Водородный показатель

Кислотность (кислая среда) и щелочность (щелочная среда) воды характеризует водородный показатель (pH) — отрицательный логарифм концентрации ионов водорода

Аналогично рассчитывается гидроксильный показатель

Величина pH определяется количественным соотношением в воде ионов водорода (Н+) и гидроксид-ионов (ОН-).

В дистиллированной воде среда нейтральная, pH = 7 (концентрации ионов Н+ и ОН- одинаковы). При добавлении в воду какой-либо кислоты (или реагента рН-минус — раствора соляной, серной и других кислот) концентрация ионов водорода повышается, реакция среды становится кислой — pH меньше 7 (чем меньше pH, тем более кислая среда). При добавлении в воду моющих средств (или рН-плюс — сода, гидроксид натрия и др.) реакция среды становится щелочной — pH больше 7.

В зависимости от величины водородного показателя природные воды бывают (рис. 1.6):

  • — сильнокислые, рН<3;
  • — кислые, pH = 3^-5;
  • — слабокислые, pH = 5-н6,5;
  • — нейтральные, pH = 6,5 +7,5;
  • — слабощелочные, pH = 7,5 + 8,5.
Концентрация водородных ионов, водородный показатель

Рис. 1.6. Концентрация водородных ионов, водородный показатель

и реакция среды

Кислая реакция природной воды указывает, как правило, на присутствие в воде сульфатов, хлоридов и нитратов железа, марганца, алюминия. При pH меньше 7,0 усиливаются процессы коррозии металлических деталей и конструкций.

Щелочность воды (pH больше 7) обусловлена присутствием в воде карбонатов (СО§~) и гидрокарбонатов (НС03) натрия, кальция, калия и магния. В щелочной среде образуются малорастворимые соединения железа, марганца, алюминия, меди, кальция, магния.

Низкое содержание гидрокарбонатов вызывает выщелачивающее действие воды. Наиболее интенсивно растворяется гидрат окиси кальция в мягкой воде, а растворимые в воде гидрокарбонаты кальция и магния (Са(НС03)2 и Mg(HC03)2) снижают растворимость гидроксида кальция.

При высокой щелочности воды в цементном камне может образоваться малорастворимый карбонат кальция, повышающий плотность и устойчивость цементного камня к разрушению:

Для абсолютно чистой воды при 22°С

Значения pH и рОН связаны выражением ионного произведения воды:

или [Н+] • [ОН-] = 10-14.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >