మురుగునీటి శుద్ధి కర్మాగారాల్లో నీటి నాణ్యత పరీక్ష కార్యకలాపాలకు సంబంధించిన కీలక అంశాలు 7వ భాగం

39.నీటి ఆమ్లత్వం మరియు క్షారత అంటే ఏమిటి?
నీటి యొక్క ఆమ్లత్వం నీటిలో ఉన్న పదార్ధాల పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది బలమైన స్థావరాలను తటస్తం చేస్తుంది. ఆమ్లత్వాన్ని ఏర్పరిచే మూడు రకాల పదార్థాలు ఉన్నాయి: H+ (HCl, H2SO4 వంటివి) పూర్తిగా విడదీయగల బలమైన ఆమ్లాలు, H+ (H2CO3, సేంద్రీయ ఆమ్లాలు) పాక్షికంగా విడదీసే బలహీన ఆమ్లాలు మరియు బలమైన ఆమ్లాలు మరియు బలహీనమైన స్థావరాలు (ఉదాహరణకు) NH4Cl, FeSO4). బలమైన ఆధార ద్రావణంతో టైట్రేషన్ ద్వారా ఆమ్లత్వాన్ని కొలుస్తారు. టైట్రేషన్ సమయంలో సూచికగా మిథైల్ ఆరెంజ్‌తో కొలవబడిన ఆమ్లత్వాన్ని మిథైల్ ఆరెంజ్ ఆమ్లత్వం అని పిలుస్తారు, ఇందులో మొదటి రకం బలమైన ఆమ్లం మరియు మూడవ రకం బలమైన ఆమ్ల ఉప్పు ద్వారా ఏర్పడిన ఆమ్లత్వం; సూచికగా ఫినాల్ఫ్తలీన్‌తో కొలవబడిన ఆమ్లతను ఫినాల్ఫ్తలీన్ ఆమ్లత్వం అంటారు, ఇది పైన పేర్కొన్న మూడు రకాల ఆమ్లాల మొత్తం, కాబట్టి దీనిని మొత్తం ఆమ్లత్వం అని కూడా అంటారు. సహజ నీరు సాధారణంగా బలమైన ఆమ్లతను కలిగి ఉండదు, కానీ నీటిని ఆల్కలీన్ చేసే కార్బోనేట్‌లు మరియు బైకార్బోనేట్‌లను కలిగి ఉంటుంది. నీటిలో ఆమ్లత్వం ఉన్నప్పుడు, తరచుగా నీరు యాసిడ్ ద్వారా కలుషితమైందని అర్థం.
ఆమ్లత్వానికి విరుద్ధంగా, నీటి ఆల్కలీనిటీ అనేది బలమైన ఆమ్లాలను తటస్తం చేయగల నీటిలోని పదార్థాల పరిమాణాన్ని సూచిస్తుంది. ఆల్కలీనిటీని ఏర్పరిచే పదార్ధాలలో OH-ని పూర్తిగా విడదీయగల బలమైన స్థావరాలు (NaOH, KOH వంటివి), OH-ని పాక్షికంగా విడదీసే బలహీన స్థావరాలు (NH3, C6H5NH2 వంటివి) మరియు బలమైన స్థావరాలు మరియు బలహీనమైన ఆమ్లాలతో కూడిన లవణాలు (Na2CO3 వంటివి) K3PO4, Na2S) మరియు ఇతర మూడు వర్గాలు. ఆల్కలీనిటీని బలమైన యాసిడ్ ద్రావణంతో టైట్రేషన్ ద్వారా కొలుస్తారు. టైట్రేషన్ సమయంలో మిథైల్ ఆరెంజ్‌ను సూచికగా ఉపయోగించి కొలవబడిన క్షారత అనేది పైన పేర్కొన్న మూడు రకాల ఆల్కలీనిటీల మొత్తం, దీనిని మొత్తం ఆల్కలీనిటీ లేదా మిథైల్ ఆరెంజ్ ఆల్కలీనిటీ అంటారు; ఫినాల్ఫ్తలీన్‌ను సూచికగా ఉపయోగించి కొలవబడిన క్షారతను ఫినాల్ఫ్తలీన్ బేస్ అంటారు. డిగ్రీ, మొదటి రకం బలమైన ఆధారం మరియు మూడవ రకం బలమైన క్షార ఉప్పు ద్వారా ఏర్పడిన ఆల్కలీనిటీలో కొంత భాగం ఏర్పడిన క్షారతతో సహా.
