧杯的杯子口与空气接触的面积相对较大,所以纯净水非常容易遭受到二氧化碳的污染。笔者通过对纯净水裸露在空气中1小时的电阻值变化探测出,空气中二氧化碳等物质对纯净水水质PH的影响是非常巨大的,(如图1)。纯净水与空气中二氧化碳的化学反映为:CO+HOHCOHC-H+CO2-+2H+。
图1(纯净水裸露在空气中1小时的电阻值变化图)
在水溶液中PH值所反映的主要是H+的活度针,并且针对水溶液来说,主要是由水溶液的中浓度来决定氢离子浓度的,而不是简单的由氢离子的浓度去决定水的PH值。客观来说,若氢离子的活度系数发生改变,那么水中的PH值便也会随之不断变化。水中的PH值直接受到水中的氢离子的影响,水的纯度越高,那么水中的导电率也就相对较低。但是纯净水在与空气接触后,由于水受到了二氧化碳的影响,使得水中的PH值也就相对较低。利用常规的PH值检测仪器很难针对水中PH值进行测定,不仅因为水中的氢离子由于受到二氧化碳的反映,没有足够的量去与PH值测定仪反映,而且水的纯度也很难达到PH值的测定标准【2】。因此利用玻璃电极法针对纯净水进行测定,能够直观的发电,纯净水溶液中的氢离子在不断的减少,便有效的说明了空气中的二氧化碳对水溶液中PH值有着直接的影响。
2.2、复合电极的影响
一般情况下,纯净水中的氢离子浓度是相对较低的,但是在实际针对PH值检测的过程中由于参与电极盐桥溶液中高浓度的氯化钾之间的浓度有所差异,使得与正常溶液有很大的差别。在纯净水加大的盐桥溶液渗透速度的同时,容易对盐桥造成很大程度的损耗,这也使得钾离子和氯离子的浓度不断的降低。由于的盐桥造成的损耗,导致了溶液接界电位的不稳定,使得阴离子和氯化银例子参比电极本身的电位也不断的进行变化,便会导致玻璃电极自身的数值不断的变化,使得PH值检测的结果出现不同程度的浮动。
2.3、搅拌等因素的影响
在开展PH值检测的过程中,在利用玻璃电极法针对纯净水PH值检测时,由于符合电极液接界很容易与PH敏感玻璃球泡相互接触,所以在开展玻璃电极法PH值检测时,必须要及时的针对水溶液进行搅拌,从而保障PH值检测结果的准确性。但是在搅拌的过程中,往往会导致敏感玻璃球泡周围PH值的改变,使得PH值检测的结果出现变动【3】。据笔者调查得知,当针对纯净水溶液搅拌的速度不同时,所得到的PH值也存在很明显的变化,得知了搅拌等因素对PH值也有着一定的影响。
3、克服因素影响的改善策略
3.1、克服二氧化碳影响的策略
空气中的二氧化碳是影响纯净水PH值的重要因素,正常情况下,国际标准的检测明确的规定了在检测PH值时,必须要完全处于一个相对密封的装置中密闭进行,但是这种条件在一般的实验室中很难达到,很难满足随时随地针对纯净水的检测需求。为了有效的避免二氧化碳对PH值的影响,最为简单、有效的方法便是PH检测的仪器放置在一个相对密封的实验中,尽量减少和其他化学实验的接触,减少酸碱试剂对PH值测试结果的干扰。在检测的过程中,可以积极的采用被检测纯净水的取样,尽量避免纯净水与空气的接触,并且减少对纯净水的摇动和搅拌,切实的减少二氧化碳的吸收。
3.2、克服复合电极影响的策略
在利用玻璃电极进行纯净水PH值检测时,应该结合纯净水检测的实际情况,选择一个适合纯净水检测的PH电极。就我国当前情况来看,很多厂家已经制定出了一些专门适用于纯净水检测的玻璃电极。选择适合纯净水检测的电极,在造价上也相对较低,具有一定的经济型。此外,利用适合水质测试的电极,还能够减少盐桥造成的损耗,稳定溶液接界电位,使得阴离子和氯化银例子参比电极系数相对平衡,很大程度上保障了水质PH值检测的稳定性。
3.3、克服搅拌等因素影响的策略
在开展玻璃电极纯净水检测的过程中,必须要将PH检测的玻璃电极与参比电极放置一定的距离。并且按照我国GB/T6920-1968的相关要求,在针对纯净水PH值的测量过程中,为了切实的保障的液接电位的稳定性,应该每50ML的纯净水中滴入一滴0.1mol/LKCL。积极的在每50毫升被检测的纯净水中,滴入一摩尔的中性盐作为调节氢气例子的稳定剂,在改变纯净水中离子强度的同时,提升水中离子的导电性能,这样便能够在开展PH值检测的过程中,提升检测结果的稳定性【4】。与此同时,在滴入中性盐的过程中,必须要保障中性盐不含任何的酸性和碱性,这样便能够有效的增强纯净水PH值的检测稳定性。
结束语
总而言之,水质的PH值对人们的生活与健康有着直接的影响,在我国生活水平不断提升的当下,严格的针对水质进行准确的检测,已经成为水质检测工作的重点。在针对水质PH值的检测中,二氧化碳、复合电极、搅拌等多种因素为水质带来的影响是巨大的。在我国当前时代不断发展的当下,也出现了很多避免PH值检测的实际测量。在开展水质检测的过程中,应该严格的针对PH值检测仪器进行密封,运用专业检测纯净水的电极开展仪器检测。尽量避免玻璃电极与参比电极的接触,积极的利用中性盐针对水中的离子进行稳定,准确的测量出水中的PH值。
【参考文献】
【1】蒋小良. 温度对皮革水萃取液pH值测定影响的探讨[J]. 西部皮革, 2014, 36(8):32-35.
【2】陈燕. 水中pH值的检测[C]// 中国土木工程学会水工业分会给水深度处理研究会2014年年会. 2014.
【3】陈士娟, 宋世兵. 生活饮用水pH值检测影响因素分析[J]. 黑龙江科技信息, 2014(35):82-82.
【4】曹璐, 刘佳, 白德崇,等. 不同硬度和pH的水对绿茶冲泡品质的影响研究[J]. 信阳农林学院学报, 2012, 22(3):81-84.
李刚 (1978-)男,安徽淮北人,本科 ,高级工程师 主要从事环境监测分析工作。