Основы анализа воды

Значение pH

Значение pH — логарифмическая величина концентрации ионов водорода в водном растворе. Данная величина обозначается в числовом виде и показывает, является ли раствор кислым, щелочным или нейтральным.
Диапазон pH-шкалы (как правило): от pH0 до pH14, pH-значение нейтральных растворов равно 7. Чем больше отклонение значения pH от 7, тем более агрессивным является раствор. Кислотные или щелочные свойства увеличиваются на коэффициент 10 на каждую единицу рН значения.

На рисунке отображены примеры рН-значений различных жидкостей.

Redox потенциал (окислительно-восстановительный потенциал)

Redox потенциал (в милливольтах, мВ) показывает меру окислительной или восстановительной способности раствора. Отрицательное значение Redox потенциала означает восстановительные свойства раствора в сравнении с нормальным водородным электродом. Положительное значение Redox потенциала означает окислительные свойства раствора.
Уничтожение микроорганизмов (дезинфекция) напрямую связана с окислительными свойствами (например, хлора). Redox потенциал используется для мониторинга процесса дезинфекции, напр. в плавательных бассейнах. Измерение Redox потенциала используется для контроля за денитрификацией сточных вод (определение критической точки Redox потенциала), для детоксикации щелочного производства, а также для мониторинга многих химических процессов (например, окисление цианидов или восстановление солей хромовой кислоты).

Измерение значений рН и Redox потенциала методом ALMEMO^®

рН- и redox-датчики калибруются в контрольном растворе простым нажатием клавиши. После сохранения настроек в коннекторе ALMEMO® датчик можно использовать с другими устройствами. Если используются устройства ALMEMO® с несколькими входными разъёмами, то возможно подключить большее количество датчиков с индивидуальными настройками. Расчёт значения рН основан на крутизне электродов при +25 °C. Если температура измеряемой среды сильно отличается от исходной температуры, устройства ALMEMO® позволяют произвести компенсацию температуры.

Электропроводность

Электрическая проводимость (сименс/метр = См/м) — способность вещества проводить электрический ток (в измеряемом растворе). Она прямо пропорциональна содержанию соли, кислоты или основания в растворе. Электропроводность воды высокой чистоты составляет около 0,05 мСм/см (при 25°C), природной неочищенной воды — от 100 до 1000 мСм/см, некоторые основания (напр., растворы гидроксида калия) имеют электропроводность чуть более 1000 мСм/см.

На диаграмме показаны примеры водных растворов.

На практике измерение электропроводности используется для мониторинга установок для производства высокочистой воды или для определения солёности морской воды.

Растворённый кислород

Кислород является не только компонентом воздуха, он также содержится в растворённом виде в воде и практически любой жидкости. Например, вода содержит около 9 мг/л кислорода при температуре +20°C и атмосферном давлении 1013 мбар.

Каждая жидкость принимает кислород, пока парциальное давление кислорода в жидкости не придёт в баланс с “контактирующим” воздухом или другим газом. Состояние насыщения (вода, насыщенная кислородом) достигается, когда парциальное давление кислорода, растворённого в жидкости, равно парциальному давлению кислорода в воздухе.
Содержание кислорода повышается с повышением атмосферного давления и понижением температуры. Для метрологии важным процессом является потребление или производство кислорода, связанное с процессами микробиологического разложения, например, вследствие роста водорослей.

Концентрация кислорода очень важна для животных и организмов, обитающих в воде, а также для биологической обработки воды для коммунальных нужд и промышленных сточных вод.
Также коррозионные процессы в трубопроводах и срок хранения напитков зависят от растворённого в жидкости кислорода.

Это возможно только устройствами ALMEMO^®

Благодаря полной электроизоляции измерительных входов можно использовать одно устройство ALMEMO^® для одновременного измерения различных химических величин, а также использовать несколько датчиков в одном контрольном сосуде без влияния датчиков друг на друга. Возможность подключения любой сенсорной техники благодаря запрограммированным коннекторам ALMEMO^®.