ఆమ్లత్వం మరియు క్షారత యొక్క కొలత పద్ధతులలో యాసిడ్-బేస్ ఇండికేటర్ టైట్రేషన్ మరియు పొటెన్షియోమెట్రిక్ టైట్రేషన్ ఉన్నాయి, ఇవి సాధారణంగా CaCO3గా మార్చబడతాయి మరియు mg/Lలో కొలుస్తారు.
40.నీటి pH విలువ ఎంత?
pH విలువ అనేది కొలిచిన సజల ద్రావణంలో హైడ్రోజన్ అయాన్ చర్య యొక్క ప్రతికూల సంవర్గమానం, అనగా pH=-lgαH+. మురుగునీటి శుద్ధి ప్రక్రియలో ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే సూచికలలో ఒకటి. 25oC పరిస్థితులలో, pH విలువ 7 అయినప్పుడు, నీటిలో హైడ్రోజన్ అయాన్లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల కార్యకలాపాలు సమానంగా ఉంటాయి మరియు సంబంధిత సాంద్రత 10-7mol/L. ఈ సమయంలో, నీరు తటస్థంగా ఉంటుంది మరియు pH విలువ > 7 అంటే నీరు ఆల్కలీన్ అని అర్థం. , మరియు pH విలువ<7 means the water is acidic.
pH విలువ నీటి యొక్క ఆమ్లత్వం మరియు క్షారతను ప్రతిబింబిస్తుంది, అయితే ఇది నీటి ఆమ్లత్వం మరియు క్షారతను నేరుగా సూచించదు. ఉదాహరణకు, 0.1mol/L హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ ద్రావణం మరియు 0.1mol/L ఎసిటిక్ యాసిడ్ ద్రావణం యొక్క ఆమ్లత్వం కూడా 100mmol/L, కానీ వాటి pH విలువలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి. 0.1mol/L హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ ద్రావణం యొక్క pH విలువ 1, అయితే 0.1 mol/L ఎసిటిక్ యాసిడ్ ద్రావణం యొక్క pH విలువ 2.9.
41. సాధారణంగా ఉపయోగించే pH విలువ కొలత పద్ధతులు ఏమిటి?
వాస్తవ ఉత్పత్తిలో, మురుగునీటి శుద్ధి కర్మాగారంలోకి ప్రవేశించే మురుగునీటి యొక్క pH విలువలో మార్పులను త్వరగా మరియు సులభంగా గ్రహించడానికి, సరళమైన పద్ధతి pH పరీక్ష పేపర్‌తో సుమారుగా కొలవడం. సస్పెండ్ మలినాలను లేకుండా రంగులేని మురుగునీటి కోసం, కలర్మెట్రిక్ పద్ధతులను కూడా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రస్తుతం, నీటి నాణ్యత pH విలువను కొలవడానికి నా దేశం యొక్క ప్రామాణిక పద్ధతి పొటెన్షియోమెట్రిక్ పద్ధతి (GB 6920–86 గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్ పద్ధతి). ఇది సాధారణంగా రంగు, టర్బిడిటీ, ఘర్షణ పదార్థాలు, ఆక్సిడెంట్లు మరియు తగ్గించే ఏజెంట్ల ద్వారా ప్రభావితం కాదు. ఇది స్వచ్ఛమైన నీటి pHని కూడా కొలవగలదు. ఇది వివిధ స్థాయిలలో కలుషితమైన పారిశ్రామిక మురుగునీటి యొక్క pH విలువను కూడా కొలవగలదు. ఇది చాలా మురుగునీటి శుద్ధి కర్మాగారాలలో pH విలువను కొలవడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి.
గ్లాస్ ఎలక్ట్రోడ్ మరియు రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్ మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని తెలిసిన సంభావ్యతతో కొలవడం ద్వారా సూచించే ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క సంభావ్యతను పొందడం, అంటే pH విలువను పొందడం pH విలువ యొక్క పొటెన్షియోమెట్రిక్ కొలత సూత్రం. రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్ సాధారణంగా కలోమెల్ ఎలక్ట్రోడ్ లేదా Ag-AgCl ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, కాలోమెల్ ఎలక్ట్రోడ్ సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. pH పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క కోర్ DC యాంప్లిఫైయర్, ఇది ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే సంభావ్యతను పెంచుతుంది మరియు దానిని సంఖ్యలు లేదా పాయింటర్ల రూపంలో మీటర్ హెడ్‌పై ప్రదర్శిస్తుంది. పొటెన్షియోమీటర్లు సాధారణంగా ఎలక్ట్రోడ్‌లపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని సరిచేయడానికి ఉష్ణోగ్రత పరిహార పరికరంతో అమర్చబడి ఉంటాయి.
