خاصیت اسیدی آب (pH) چیست؟
آب اسیدی آبی با pH پایین است، به این معنی که احتمال خوردگی لولههای فلزی و شسته شدن فلزات از سطوح در معرض آن بیشتر است. pH یک محلول، معیاری از فعالیت یون هیدروژن (H+) در آن محلول است. از نظر عملی، این اندازهگیری میزان اسید یا بازی یک محلول است. مقیاس pH از 0 تا 14 متغیر است و اعداد پایینتر اسیدیتر هستند.
به طور کلی، آبی با pH کمتر از 7، آب اسیدی در نظر گرفته میشود و اعداد کمتر اسیدی هستند. آب با pH بزرگتر از 7، قلیایی در نظر گرفته میشود و اعداد بالاتر به طور فزایندهای قلیایی هستند.
آب اسیدی معمولاً با یک فیلتر آب pH که شامل یک خنثیکننده آب است تصفیه میشود. دو راه برای خنثی کردن اسیدیته آب وجود دارد: فیلترهای متعادل کننده pH – کلسیت رایجترین مادهای است که به عنوان خنثیکننده آب در این فیلترها استفاده میشود.
در برخی موارد از اکسید منیزیم (که گاهی کورسکس نامیده میشود) نیز استفاده میشود. هنگامی که آب از طریق کلسیت یا اکسید منیزیم موجود در فیلتر آب جریان مییابد، این ماده معدنی در آب حل میشود و باعث کاهش اسیدیته آن میشود.
این نوع فیلتر روی آبی که PH آن 5.5 یا بالاتر است، بهترین کارایی را دارد. استفاده از این نوع فیلتر متعادل کننده pH ساده است، اما سطح pH ممکن است با مدت زمانی که آب در تماس با کلسیت است، متفاوت باشد. کلسیت همچنین آب را سختتر میکند، بنابراین؛ ممکن است به یک نرمکننده آب به عنوان بخشی از سیستم تصفیه خود نیاز داشته باشید.
خرید نرم کننده دی ایزونونیل فتالات DINP
عوامل موثر بر خاصیت اسیدی آب
آب اسیدی میتواند به طور طبیعی وجود داشته باشد یا در اثر سطح بالای اکسیژن محلول ایجاد شود. آبهای اسیدی معمولاً دارای مواد معدنی بافری کلسیم هستند، اما دی اکسید کربن محلول زیادی دارند که میتواند باعث pH یا اسیدیته پایین شود.
اسیدیته فاضلاب در مراحل مختلف تصفیه آن عمدتاً به تعادل اسید کربنیک بستگی دارد. بنابراین؛ روابط بین pH و غلظت دی اکسید کربن، بی کربنات و کربنات میتواند فرموله شود. چندین فرایند (بیولوژیکی) شیمیایی و فیزیکی که در تصفیه بیولوژیکی رخ میدهد بر غلظت دی اکسید کربن و (بی) کربنات تأثیر میگذارد. عوامل مؤثر بر اسیدیته آب را میتوان شامل عوامل طبیعی و انسانی دانست.
یکی از عوامل طبیعی مؤثر بر pH آب، مواد معدنی هستند. آبهای زیرزمینی در نواحی دارای سنگ بستر سنگ آهک معمولاً سطح pH بالاتری نسبت به مناطقی که آب باران یا سنگهای یخ زده باشد، دارند. سنگ آهک به طور کلی دارای pH بین 7.5 تا 8.6 است.
کربنات کلسیم موجود در سنگ میتواند اسیدیته آب را خنثی کند و یا pH را افزایش دهد و آن را قلیاییتر کند (کربنات کلسیم با یونهای هیدروژن واکنش میدهد.)
به عنوان یک مثال دیگر از عوامل طبیعی میتوان به تجزیه برگهای سوزنی درختان کاج در جنگل اشاره کرد. این فرآیند با افزودن اسیدیته به خاک، میتواند بر pH جریانهای آب مجاور تأثیر بگذارد و آن را اسیدیتر کند. همچنین هنگامی که بارش باران یا برف، گازهایی مانند دی اکسید کربن را در هوا حل شده و اسید ضعیفی را تشکیل میدهد.
باران یا برف طبیعی غیرآلوده کمی اسیدی است و معمولاً دارای pH بین 5 تا 6 است. این موضوع میتواند با اسیدیتر کردن آن بر PH آب در منطقه تأثیر بگذارد.
