碱度是表示水吸收
质子的能力的参数,通常用水中所含能与强酸定量作用的物质总量来标定。这类物质包括强碱、弱碱、
强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由
重碳酸盐(bicarbonate,
碳酸氢盐,下同)、碳酸盐和
氢氧化物引起的,其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、
化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的
缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是
总碱度这个定义,一般表征为相当于碳酸钙的浓度值。因此,从定义不难看出测量的方法--酸
滴定法。例如,可以用实验室的
滴定器、或数字滴定器对水处理过程中的碱度进行监测,当然还有在线的碱度测定仪。
简介
又称盐基度。
化合物中羟基与铝的摩尔比。一般用符号B来代表碱度%。它是
碱式氯化铝的重要质量指标,它直接决定着产品的化学
结构形态和许多特性,如
聚合度、分子电荷数、
混凝能力、贮存稳定性、pH值等。
碱度是指水中吸收
质子的能力,通常用水中所含能与强酸定量作用的物质总量来标定。水中碱度的形成主要是由于重碳酸盐、碳酸盐及
氢氧化物的存在,硼酸盐、磷酸盐和硅酸盐也会产生一些碱度。废水及其他复杂体系的水体中,还含有
有机碱类、金属水解性
盐类等,均为碱度组成部分。在这些情况下,碱度就成为一种水的综合性指标,代表能被强酸
滴定物质的总和。
水体碱度的来源
从水化学角度看,碱度是反映水结合质子的能力,也就是水与强酸中和能力的一个量,能结合质子的各种物质共同形成碱度。天然水中这些物质有HCO3-、CO32-、OH-、H4BO4-,以及H2PO4-、HPO42-、NH3等,我们常说的碱度主要是指碳酸根和
碳酸氢根含量的总和。对于天然水体碱度主要来自集雨区岩石、土壤中碳酸盐的溶解,大气中
二氧化碳的溶解转化、有机物的分解、生物的呼吸作用和水源的补给等。
各种碱度用标准酸滴定时可起下列反应:
OH- +H+= H2O
CO32-+ H+=HCO3-
HCO3-+ H+= H2O + CO2
碱度单位是过去所用的毫克当量/升,现已经改用毫摩尔/升,不过数值一样。
碱度是指一升溶液接受氢离子物质的量。碱度有酚酞碱度和总碱度两种。前者采用酚酞为指示剂,滴定终点PH约为8.3,用(JD)酚mmol/L表示。后者以甲基橙为指示剂,滴定终点PH约为4.2。
在酚酞碱度中约为碳酸根转变为碳酸氢根离子,所以不需要乘以2,在总碱度中需要乘以2.
实验测定
当
滴定至酚酞
指示剂由红色变为无色时,溶液pH值即为 8.3,指示水中
氢氧根离子(0H-)已被中和,碳酸盐均被转化为重碳酸盐,此时的滴定结果称为 “酚酞碱度”。当滴定至
甲基橙指示剂由黄色度为橙红色时,溶液的pH值为4.4— 4.5,指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和,此时的滴定结果称为“
总碱度”。
通过计算可求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量。但对于废水、
污水,则由于
组分复杂,这种计算是无实际意义的。
鞣性络合物鞣革性能的一个重要指标。定义为,用百分率表示的无机鞣剂,如铬络合物中OH基的总当量数对铬的总当量数的比值。碱度高表示该鞣性络合物的分子大,即与皮蛋白质结合能力强;反之,碱度低则表示该鞣性络合物的分子小,与皮蛋白质结合的能力弱,而渗透能力强。正确掌握碱度是合理实施鞣制工艺的一项重要因素。
碱度是海水中
弱酸阴离子总含量的一个量度,它的严格定义是:当温度为20℃时,1
立方分米海水中弱酸阴离子全部被释放时所需
氢离子的毫摩尔数,用符号 “AlK”或“A”表示。
矿石碱度一般以(CaO+MgO)/(Si02十Al2O3)表示,比值小于0.8为
酸性矿石,0.8~1.2为
自熔性矿石,大于 1.2为碱性矿石
碱度的计算
碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的全部物质.亦即能接受质子H+的物质总量。水中碱度主要由三类物质组成:强碱,如
