x بستن تبلیغات
آریاسم
تصفیه آب خانگی
تصفیه آب خانگی
اندازه گیری اسیدیته - سایت بهداشت محیط ایران
X
تبلیغات
نماشا
رایتل
سایت بهداشت محیط ایران
بهداشت محیط،آب وفاضلاب، مواد زائد ، بهداشت مواد غذایی،استخدامی بهداشت محیط

اندازه گیری اسیدیته




اندازه گیری اسیدیته کلیک کنید






مواد و محلولهای مورد نیاز:

الف- شناساگرها

1. الف- متیل اورانژ: 5/0گرم متیل اورانژ را در یک لیتر آب مقطر حل می کنند.

درجه حل کرده و به آن  یک گرم فنل فتالئین را در100میلی لیتر الکل95درصد

100میلی لیتر آب مقطر جوشیده و سرد شده می افز ایند .سپس قطره قطره محلول 0,02 نرمال

هیدروکسید سدیم اضافه می کنند تا رنگ صورتی کمرنگی ظاهر شود.

ب محلول 0,02 نرمال هیدروکسید سدیم :این محلول بهتر است در ظرف پلی اتیلنی نگهداری

موجود در هوا باید در پوش آن کاملاً بسته باشد. CO2 شود در ضمن جهت جلوگیری از تاثیر

  را در آب مقطر حل کرده و Na2S2O35H2O ج- محلول1/0 نرمال تیوسولفات سدیم 25 گرم  

حجم آنرا به یک لیتر برسانید.

د- در صورت ضرورت می توان محلول 0,02 نرمال هیدروکسید سدیم را به کمک محلول پتاسیم - بی فنالات

)استاندارد نمود. KHC8H4O4 (

عوامل مداخله کننده:

یکی از عوامل مهمی که بویژه در آبهای ضد عفونی شده اسیدی،در امر تعیین اسیدیته آب مداخله می

نمایند کلر آزاد است که توسط تیوسولفات سدیم خنثی می شود.

روش کار:

اسیدیته فنل فتالئین در دمای معمولی:

25 لیتر از نمونه را به داخل یک ارلن مایر 250 ریخته حدود سه قطره معرف فنل فتالئین به آن اضافه

  نمونه کمتر از 3/8 باشد محلول بیرنگ خواهد بود .جهت حذف کلر آزاد به محلول یک pH کنید اگر

قطره محلول 0,1 نرمال تیوسولفات سدیم اضافه کنید.

توسط بورت قطره قطره محلول 0,02 نرمال سود را به محلول اضافه نمایند تا رنگ ارغوانی روشن مایل

به صورتی کمر نگ که مشخصه 8,3 است آشکار گردد .میلی لیترهای سود مصرف شده را یادداشت

کنید.

محاسبه:

مصرفی در تیتراسیون NaOH  :میلی لیترهای P

مصرفی NaOH  :نرمالیته B

حجم نمونه مصرفی(25میلی لیتر) : V

نرمالیته اسیدیته آب D

P×B=V×Dبرابر با  D=P×B/V

H نرمالیته اسیدیته آب مربوط به غلظت پروتونها و آن هم برابر گرم در لیترهای +

است از اینرو میتوان چنین نوشت:

با وصف اینکه با توجه در ترکیبات اسید کربنیک و کربنات کلسیم ، 2گرم ئیدروژن معادل 200 گرم

کربنات کلسیم است رابطه فوق را به ترتیب زیر می توان نوشت:

Acidity (g/lit CaCO3)) = P×B×50/V)

Acidity (mg/lit CaCO3) =( P×B×50000/V)

روش کار:

اسیدیته متیل اورانژ(اسیدیته قوی)

25 میلی لیتر از نمونه را به داخل یک ارلن مایر ریخته و 2قطره شناساگر متیل اورانژ را به آن اضافه

کنید اگر کمتر از 4,8 باشد محلول قرمز روشن خواهد بود .جهت حذف کلر آزاد به محلول 1قطره

محلول تیوسولفات اضافه کنید .سپس محلول را توسط سود 0,02 نرمال تا ظهور رنگ نارنجی زرد که

4/5است،تیتر کنید میلی لیترهای سود مصرفی را یادداشت کنید.  pH مشخصه

محاسبه:

منظور می گردد. M مقدار P محاسبه دقیقاً نظیر اسیدیته فنل است فقط با این تفاوت که به جای

متیل اورانژ Acidity (mg/lit CaCO3) =( M×B×50000/V)

 




اسیدیته بصورت FMA نشان داده می شود و بر حسب ppm کربنات کلسیم محاسبه می شود. FMA مخفف Free Mineral Acidity  (اسیدیته آزاد) می باشد.

عوامل ایجاد کننده اسیدیته در آب:

اسید سولفوریک (H2SO4) و اسید نیتریک (HNO3) و اسید کلریدریک (HCl) عوامل ایجاد کننده اسیدیته در آب می باشند. برای اندازه گیری اسیدیته (FMA) باید غلظت یون های Cl- ، SO42- و NO3 را اندازه گیری نمود و غلظت یون های سولفات و نیترات و کلرور بر حسب ppm کربنات کلسیم محاسبه و مجموع آنها FMA می باشد.

