Lúgosság

 Nyomtatás

Mi az a lúgosság?

A lúgosság a víz savak semlegesítésére vonatkozó képességének értéke. A víz pufferkapacitásának is nevezik, illetve a víz ellenállóképességének a pH-érték megváltozásával szemben, amikor savat adnak hozzá.

A víz lúgosságát (7,0 vagy magasabb pH-érték) elsősorban az oldott savsemlegesítő anyagok (alkáli anyagok) jelenléte okozza. A vízben lévő szén-dioxid egyensúlyához kapcsolódik, és a pH függvénye.

A lúgossághoz hozzájáruló három fő alkáli ion a következő:

  • Bikarbonát (HCO 3 -)
  • Karbonát (CO 3 2-)
  • Hidroxid (OH -)

Összes lúgosság

Az összes lúgosság a mintában jelen lévő alkáli anyagok (összes karbonát, bikarbonát és hidroxid ion) ppm-ben meghatározott értéke. Vagyis az összes lúgosság a víznek a pH-érték módosulásával szembeni ellenállási képességének mértéke.

Az összes lúgosságot 4,9-es, 4,6-es, 4,5-es vagy 4,3-es pH-értékre való titrálással határozzák meg, a jelen lévő szén-dioxid mennyiségétől függően.

Fenolftalein lúgosság

A fenolftalein lúgosság (p-lúgosság) 8,3-es pH-értékre (az a végpont, melynél a fenolftalein indikátor színe megváltozik) való titrálással kerül megállapításra, és megadja az összes hidroxid mennyiségét és a karbonát felét. A fenolftalein lúgosság az összes lúgosság alegysége.

A kemény víz jellemzően lúgos, míg a lágy víz inkább savas. Szokatlan körülmények között azonban előfordulnak kivételek.


Vásárlás most

Miért kell lúgossági tesztet végezni?

A lúgosság fontos tényező számos alkalmazásban, beleértve az ivóvíz-előállítást és az italgyártást, illetve a kazánvíz-/hűtővíz- és szennyvízkezelést, valamint számos gyártási és vegyianyag-előállítási folyamatot.

  • A magas fokú lúgosság képes mérsékelni a nehézfémek okozta toxicitást úgy, hogy a jelen lévő bikarbonátokkal és karbonátokkal eltávolítja a fémeket az oldatokból.
  • A természetes környezetekben az alacsony lúgosság sebezhetővé teszi a patakokat, folyókat és tavakat a savas szennyeződésekkel szemben, melynek következtében a víz pH-értéke annyira lecsökkenhet, hogy az ártalmassá válik a kétéltűek, a halak és az állati planktonok számára.
  • A lúgosságra a szennyvízkezelésben a pH-érték pufferelése vagy stabilizálása miatt van szükség, hogy megvalósulhasson az anaerob lebontási fázis.
  • A biológiai szennyvízkezelésben a nitrifikációs eljárás során a lúgosság hatására az ammónia nitritté, majd nitráttá alakul. A megfelelő biológiai aktivitás érdekében fenn kell tartani a lúgosság egy adott minimális koncentrációját.
  • Elfogyasztva a nagyon lúgos víznek kellemetlen, szénsavas üdítőitalokra emlékeztető íze van, és ártalmas lehet az emberi egészségre. Az ipari berendezések és csövek esetén a nagyon lúgos víz vízkövesedést vagy ásványi lerakódásokat okozhat.

A Hach ® vállalatnál minden olyan tesztberendezést, erőforrást, képzést és szoftvert megtalál, mely ahhoz szükséges, hogy sikeresen felügyelhesse a lúgosságot folyamat-alkalmazásában.

Kiemelt lúgosságmérő termékek

EZ Series Alkalinity Analysers

Az EZ sorozatú online elemzők többféle lehetőséget kínálnak a víz lúgosságának felügyeletére.

Vásárlás most

Titralab AT1000 & KF1000 Series

Az AT1000 és KF1000 műszerek egyérintéses automatikus laboratóriumi elemzők, melyek mind a potenciometriás titrálás (AT1000 sorozat), mind a Karl Fischer-féle volumetriás titrálás (KF1000 sorozat) területét lefedik.

Vásárlás most

SL1000 hordozható párhuzamos elemző (PPA)

A Hach SL1000 hordozható párhuzamos elemzővel (PPA) kevesebb, mint feleannyi lépésben végezhetők el ugyanazok a tesztek, mint manuálisan. A pontos eredmények kevesebb hibalehetőséggel, pillanatok alatt megszületnek.