氢氧化钠、
氢氧化钙等;弱碱,如氨、苯胺等;
强碱弱酸盐,如碳酸盐、酸性碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。而循环水碱度主要由下列公式表示:
M=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-] +[HSiO3-]+[H2P04-]+2[HPO42-]+[NH3]
由于正常情况下,循环水水质中后四项含量很少,故平时只表示前三项,即总碱度M为:M=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-]
工业循冷却水碱度的测定一直沿用传统的
中和滴定法,用酚酞作指示剂测定碱度,称为酚酞碱度,用符号P表示,用甲基橙作指示剂测定碱度,称为全碱度碱度,用符号M表示。对于不同的水质环境,碱度的计算方法略有不同,为了更好的反映水质的情况,我们需要选择合适的方法来计算
具体内容
自然水体碱度通常是由于碳酸盐、碳酸氢盐及氢氧离子造成的,因此总碱度一般可以表示成这些成分浓度的函数。
碱度的测定值因使用的
指示剂终点pH值不同而有很大的差异,只有当试样中的化学组成已知时,才能解释为具体的物质。对于
天然水和未污染的地表水,可直接以酸
滴定至pH8.3时消耗的量,为
酚酞碱度。以酸滴定至pH为4.4~4.5时消耗的量,为
甲基橙碱度。通过计算,可求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和
氢氧根离子的含量;对于废水、
污水,则由于组分复杂,这种计算无实际意义,往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH值。然后,用酸滴定以便获得分析者感兴趣的参数,并作出解释。
碱度指标常用于评价水体的
缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性,是对水和废水处理过程控制的判断性指标。若碱度是由过量的
碱金属盐类所形成,则碱度又是确定这种水是否适宜于灌溉的重要依据。
测定方法
用标准酸
滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法,即酸碱指示剂
滴定法和
电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃,确定特定 pH值下的碱度,它不受水样
浊度、
色度的影响,适用范围较广。用指示剂判断
滴定终点的方法简便快速,适用于控制性试验及
例行分析。二法均可根据需要和条件选用。
滴定法
原理:水样用酸溶液
滴定至规定的pH值,其终点可由加入的
酸碱指示剂在该pH值时颜色的变化来判断。
当滴定至
酚酞指示剂由红色变为无色时,溶液pH值即为8.3,指示水中
氢氧根离子已被中和,碳酸盐均被转为重碳酸盐
当滴定至甲基橙
指示剂由桔黄色变成桔红色时,溶液的pH值为4.4~4.5,指示水中的重碳酸盐(包括原有的和由碳酸盐转化成的)已被中和
根据上述两个终点到达时所消耗的盐酸标准滴定溶液的量,可以计算出水中碳酸盐、重碳酸盐及总碱度。
上述计算方法不适用于
污水及复杂体系中碳酸盐和重碳酸盐的计算。
电位滴定
原理:测定水样的碱度 用
玻璃电极为指示电极
甘汞电极为
参比电极用酸
标准溶液滴定其终点通过 pH 计或电位滴定仪指示 以 pH 8.3 表示水样中氢氧化物被中和及碳酸盐转为重碳酸盐时的终点 与
酚酞指示剂刚刚褪色时的 pH 值相当 以 pH 4.4~4.5 表示水中重碳酸盐(包括原有重碳酸盐和由碳酸盐转成的重碳酸盐)被中和的终点 与
甲基橙刚刚变为桔红色的 pH 值相当
工业废水或含复杂组分的水 可以 pH 3.7 指示总酸度的
滴定终点电位滴定法可以绘制成滴定时 pH 值对酸标准滴定液用量的
滴定曲线然后计算出相应
组分的含量或直接滴定到指定的终点
步骤:分取 100mL 水样置于 200mL 高型烧杯中 用盐酸
标准溶液滴定滴定方法同盐酸标准溶液的标定 当滴定到 pH 8.3 时 到达第一个终点 即
酚酞指示的终点 记录盐酸标准溶液消耗量
继续用盐酸标准溶液滴定至 pH 值达 4.4~4.5 时 到达第二个终点 即甲基橙指示的终点记录盐酸标准溶液用量。