 

1- تبدیل غلظت SO4-2 از ppm SO4 به ppm کربنات کلسیم:

SO42- ≡ CaCO3

[SO4 2-] (as ppm SO4) × 1.04 = ppm CaCO3

2- تبدیل غلظت -Cl از ppm Cl به ppm کربنات کلسیم:

[Cl -] (as ppm Cl) × 1.41 =  ppm CaCO3

3-  تبدیل غلظت -NO3از NO3 ppm به ppm کربنات  کلسیم:

[NO3-] (as ppm NO3) × 0.64 =  ppm CaCO3

خلاصه:

[NO3-] (as ppm NO3) × 0.64 =  ppm CaCO3

[Cl -] (as ppm Cl) × 1.41 =  ppm CaCO3

[SO4 2-] (as ppm SO4) × 1.04 = ppm CaCO3

 

FMA برحسب ppm کربنات  کلسیم برابر است با :

FMA(as ppm CaCO3)= SO42- (ppmCaCO3) +Cl-(ppmCaCO3 )+  NO3-( ppmCaCO3)

مثال :

در یک نمونه آب غلظت سولفات 4ppm و نیترات 2ppm و کلرو6ppm است . اسیدیته (FMA) را محاسبه کنید.

 

4 (ppm SO42-)× 1.04=4.16 ppmCaCO3

2 (ppm NO3-)× 0.81=1.62ppmCaCO3

6 (ppm Cl-)× 1.41=8.46 ppmCaCO3

 

FMA=4.16+1.62+8.46=14.24 ppmCaCO3

FMA=14.24 ppmCaCO3

FMA زمانی وجود دارد که PH از 4.3 کمتر باشد . بنا براین ابتدا PH نمونه را اندازه گیری نموده و اگر PH از 4.3  بالاتر باشد اسیدیته آزاد (  FMA ) صفر خواهد بود . برای اندازه گیری اسیدیته آب میتوان از رزین زئولیت هیدروژن استفاده کرد . برای این کار نمونه آب را از زئولیت هیدروژن عبور می دهند.

H2Z + Ca2+ →  CaZ + 2 H+

H2Z + Mg2+ →  MgZ + 2 H+

H2Z + 2K+ →  K2Z + 2 H+

H2Z + 2Na+ →  Na2Z + 2 H+

 

با شروع بهره برداری از زئولیت هیدروژن ، FMA خیلی بالا است . به مرور FMA به مقدار خیلی کم  کاهش می یابد . وقتی که رزین اشباع می شود ، FMA یک نزول ناگهانی دارد که در اینجا رزین اشباع شده و باید آن را احیا کرد.

روش FMA بطریق عملی :

به مقدار مشخصی نمونه ، معرف متیل اورانژاضافه کرده و با محلول کربنات سدیم 02/0 نرمال تیتر  میکنند تا رنگ محلول  از صورتی به زرد تغییر کند .

ppm اسیدیته آزاد (FMA) برحسب کربنات کلسیم برابر است با :

 

ppm FAM (as CaCO3)= V(ml) Na2CO3 × 0.02 N  × 1000/V Sample(ml)

اگر 50 میلی لیتر نمونه استفاده شود:

 

Ppm  FMA (as  CaCO3 ) =V(ml) Na2CO3 0.02 N × 20

Na2CO3 + 2H+ →     H2O + CO2 + 2Na+

 

2H+ ≡    Na2CO3 ≡    CaCO3

100×1000 mg

2×1000×1

X

(V×N) Na2CO3

X=A mg

V ml

A mg

1000

X

اگر نرمالیته کربنات سدیم 0.02 نرمال و حجم نمونه مصرفی 50 میلی متر باشد در نتیجه:

 

FMA = V(ml) Na2CO3 × 20 ppm CaCo3

معایب روش اندازه گیری FMA :

1-  اگر نمونه رنگی باشد نمی توان از معرف متیل اورانژ استفاده کرد زیرا رنگ محلول را می پوشاند ، برای تشخیص ختم عمل باید از PH متر استفاده کرد.

2-  کلر آزاد (Cl2) رنگ معرف را از بین می برد که برای حذف کلر آزاد از تیوسولفات سدیم استفاده می کنند. یک قطره برای رفع مزاحمت کلر آزاد کافی است.

Cl2 + 2 e- →  2Cl-

2S2O32- →S4O62- + 2e-

Cl2 + 2Na2S2O3 →  2Nacl + Na2S4O6

Cl2 ≡  2 S2O32-

Cl2 ≡   2 Na2S2O3

به ازای یک ppm کلر آزاد دو ppm تیوسولفات سدیم نیاز است.


چگونگی تشخیص ph :
درجه phآب بین 7-14 و عدد 7 میانگین یاحالت خنثی آن است یعنی اگر آب شما بین 0 تا 7 باشد آب شما اسیدی و اگر از 7 تا 14باشد یعنی آب شما قلیایی است .
مقدار این ماده در آب اگر کم یا زیاد باسد باعث بیماری هایی که درمانندارد یا به سختی درمان می شود را ایجاد میکند.