حتی تغییر فصول نیز میتواند بر اسیدیته آب تأثیر داشته باشد. در برخی از فصول فشار باد افزایش دارد که منجر به کاهش فشار اتمسفر میشود. این کاهش فشار اتمسفر میتواند بر توانایی گازها برای حل شدن در آب تأثیر بگذارد و باعث شود که آب قلیاییتر شود یا افزایش دمای آب میتواند با اسیدی شدن بیشتر بر PH نیز تأثیر بگذارد.
با افزایش دما، یونهای بیشتری در دسترس هستند. گازها نمیتوانند در آب حل شوند، اما نمکهای قلیایی هنوز هم حل میشوند. با افزایش 25 درجه سانتیگراد دما، pH حدود 0.45 کاهش مییابد.
فتوسنتز و تنفس گیاهان هم بر اسیدیته آب تأثیر دارد. در طی فتوسنتز، گیاهان دی اکسید کربن را از آب حذف میکنند. با حذف دی اکسید کربن، pH آب افزایش مییابد. از آنجایی که گیاهان زمانی که نور خورشید در دسترس باشد، فتوسنتز را انجام میدهند، pH آب در اواسط بعد از ظهر که نور خورشید زیادی در دسترس است، بالاترین مقدار و درست قبل از طلوع خورشید کمترین مقدار خواهد بود.
باران اسیدی یکی از عوامل انسانی مؤثر بر ph آب است. اسید سولفوریک (که توسط صنایع زغالسوز تولید میشود) و اسید نیتریک (که در اثر آلودگی خودرو تولید میشود) عوامل اصلی باران اسیدی هستند. باران اسیدی مسئول اسیدی شدن بسیاری از جریانهای آب هستند.
باران اسیدی میتواند یک مشکل جدی باشد. انسان آلایندههای صنعتی (مانند شویندههای شیمیایی و محصولات پاککننده) را مستقیماً در آب میریزد و قطعاً میتواند تأثیر زیادی بر سطح pH آب در منطقه داشته باشد. هنگامی که آب با این محصولات آلوده میشود، معمولاً به عنوان فاضلاب شناخته میشود.
از آنجایی که این آلایندهها قلیایی هستند، این فاضلاب باعث افزایش pH آب میشود. استخراج معادن نیز ممکن است سنگها را در معرض آب باران قرار دهد و رواناب اسیدی تولید کند. زهکشی معدن میتواند اسیدها را وارد آبراهه کند و آب آشامیدنی منطقه را تحتتأثیر قرار دهد. بهطوریکه در این شرایط اگر بافر ضعیف باشد، pH آب میتواند به سطوح سمی برسد.
سطح استاندارد pH آب
سطح استاندارد pH در سیستمهای آب های سطحی 6.5 تا 8.5 و برای سیستمهای آب زیرزمینی 6 تا 8.5 است. قلیاییت اندازهگیری ظرفیت آب برای مقاومت در برابر تغییر pH است که میتواند آب را اسیدیتر کند. اندازهگیری قلیائیت و pH هر دو برای تعیین خورندگی آب مورد نیاز است.
برای درک اهمیت pH، به یاد داشته باشید که مقیاس pH لگاریتمی است. آب با pH 8.0 ده برابر قلیاییتر از آب با pH 7.0 است و آب با pH 9.0 100 برابر قلیاییتر از محلول با pH 7.0 است.
اگر آب شما PH پایینی دارد، به این معنی که اسیدیته آب بالایی دارید، ممکن است لکههای سبز مایل به آبی را روی وسایل لولهکشی، شیرآلات و فاضلاب و همچنین روی وان حمام و سینک مشاهده کنید. اسید موجود در آب حتی میتواند باعث نشتی سوراخ در لوله کشی مسی شود.
آبی که دارای pH کمتر از 6.5 است میتواند اسیدی و خورنده باشد. آب اسیدی پتانسیل شسته شدن یونهای فلزی از جمله آهن، منگنز، مس، سرب و روی را از سفرههای زیرزمینی، وسایل لولهکشی دارد. این آب به دلیل ماهیت خورندهاش میتواند حاوی سطوح بالایی از فلزات سمی باشد و به لولههای فلزی آسیب برساند.
بسیاری از مردم همچنین متوجه میشوند که آب با pH پایین طعم ترش یا فلزی دارد (به دلیل فلزات محلول). همچنین میتواند لباسهای شسته شده و همچنین وسایل لولهکشی را تغییر رنگ دهد.