Vásárlás most

Spektrofotométerek

A Hach több mint 70 éve végez innovációkat a spektrofotometria területén, és számos piacvezető spektrofotométert kínál a vízelemzési alkalmazásokhoz.

Vásárlás most

Tesztkészletek

Kiváló minőségű Hach kémiai anyag egy egyszerűen használható tesztcsíkon.

Vásárlás most

 

Mely folyamatoknál van szükség a lúgosság felügyeletére?

Szennyvízkezelés

A szennyvízkezelésben a lúgosság fontos paraméter a különböző biológiai kezelési folyamatok állapotának és stabilitásának megállapítása szempontjából.

Az anaerob lebontás során a lúgosság és annak aránya az illékony zsírsavak (VFA-k) koncentrációjához képest a legfontosabb érték a biológiai folyamat stabilitásának megállapítása szempontjából. Az optimális eredmények elérése érdekében a digesztor pH-értékének 6,5 és 7,5 között kell lennie.

Csupán a pH mérése azonban nem elegendő. A fenntartható és biztonságos működés érdekében a víznek megfelelő pufferkapacitással kell rendelkeznie a savkoncentrációban bekövetkező változások kompenzálásához. A túlságosan savas digesztor toxikus hatással van baktériumokra, különösen a metánt előállító baktériumra. Az alacsony pH-érték által jelentett toxikus körülmények miatti problémák nagyon költségesek lehetnek a gáztermelés lecsökkenése és a lúgosság vegyi úton történő növelése miatt, illetve jelentősen megnövelheti a személyzet munkaidejét és -terhelését is. Egy problémás digesztor helyreállítása nagyon időigényes folyamat, akár heteket is igénybe vehet.

Az olyan rendszerekben, ahol az ammónium-nitrogén eltávolítására van szükség, a lúgosság egy kulcsfontosságú felügyeleti paraméter a stabil nitrifikáció szempontjából. Az 50 mg/L alatti lúgossági érték megakadályozza az ammónia/ammónium biológiai úton nitritté, majd nitráttá alakulását. Ha egy biológiai rendszer lúgossága lecsökken, a pH is gyors csökkenésnek indulhat. Egy levegőztetett biológiai nitrogéneltávolító felügyelete során a pH egy gyakran használt és hasznos indikátor a rendszer nitirifikációjának stabilitása szempontjából, ugyanakkor csak utólag jelzi a problémákat. A rendszerstabilitás maximális szintű felügyelete érdekében lúgosságméréseket kell végezni, melyek prediktív módon jelzik a problémákat, mielőtt azok kritikussá válnának.

A vízkezelő üzemekben lévő levegőztetőmedencék aktiválják a biológiai iszapfolyamatot. Az oldott ásványokban lévő anyagoknak köszönhetően erősen lúgos víz befolyásolja a lebontáshoz szükséges baktériumokat.

Ivóvízkezelés

A lúgosság pH-pufferként hat a víz koagulálása és mész-szódás lágyítása során. A lúgosságot folyamatosan felügyelik a vízkezelési eljárások során, valamint az elosztórendszerben is, hogy biztonságos ivóvíz legyen biztosítható a közösség számára.

A nyersvíz lúgosságának ismerete nagyon fontos a megfelelő koagulálószerek kiválasztása és a koagulálási/flokkulálási eljárások előkészítése szempontjából. Az összes kritikus fontosságú paraméter megfelelő ismeretével a koagulációs eljárás tovább javítható az összes szerves szén (TOC) eltávolításával és a fertőtlenítési melléktermék-képződés (DBP) lehetőségének csökkentésével a klorinációt megelőzően.

A szűrt víz lúgosságát az elosztórendszerbe engedése előtt gyakran módosítják a korrozivitásának szabályozása érdekében. Az elosztóhálózatban lévő csapvíz lúgosságának mérése nagyon fontos a megfelelő korrózióvédelem biztosítása, illetve az ólom és réz szabály (LCR) megsértésének elkerülése érdekében.

A vízkezelő üzemekben azért mérik a lúgosságot, mert az pH-pufferként hat a koagulálás során.