మురుగునీటి శుద్ధి కర్మాగారాల్లో ఉపయోగించే ఆన్‌లైన్ pH మీటర్ యొక్క పని సూత్రం పొటెన్షియోమెట్రిక్ పద్ధతి మరియు ఉపయోగం కోసం జాగ్రత్తలు ప్రాథమికంగా ప్రయోగశాల pH మీటర్ల మాదిరిగానే ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, ఉపయోగించిన ఎలక్ట్రోడ్‌లు మురుగునీరు లేదా వాయు ట్యాంకులు మరియు పెద్ద మొత్తంలో చమురు లేదా సూక్ష్మజీవులను కలిగి ఉన్న ఇతర ప్రదేశాలలో నిరంతరం నానబెట్టడం వలన, pH మీటర్‌ను ఎలక్ట్రోడ్‌ల కోసం ఆటోమేటిక్ క్లీనింగ్ పరికరంతో అమర్చడం అవసరం, మాన్యువల్ నీటి నాణ్యత పరిస్థితులు మరియు నిర్వహణ అనుభవం ఆధారంగా శుభ్రపరచడం కూడా అవసరం. సాధారణంగా, ఇన్‌లెట్ వాటర్ లేదా ఎయిరేషన్ ట్యాంక్‌లో ఉపయోగించే pH మీటర్‌ను వారానికి ఒకసారి మాన్యువల్‌గా శుభ్రం చేస్తారు, అయితే ప్రసరించే నీటిలో ఉపయోగించే pH మీటర్‌ను నెలకోసారి మాన్యువల్‌గా శుభ్రం చేయవచ్చు. ఉష్ణోగ్రత మరియు ORP మరియు ఇతర వస్తువులను ఏకకాలంలో కొలవగల pH మీటర్ల కోసం, కొలత ఫంక్షన్‌కు అవసరమైన వినియోగ జాగ్రత్తల ప్రకారం వాటిని నిర్వహించాలి మరియు నిర్వహించాలి.
42. pH విలువను కొలిచే జాగ్రత్తలు ఏమిటి?
⑴పొటెన్షియోమీటర్‌ను పొడిగా మరియు డస్ట్ ప్రూఫ్‌గా ఉంచాలి, నిర్వహణ కోసం క్రమం తప్పకుండా ఆన్ చేయబడి ఉండాలి మరియు నీటి బిందువులు, దుమ్ము, నూనె మొదలైన వాటిని లోపలికి రాకుండా నిరోధించడానికి ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఇన్‌పుట్ లీడ్ కనెక్షన్ భాగాన్ని శుభ్రంగా ఉంచాలి. AC పవర్ ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు మంచి గ్రౌండింగ్ ఉండేలా చూసుకోండి. పొడి బ్యాటరీలను ఉపయోగించే పోర్టబుల్ పొటెన్షియోమీటర్‌లు క్రమం తప్పకుండా బ్యాటరీలను భర్తీ చేయాలి. అదే సమయంలో, పొటెన్షియోమీటర్ క్రమం తప్పకుండా క్రమాంకనం చేయాలి మరియు క్రమాంకనం మరియు నిర్వహణ కోసం సున్నా చేయాలి. సరిగ్గా డీబగ్ చేసిన తర్వాత, పరీక్ష సమయంలో పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క జీరో పాయింట్ మరియు క్రమాంకనం మరియు స్థాన నియంత్రకాలు ఇష్టానుసారంగా తిప్పబడవు.
⑵ప్రామాణిక బఫర్ ద్రావణాన్ని సిద్ధం చేయడానికి మరియు ఎలక్ట్రోడ్‌ను శుభ్రం చేయడానికి ఉపయోగించే నీరు తప్పనిసరిగా CO2ని కలిగి ఉండకూడదు, pH విలువ 6.7 మరియు 7.3 మధ్య ఉండాలి మరియు 2 μs/cm కంటే తక్కువ వాహకత కలిగి ఉండాలి. అయాన్ మరియు కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్‌తో శుద్ధి చేసిన నీరు మరిగించి, చల్లారిన తర్వాత ఈ అవసరాన్ని తీర్చగలదు. సిద్ధం చేయబడిన ప్రామాణిక బఫర్ ద్రావణాన్ని గట్టి గాజు సీసా లేదా పాలిథిలిన్ సీసాలో సీలు చేసి నిల్వ చేయాలి, ఆపై సేవా జీవితాన్ని పొడిగించడానికి 4oC వద్ద రిఫ్రిజిరేటర్‌లో నిల్వ చేయాలి. బహిరంగ ప్రదేశంలో లేదా గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిల్వ చేయబడితే, సేవ జీవితం సాధారణంగా 1 నెలలు మించకూడదు, ఉపయోగించిన బఫర్‌ని తిరిగి ఉపయోగించడం కోసం నిల్వ బాటిల్‌కు తిరిగి ఇవ్వలేరు.
