Zoals we ons allemaal herinneren van de scheikundecursus op school, is pH een eenheid van waterstofionactiviteit, gelijk aan de reciproke logaritme van waterstofionactiviteit. Dus water met een pH van 7 heeft 10-7 mol per liter waterstofionen, en water met een pH van 6 heeft 10-6 mol per liter. De pH-schaal kan variëren van 0 tot 14.
Over het algemeen wordt water met een pH lager dan 7 als zuur beschouwd, terwijl water met een pH hoger dan 7 als alkalisch wordt beschouwd. Het normale pH-bereik voor oppervlaktewatersystemen is 6,5 tot 8,5 en voor ondergrondse systemen is 6 tot 8,5.
De pH-waarde van water (H20) is 7 bij 25°C, maar bij contact met kooldioxide in de atmosfeer verschuift dit evenwicht naar een pH van ongeveer 5.2 - vanwege de nauwe relatie tussen pH en atmosferische gassen en temperatuur, wordt het ten zeerste aanbevolen om het water zo snel mogelijk te testen. De pH van water is immers geen maatstaf voor de stabiliteit van een zure of alkalische reactie en geeft geen volledig beeld van de kenmerken of reden voor het beperken van de watertoevoer.
Zacht water
In het algemeen, water met een lage pH (minder dan 6,5)is zuur, zacht en bijtend. Zo kunnen metaalionen zoals ijzer, mangaan, koper, lood en zink uit de watervoerende laag, sanitair en pijpleidingen in het water doordringen. Daarom kan water met een lage pH:
- bevatten verhoogde niveaus van giftige metalen;
- leiden tot voortijdige schade aan metalen buizen;
- een metaalachtige of zure smaak hebben;
- verf linnen;
- hebben een kenmerkende "blauwgroene" kleur van gootstenen en afvoeren.
De belangrijkste manier om het probleem van water met een lage pH op te lossen, is door een neutralisator te gebruiken. Het voert de oplossing in het water om te voorkomen dat water reageert met huishoudelijk sanitair of elektrolytische corrosie. Een typische neutralisator is chemisch natriumcarbonaat. Neutralisatie met dit middel verhoogt het natriumgeh alte van het water.
Hard water
Water met een pH van meer dan 8,5 is hard. Het vormt geen gevaar voor de gezondheid, maar kan esthetische problemen veroorzaken. Deze problemen zijn onder meer:
- Vorming van "schaal" of sediment op pijpleidingen en armaturen.
- Alkalische smaak in water waardoor koffie bitter kan smaken.
- Berekening op borden, wasmachine, zwembaden.
- Moeilijkheden bij het verkrijgen van schuim uit zeep en wasmiddelen en de vorming van onoplosbare resten op kleding, enz.
- De efficiëntie van elektrische boilers verminderen.
Meestal treden deze problemen op wanneer de hardheid varieert binnen100 tot 200 milligram CaCO3/L, wat overeenkomt met 12 gram per gallon. Water kan worden onthard door ionenuitwisseling of door as, kalk en soda toe te voegen, maar beide processen verhogen het natriumgeh alte van het water.
PH drinkwater
Zorgvuldige aandacht voor pH-controle is noodzakelijk in alle stadia van waterbehandeling om een bevredigende waterkwaliteit en desinfectie te garanderen. Hoewel de pH van water meestal geen directe invloed heeft op de consument, is het een van de belangrijkste prestatieparameters voor de waterkwaliteit. Voor een effectieve desinfectie met chloor moet de pH bij voorkeur lager zijn dan 8. De pH van het water dat het distributiesysteem binnenkomt, moet worden gecontroleerd om corrosie van de leiding te minimaliseren. Als u dit niet doet, kan dit leiden tot verontreiniging van het drinkwater en nadelige effecten op smaak, geur en uiterlijk.
De optimale pH-waarde varieert voor verschillende materialen, afhankelijk van de samenstelling van het water en de aard van de bouwmaterialen die in het distributiesysteem worden gebruikt, maar ligt meestal in het bereik van 6,5-9,5. Extreme pH-waarden kan het gevolg zijn van accidentele lozingen, storingen bij afvalwaterzuiveringsinstallaties.
De ideale pH-waarde van geïoniseerd water voor menselijke consumptie op lange termijn ligt tussen 8,5 en 9,5 (en nooit hoger dan 10,0) met een ideale ORP van ongeveer 200mV-300mV (en nooit boven 400mV).
PH van zwembadwater
Zoals alZoals hierboven vermeld, is pH niet alleen een belangrijk kenmerk voor drinkwater, maar ook voor zwembaden, aangezien chlorering nog steeds voornamelijk wordt gebruikt om water te desinfecteren, en bij gebruik van chloor is de effectiviteit van desinfectie sterk afhankelijk van de initiële pH-waarde van de water.
