pH

مقدار pH نمونه وار برخی از انواع فاضلاب ها
ردیف نوع فاضلاب محدوده
1 بهداشتی - خانگی 6/7-8
2 بهداشتی - بیمارستانی 5/1-6/9
3 صنایع لبنی 4/4-9/4
4 صنایع کنسرو گوجه فرنگی 7/2-8/0

 

مقدار pH بهینه جهت انجام برخی فرآیندهای تصفیه فاضلاب
ردیف نوع فاضلاب محدوده
1 نیتریفیکاسیون لجن فعال 6/8-7/4
2 احیاء و ترسیب کروم <3
3 اکسیداسیون سیانید با کلر 9-11/5
تصویر1: pH متر آنلاین آزمایشگاهی
 
 
تصویر2: pH متر آنلاین پرتابل
 
 
تصویر3: کاغذ pH
 
 

 pH به معنی قدرت هیدروژن (Power of Hydrogen) است که در واقع علامتی است که توسط آن می توان قدرت اسید یا باز را به شکل یک عدد بیان کرد. مقدار pH به کمک رابطه زیر تعیین می شود.


[+ pH=-log[H

غلظت یون هیدروژن در آب بستگی مستقیمی به پیشرفت تفکیک ملکولی آب دارد. تفکیک ملکولی آب مطابق رابطه زیر است.


- H2o↔H++OH

با توجه به قانون اثر جرم خواهیم داشت:


H+][OH-]/[H2O]=K]

که K در این رابطه مقدار ثابتی بوده و براکت ها نشان دهنده غلظت یون بر حسب مول بر لیتر است. همچنین از آنجا که غلظت آب اساساً ثابت است لذا:


H+][OH-]=Kw]


که Kw همان ثابت یونیزاسیون آب است که تقریباً برابر با 1014×1 در دمای 25 درجه سانتیگراد می باشد. بنابراین با توجه به تعریف pH می توان گفت:


pH+pOH=14

   به عبارت دیگر مقدار pH همواره عددی بین 14-0 خواهد بود. از آنجا که pH آب در حالت تعادل یونی (خنثی) 7 است، اگر مقدار pH کمتر از 7 باشد آن را اسیدی و اگر بیش از 7 باشد، قلیایی می گویند.

    مقدار pH محیط بر روی تمامی جانداران شامل انسان ها، جانوران و گیاهان موثر است. حتی تغییرات این پارامتر می تواند تاثیرات بسیار مخربی را بر روی انواع مواد مانند فلزات، مصالح ساختمانی و لوازم زندگی داشته باشد. از این رو تعیین و کنترل آن در سلامت محیط زیست و ساکنان آن بسیار مهم است. محدوده مناسب برای فعالیت های بیولوژیکی معمولاً می باشد. از همین رو استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست محدوده مجاز را برای تخلیه پساب به آبهای سطحی، چاه جذبی و مصارف کشاورزی و آبیاری فضای سبز در نظر گرفته است.

     اهمیت دیگر مقدار pH از آن جهت است که تأثیر بسیار زیادی بر روند و سرعت واکنش های شیمیایی دارد بطوریکه در بسیاری از فرآیندهای تصفیه فاضلاب باید ابتدا مقدار pH را متناسب با فرآیند مورد استفاده تنظیم نمود. فرآیند ترسیب شیمیایی فلزات سنگین، انعقاد و لخته سازی و فرآیند UASB از جمله فرآیندهایی هستند که به مقدار pH فاضلاب بسیار حساسند.

     معمولاً مقدار pH فاضلاب را به دو طریق اندازه گیری می کنند. روش اول استفاده از pH مترهای آنلاین است. این دستگاه دارای یک سنسور pH بوده که درفاضلاب وارد شده و مقدار pH را بصورت آنلاین بر روی صفحه نمایشگر نشان می دهد. البته برخی از آنها پرتابل و برخی دیگر مخصوص استفاده در آزمایشگاه هستند. در تصویر 1 نمونه از pH متر آنلاین آزمایشگاهی و در تصویر 2 نمونه ای از pH متر آنلاین پرتابل مشاهده می شود.

     روش دیگر اندازه گیری pH، استفاده از کاغذهای رنگی است. برروی این کاغذهای موادی وجود دارد که در تماس با pHهای مختلف تغییر رنگهای مخصوصی می دهند که با استفاده از راهنمای این رنگها می توان مقدار pH را مشخص کرد. دقت این روش بسیار کمتر از روش قبلی است اما کاربرد آن هم ساده تر و هم کم هزینه تر است. در تصویر نمونه ای از این نوع کاغذهای نشانگر pH دیده می شود.