⑶ అధికారిక కొలతకు ముందు, ముందుగా పరికరం, ఎలక్ట్రోడ్ మరియు ప్రామాణిక బఫర్ సాధారణమైనవో కాదో తనిఖీ చేయండి. మరియు pH మీటర్‌ను క్రమం తప్పకుండా క్రమాంకనం చేయాలి. సాధారణంగా క్రమాంకనం చక్రం ఒక క్వార్టర్ లేదా సగం ఒక సంవత్సరం, మరియు రెండు పాయింట్ల అమరిక పద్ధతి అమరిక కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. అంటే, పరీక్షించాల్సిన నమూనా యొక్క pH విలువ పరిధి ప్రకారం, దానికి దగ్గరగా ఉన్న రెండు ప్రామాణిక బఫర్ పరిష్కారాలు ఎంపిక చేయబడతాయి. సాధారణంగా, రెండు బఫర్ సొల్యూషన్‌ల మధ్య pH విలువ వ్యత్యాసం తప్పనిసరిగా కనీసం 2 కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. మొదటి సొల్యూషన్‌తో పొజిషన్ చేసిన తర్వాత, రెండవ సొల్యూషన్‌ను మళ్లీ పరీక్షించండి. పొటెన్షియోమీటర్ యొక్క ప్రదర్శన ఫలితం మరియు రెండవ ప్రామాణిక బఫర్ ద్రావణం యొక్క ప్రామాణిక pH విలువ మధ్య వ్యత్యాసం 0.1 pH యూనిట్ కంటే ఎక్కువగా ఉండకూడదు. లోపం 0.1 pH యూనిట్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, పరీక్ష కోసం మూడవ ప్రామాణిక బఫర్ పరిష్కారాన్ని ఉపయోగించాలి. ఈ సమయంలో లోపం 0.1 pH యూనిట్ల కంటే తక్కువగా ఉంటే, రెండవ బఫర్ పరిష్కారంతో సమస్య ఎక్కువగా ఉంటుంది. లోపం ఇప్పటికీ 0.1 pH యూనిట్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, ఎలక్ట్రోడ్‌లో ఏదో తప్పు ఉంది మరియు ఎలక్ట్రోడ్‌ను ప్రాసెస్ చేయాలి లేదా కొత్త దానితో భర్తీ చేయాలి.
⑷ప్రామాణిక బఫర్ లేదా నమూనాను భర్తీ చేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రోడ్ పూర్తిగా స్వేదనజలంతో కడిగివేయబడాలి మరియు ఎలక్ట్రోడ్‌కు జోడించిన నీటిని ఫిల్టర్ పేపర్‌తో గ్రహించి, ఆపై పరస్పర ప్రభావాన్ని తొలగించడానికి కొలవవలసిన ద్రావణంతో కడిగివేయాలి. బలహీన బఫర్‌ల వినియోగానికి ఇది ముఖ్యం. పరిష్కారాలను ఉపయోగించినప్పుడు ఇది చాలా ముఖ్యం. pH విలువను కొలిచేటప్పుడు, ద్రావణాన్ని ఏకరీతిగా చేయడానికి మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ సమతుల్యతను సాధించడానికి సజల ద్రావణాన్ని తగిన విధంగా కదిలించాలి. చదివేటప్పుడు, కదిలించడం ఆపి, చదవడం స్థిరంగా ఉండటానికి కొంతసేపు నిలబడటానికి అనుమతించాలి.
⑸ కొలిచేటప్పుడు, మొదట రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లను నీటితో జాగ్రత్తగా కడిగి, ఆపై నీటి నమూనాతో కడిగి, ఆపై నీటి నమూనా ఉన్న చిన్న బీకర్‌లో ఎలక్ట్రోడ్‌లను ముంచి, నీటి నమూనా ఏకరీతిగా చేయడానికి బీకర్‌ను మీ చేతులతో జాగ్రత్తగా కదిలించి, రికార్డ్ చేయండి చదివిన తర్వాత pH విలువ స్థిరంగా ఉంటుంది.