Qu'est-ce que le pH?
Le pH est le logarithme négatif de la concentration en ion hydrogène (H +) dans une solution et est utilisé pour quantifier l'acidité ou l'alcalinité d'une solution.
Qu'est-ce que l'alcalinité?
L'alcalinité fait référence à la quantité de substances alcalines dans une solution. Plus précisément, il fait référence à la concentration d'ions hydroxyde (OH-) ou à la quantité totale d'autres substances qui peuvent accepter les ions hydrogène (H +).
L'alcalinité, qui peut être exprimée en alcalinité de phénolphtaléine ou alcalinité caustique, est un indicateur important de la capacité tampon de l'eau et de la solubilité et de la toxicité des métaux.
La relation entre le pH et l'alcalinité
L'alcalinité et le pH ne sont pas le même concept et ont des significations pratiques différentes. L'alcalinité décrit la capacité tampon ou la capacité de l'eau à résister aux changements de pH, tandis que le pH reflète directement l'acidité ou l'alcalinité. Les solutions avec une alcalinité élevée ont généralement des valeurs de pH plus élevées, indiquant une solution plus alcaline. Inversement, les solutions à faible alcalinité ont des valeurs de pH plus faibles et sont plus acides. Il n'y a pas de correspondance numérique claire entre l'alcalinité et le pH. Cependant, dans la pratique, une alcalinité plus élevée correspond à un pH plus élevé, et une alcalinité plus faible correspond à un pH plus faible. Une alcalinité plus élevée aide à tamponner le pH d'une solution, tandis que l'alcalinité plus faible réduit sa capacité tampon.
Quelle échelle de pH représente l'acidité, l'alcalinité et la neutralité?
À température standard (25 degrés) et une pression, une solution aqueuse avec un pH de 7 (par exemple, de l'eau pure) est neutre. En effet, le produit des concentrations d'ions hydrogène et d'hydroxyde (le produit ionique constant de l'eau) naturellement ionisé à la température et à la pression standard est toujours 1 × 10⁻¹⁴, et les concentrations des deux ions sont de 1 × 10⁻⁷mol / L.
Un pH faible indique que la concentration d'ions hydrogène est supérieure à celle des ions d'hydroxyde, ce qui rend la solution plus acide. Un pH élevé indique que la concentration des ions hydrogène est inférieure à celle des ions d'hydroxyde, ce qui rend la solution plus alcaline.
Plus la valeur de pH est faible, plus la solution est acide; Plus la valeur de pH est élevée, plus la solution est alcaline.
Une valeur de pH de 7 indique la neutralité;
Une valeur de pH inférieure à 7 indique une solution acide; Plus le nombre est faible, plus acide;
Une valeur de pH de plus de 7 indique une solution alcaline; Plus le nombre est élevé, plus il y a d'alcalin.
Comment le pH est-il mesuré?
1. Utilisation d'un indicateur de pH
Ajoutez un indicateur de pH à la solution à tester. Différents indicateurs modifient la couleur en fonction du pH. La recherche sur les indicateurs peut aider à déterminer la plage de pH. Pendant le titrage, ils peuvent être utilisés comme normes de pH précises.
2. Utilisation du papier de test de pH
Le papier de test de pH est disponible en formats larges et de précision. Trempez une tige de verre dans la solution de test et comparez le changement de couleur en un graphique colorimétrique standard pour déterminer le pH de la solution.
Le papier d'essai de pH ne peut pas indiquer le pH des huiles car il mesure le pH de la solution à l'aide d'ions hydrogène, qui sont absents dans les huiles. Par conséquent, le papier de test de pH ne peut pas indiquer le pH des huiles . 3. en utilisant un pH-mètre
Un pH-mètre est un instrument utilisé pour mesurer le pH d'une solution. Il utilise une électrode sélective de pH (comme une électrode en verre) pour déterminer le pH d'une solution. Un pH-mètre peut mesurer le pH à deux décimales.
Comment le PH affecte-t-il le traitement des eaux usées?
1. L'effet du pH sur la nitrification
Les bactéries nitrifiantes sont très sensibles au pH. Leur activité biologique est la plus forte dans des conditions de pH neutres ou légèrement alcalines, et le processus de nitrification est rapide.
Lorsque le pH est supérieur à 9,6 ou moins de 6,0, l'activité biologique des bactéries nitrifiantes est inhibée et tend à cesser.
2. L'effet du pH sur l'installation des boues
Une valeur de pH inférieure à 5 ou plus 10 peut provoquer un choc au système, ce qui entraîne un décantation lente des boues, un surnageant trouble et même des flocs de boues flottantes.
3. L'effet du pH sur la coagulation
Différents coagulants ont des exigences de pH différentes pour l'eau. Par conséquent, pendant le traitement de la coagulation, le pH de l'eau après l'ajout du coagulant doit être strictement contrôlé. Image
4. L'effet du pH sur l'utilisation des agents d'élimination du phosphore
Les agents d'élimination du phosphore peuvent être compris comme des floculants en polymère inorganiques composites. Ils peuvent rapidement neutraliser la charge négative à la surface des particules colloïdales dans l'eau tout en agissant comme des ponts, en adsorbant et en piégeant des ions. Les flocs résultants ont une gravité spécifique élevée, se déposent rapidement et sont efficaces dans l'élimination du phosphore.
L'utilisation d'agents d'élimination du phosphore nécessite un pH supérieur à 7. Dans les environnements alcalins, ils peuvent utiliser pleinement l'effet de pontage hydroxyle, accélérant la floculation et la sédimentation, éliminant ainsi le phosphore. Inversement, un pH inférieur à 7 (environnements acides) altère la floculation et réduit l'élimination du phosphore.
5. L'effet du pH sur l'utilisation de charognards en métaux lourds
Les charognards de métaux lourds chélatent les ions de métaux lourds à travers plusieurs groupes chélateurs, créant une structure hydrophobe qui les précipite. Simultanément, les effets de floculation et de piégeage de la structure du polymère augmentent considérablement le taux de précipitation et le taux d'élimination.
L'utilisation de charognards en métaux lourds nécessite un pH supérieur à 9. Dans les environnements alcalins, la floculation et la sédimentation sont efficaces. Si la concentration en métal lourd est très élevée, un pH plus élevé est nécessaire.
Par exemple, si la concentration en ions cuivre est d'environ 220 mg / L, l'ajout d'une grande quantité de chaux pour augmenter le pH entraînera un précipité des ions cuivrés en tant qu'hydroxyde de cuivre, réduisant considérablement la concentration en ions de cuivre et facilitant l'ablation des captins de métaux lourds. Inversement, dans un environnement acide, les métaux lourds existent sous forme d'ions, empêchant la précipitation des hydroxydes et la formation de chélates de métaux lourds.