Chloor is het belangrijkste desinfectiemiddel om infecties in openbare zwembaden te voorkomen, maar chloor reageert ook met organisch materiaal in het water om desinfectiebijproducten (DBP's) te vormen: organisch materiaal is een derivaat van humusstoffen die door de interactie worden geproduceerd van water met zweet, urine, haar, huidcellen en producten voor persoonlijke verzorging die door zwemmers in het water komen. Het geh alte aan PPD kan worden gemeten als de som van alle gehalogeneerde verbindingen. Sommige DAA's verhogen het risico op astma, zijn kankerverwekkend of irriteren de ogen en de huid.
Chloor is de algemene naam voor chloorzuur, dat chloorgas vormt wanneer het reageert met water. Oplossend in water vormt het zuur hypochloriet en heeft een pKa-waarde van 7,5.
Chloorzuur is veel effectiever dan hypochloriet bij het doden van bacteriën, cysten, sporen en inactieve virussen. Dus als de pH-waarde van het zwembad zich aan de onderkant van het gereguleerde bereik bevindt, hoeft er minder chloor te worden geproduceerd voor dezelfde mate van desinfectie en worden er dus minder potentieel gevaarlijke RCP's in het water gevormd. Zoals uit talrijke onderzoeken blijkt, ligt de optimale pH-waarde van zwembadwater tussen 7,5 en 8,0.met slechts 1-0,5 eenheden (tot 7,0-6,5) neemt het niveau van PPD aanzienlijk toe, die ook genotoxisch zijn.
Methoden voor het bepalen van de pH
De pH-schaal is een logaritmische schaal, wat betekent dat elke toename of afname van 1 eenheid een verandering met een factor 10 vertegenwoordigt. Een pH 11-oplossing is bijvoorbeeld 10 keer meer alkalisch dan een pH 10-oplossing. zijn verschillende methoden om de pH van water te bepalen.
Bepaling van de pH met teststrips
Teststrips zijn lakmoespapier dat reageert door van kleur te veranderen op pH-schommelingen. Je kunt ze kopen bij dierenwinkels, omdat ze vaak worden gebruikt om de pH van water in aquaria te bepalen (zelfs een kleine schommeling in deze indicator kan leiden tot de dood van vissen).
Bij contact met water verandert de kleur van de teststrip. U hoeft alleen de uiteindelijke kleur te vergelijken met de voorbeeldkleurenkaart op de verpakking en een specifieke waarde te krijgen. Deze methode voor het bepalen van de pH is snel, eenvoudig, goedkoop, maar heeft een vrij grote fout.
Rottinger lakmoespapier
Koop lakmoespapieren in winkels voor medische apparatuur in je stad. Na analyse van verschillende ph-testen (van goedkoop Chinees tot duur Nederlands), kwamen we tot de conclusie dat de Duitse Rottinger ph-strips de minimale fout in de uitlezing geven. Het pakket wordt geleverd met een indicatorschaal van 1 tot 14 (het maximaal beschikbare interval!) en 80 ph-strips, die voldoende zijn voor een lange tijd. Met behulp van gegevensstrips kunnen niet alleen de ph van water meten, maar ook de ph van biologische vloeistoffen zoals speeksel, urine, enz. Aangezien goede ph-meters vrij duur zijn (ongeveer 3000 roebel), en u bufferoplossingen moet kopen voor kalibratie, zal Rottinger lakmoespapier, waarvan de prijs niet hoger is dan 250-350 roebel, dienen als een onmisbare assistent bij het nauwkeurig bepalen van de ph niveau
Bepaling van de pH met een pH-meter
Een watermonster (20-30 ml) wordt in een plastic of glazen beker genomen. De sensor van het apparaat wordt gespoeld met een kleine hoeveelheid gedestilleerd water en vervolgens samen met de temperatuursensor in de oplossing ondergedompeld. De schaal van het instrument toont u de exacte pH-waarde van de testoplossing. In dit geval moet er rekening mee worden gehouden dat de nauwkeurigheid van metingen wordt beïnvloed door regelmatige kalibratie van het instrument, waarvoor standaardoplossingen met een bekende pH-waarde worden gebruikt. Deze methode voor het bepalen van de pH is nauwkeurig, eenvoudig en snel, maar vereist meer materiaalkosten in vergelijking met de vorige en de eenvoudigste vaardigheden in het werken met laboratoriumapparatuur en chemische oplossingen.
De pH van water is dus niet alleen een term uit een scheikundecursus op school, maar ook een indicator van de waterkwaliteit die moet worden gecontroleerd om problemen met apparatuur en gezondheid te voorkomen.