اسیدیته آب را با روشهای مختلی میتوان اندازه گرفت از جمله موارد زیر :

 استفاده از محلولهای معرف و سنجش رنگ با معیار پیش گزیده
این روش برای مصارف معمول مناسب نبوده و سخت است.

 استفاده از کاغذ تورنسل (کاغذ PH متر)
این روش  بسیار راحت بوده و از معایب آن می توان به  دامنه حساسیت آن که بر  اساس واحد است نام برد. مثلا شما میدانید اسیدیته شما 6 است یا 7 .
هر چه کاغذ تورنسل رنگش به قزمزی برود یعنی اسیدی و هرچه به آبی برود قلیایی می باشد.

 استفاده از سنجشگر دیجیتال
 کاربرد PH متر دیجیتال راحت و دقیق است و تنها بسته به توانایی و حساسیتش قیمت بالاتری دارد.

 

اسیدیته از جمله فاکتورهایی است که در همه مایعات عمومیت داشته و قابل اندازه گیری است. منظور از اندازه گیری PH (اسیدیته) یک جسم مایع در واقع تشخیص یکی از سه وضعیت خنثی، اسیدی، قلیایی و میزان شدت و ضعف آن است.
جهت سهولت در این امر، اعدادی که نشانگر وضعیتهای مختلف PH است به صورت قراردادی تعریف شده اند که در آن عدد 7 خنثی، اعداد کمتر از آن بیان کننده حالت اسیدی و اعداد بیشتر از آن نشان دهنده حالت قلیایی مایع مورد آزمایش است.



بدیهی است هرچه عدد به دست آمده کوچکتر از 7 باشد، حالت اسیدی تشدید شده و هرچه از 7 بزرگتر گردد، دلالت بر قلیائیت بیشتری دارد.

روش اندازه گیری:
اسیدیته هم از طریق روش رنگ سنجی (Color metric با PH متر های کاغذی) و هم با روش سنجش الکتریکی (Electro metric با PH متر های دیجیتالی) قابل اندازه گیری است که بهترین زمان آن هم قبل از طلوع آفتاب و حدود ساعت 2 بعد از ظهر (که به ترتیب PH در اسیدی ترین و قلیایی ترین حد خود در طول شبانه روز است) می باشد.

تفسیر نتایج و تأثیرات PH :

اسیدیته مطلوب برای پرورش ماهیان گرم آبی در محدوده اعداد 7/6 تا 9 و حد ایده آل آن در فصل پرورش بین 7 تا 8 است (زیرا فیتوپلانکتنها که تولید کنندگان اولیه و از مهمترین غذاهای استخر هستند در آب های خنثی مایل به قلیایی رشد خوبی دارند)
به طور معمول نوسانات PH در شبانه روز نباید از 5/1 واحد تجاوز نماید....
در خارج از محدوده 7/6 تا 9 تغذیه و بالطبع رشد ماهیان کاهش یافته، در PH پایین تر از 5 و بالاتر از 10 تولیدمثل قطع و در PH 4 به پایین و 11 به بالا مرگ و میر ماهیان گرم آبی آغاز می شود.
آب های رودخانه ها و دریاچه ها و اصولاً آبهایی که در معرض کوددهی، مواد مغذی و تابش آفتاب قرار دارند، PH مایل به قلیایی و آبهای حاصل از چاه و چشمه و قنات همچنین آب باران PH متمایل به اسیدی دارند.
عوامل موثر دیگری نیز در میزان اسیدیته آبها دخالت دارند که از جمله آنها می توان به آب رودهایی اشاره کرد که حاصل ذوب شدن برف ها بوده یا از مناطق جنگلی دارای هوموس فراوان عبور می کنند و دارای PH مایل به اسیدی هستند. همچنین تنفس موجودات گیاهی و جانوری در آب PH را کاهش می دهد. اما در مقابل اعمال تراکم بالا در کشت بچه ماهیان استخر و بروز شکوفایی در جمعیت فیتو پلانکتنها ( در اثر کوددهی و بارورسازی آب استخر)، PH آب را قلیایی می سازد.

روشهای کنترل :
در استخرهایی که معمولاً PH اسیدی دارند، آهک پاشی در دوران آماده سازی کمک قابل توجهی برای تعادل PH به شمار می رود. همچنین با توجه به این مطلب که فعالیتهای حین پرورش (نظیر کوددهی آلی و شیمیایی، تغذیه و تراکم ماهیان و ...) موجب افزایش PH و روند قلیائی شدن می شود، آبگیری با آب تازه که PH متعادلی دارد در پایین آوردن PH بالای آب موثر است. ضمناً هوادهی علاوه بر فوائد بیشماری که دارد، نقش بسیار مهمی نیز در تعادل PH محیط استخر ایفاء می نماید. به کار بردن کودهای سولفاته ( مثل سولفات آمونیوم ) و در موارد شدیدتر استفاده از گچ برای کاهش سریع PH در مراحل بعدی توصیه می گردد.