بزرگترین مشکل بهداشتی آب اسیدی مربوط به لولههای مسی است. اسید موجود در آب میتواند مقداری از مس لولهها را حل کند و در آب آشامیدنی مصرف شود. در حالی که همه ما در رژیم غذایی خود به مقدار کمی مس نیاز داریم، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مقادیر زیاد مس میتواند باعث مشکلات سلامتی جدی از جمله آسیب کبد یا کلیه شود.
راه های اندازه گیری خاصیت اسیدی آب
از کاغذ pH گرفته تا pH سنجهای رایج، روشهای مختلفی برای اندازهگیری این پارامتر موجود است. pH برای فرایندهای مختلفی از جمله نظارت بر محیطزیست، تولید دارو، تحقیقات علمی، تولید الکترونیک و بسیاری از کاربردهای دیگر اندازهگیری میشود. به عنوان مثال، در فرایندهای نساجی، کنترل pH در نهایت بر کیفیت مواد و هزینهها تأثیر میگذارد.
یکی از روشهای مورد استفاده برای اندازهگیری pH کاغذهای نشانگر یا کاغذ pH است. استفاده از کاغذها یک روش ارزان قیمت است که نشانی از اسیدیته یا قلیاییت دارد، اما اندازهگیری دقیقی ندارد. با استفاده از رنگ، این کاغذ پوشش داده شده تغییر رنگ میدهد تا وجود اسید یا باز را نشان دهد. استفاده از این روش آسان است، اما کاغذهای تورنسل فقط برای اندازهگیریهای غیر بحرانی هستند.
PH متر
دستگاه pH متر، دقیقترین نوع اندازهگیری است و به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. مترهای جیبی که تستر نامیده میشوند، کوچک هستند، استفاده از آنها برای کارهای میدانی آسان است و هزینه نسبتاً پایینی دارند.
یک پله بالاتر از تسترها کنتورهای دستی و قابل حمل است. اینها اغلب شامل ویژگیهای اضافی هستند و میتوانند در آزمایشگاهها و همچنین در استفاده در مزرعه به کار گرفته شوند. برای کاربردهای آزمایشگاهی ثابت، pH مترهای پیشرفتهتر داده های قابلتوجهتری را ارائه میدهند و خوانشها را روی نمایشگرهای بزرگتر نشان میدهند.
مترهای ISFET (ترانزیستور اثر میدان خاص یونی) به جای الکترودهای لامپ شیشهای، حسگر تراشه سیلیکونی دارند. از این مترها بیشتر در تولید مواد غذایی استفاده میشود. اما دستگاههای دیگری نیز وجود دارد که چند پارامتر را باهم اندازه میگیرند. این ابزارهای کاربردی معمولاً pH، رسانایی، اکسیژن محلول، دما، عمق، کدورت، فشار هوا و شوری را اندازهگیری میکنند.
آنها میتوانند اندازهگیری دقیق بسیاری از مواد را به طور همزمان انجام دهند. به عنوان مترهای کیفیت آب پیشرفته، دارای ویژگیهای اضافه شدهای هستند که باعث راحتی کاربرد هستند.
نتیجه گیری
دی اکسید کربن شایعترین علت آب اسیدی است، اما آلودگی انسانی (ناشی از انسان) که باعث باران اسیدی میشود، میتواند آب را اسیدی کند. هنگامی که آب اسیدی می شود، بسیار خورنده است و زمانی که آب خورنده میشود، میتواند به سیستمهای لولهکشی آسیب برساند و هزینههای تعمیر میلیونها دلار را برای صنایع آب به همراه داشته باشد.
آب اسیدی همچنین میتواند فلزات سنگین را از لولههای فرسایشی شسته و باعث افزایش مس، روی و سرب در آب شود که برای آب آشامیدنی مشکل ایجاد میکند. برای اندازهگیری اسیدیته یا pH آب میتوان از روش سادهتر کاغذهای pH و یا روش پیشرفتهتر دستگاههای pH متر استفاده کرد. pH اکثر آبهای آشامیدنی در محدوده 6.5 تا 8.5 قرار دارد.
جهت خرید و فروش مواد شیمیایی صنعتی با دریافت مشاوره تخصصی با کارشناسان واحد فروش دکتر کمیکال در ارتباط باشید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.