Italgyártás

A kazánokban és hűtőtornyokban használt tápvíz lúgosságának felügyelete mellett ez a paraméter a gyártáshoz használt forrásvíz kiértékelése során is elengedhetetlen fontosságú, mert a rossz vagy ingadozó mértékű lúgosság negatívan befolyásolhatja a sörök, gyümölcslevek és egyéb italok ízét és teljes körű minőségét.

Az italgyártó üzemek üvegpalack-gyártósorai jó emlékeztetőként szolgálnak azzal kapcsolatban, hogy a lúgosság miként befolyásolhatja a termékek ízét és minőségét.

Vegyi anyagok gyártási ipari eljárásokhoz

A hűtési folyamatok során számos egyéb paraméter mellett a lúgosságot is felügyelik, a csőrendszerek, a kondenzátorok és a szárítók korróziójának megakadályozása érdekében. Az ipari szennyvízkezelés során a lúgosság és az egyéb kulcsfontosságú paraméterek felügyelete segít biztosítani a vegyipari szabályozásoknak való megfelelést, elkerülni az előírások megsértését, maximalizálni a hatékonyságot, kontrollálni a költségeket és a lehető legmagasabb egészségügyi és biztonsági szinten dolgozni.

Hűtőtornyok gőzt bocsátanak ki az ég felé. A lúgosság felügyelete alapvető fontosságú az ipari vízkezelés során, a károsító hatású korrózió elkerülése érdekében.

Hogyan zajlik a lúgosság felügyelete?


Hach EZ sorozatú lúgosságelemzők

Titrálás

Asztali:

AT1000 digitális titrálás

Online:

EZ sorozatú lúgosságelemzők


Hach SL1000 többparaméteres elemző

Kolorimetriás módszer

SL1000


Hach összes lúgosságot mérő tesztcsíkok

Tesztcsíkok/tesztkészletek

Lúgossági tesztkészlet

Összes lúgosságot mérő tesztcsíkok

Gyakran ismétlődő kérdések

Mi a különbség a keménység a lúgosság között?

A keménység az oldatban lévő multivalens fémionok összessége, míg a lúgosság az oldat savsemlegesítési képességének az értéke (a hidroxid, karbonát és bikarbonát ionok összessége). A természetes vízrendszerekben általában megtalálható a kalcium-karbonát, és a víz különböző jellemzőiért felelős. A keménység és a lúgosság a CaCO 3 koncentrációjaként van kifejezve, ami lehetővé teszi több vegyi anyag egyetlen számmal való kifejezését, másrészt megkönnyíti az oldat karbonát- és nemkarbonát-keménységének kiszámítását.

Milyen a minta lúgossága, ha a fenolftalein indikátor nem színezi rózsaszínűre a mintát?

A fenolftalein lúgosság titrálással való megállapításához fenolftalein indikátort használnak, mely a végponton rózsaszínűről színtelenre változik. Ha a minta nem válik rózsaszínűvé az indikátor hozzáadása után, a minta nem rendelkezik fenolftalein lúgossággal. A minta egyáltalán nem rendelkezik fenolftalein lúgossággal, ha a pH-értéke 8,3 alatti.

Mi a különbség az összes lúgosság, a kolorimetriás módszer, a TNTplus 870 és a 10239-es módszer között?

A 8 mmol/L fölötti savkapacitással rendelkező mintákat olyan ionmentes (DI) vízzel kell hígítani, mely nem tartalmaz szén-dioxidot (CO 2). A CO 2 forralással távolítható el az ionmentes vízből. A hígításhoz használt víz CO 2-mentessége egy vakmérés elvégzésével ellenőrizhető. Ha a minták nagy pufferkapacitással rendelkeznek, hígítsa azokat ionmentes vízzel. A minták vagy standardok hígításához használt ionmentes vízben lévő CO 2 zavart okoz a kolorimetriás vizsgálat során. A titrálás során a víz CO 2-mentessége kevésbé létfontosságú, mint a kolorimetriás eljárás során. A kolorimetriás érzékelési módszer jellegéből és a minta kis mennyiségéből adódóan a kolorimetriás vizsgálat érzékenyebb a CO 2-koncentráció kisebb változásaira.

Melyek a gyakori zavaró tényezők a lúgosság titrálási módszerekkel való megállapítása során?

Néhány példa a lúgosság titrálással való megállapítását zavaró gyakori tényezőkre:

  • Klór – A 3,5 mg/L fölötti klórszintek sárgásbarna színt okozhatnak a brómkrezolzöld-metilvörös porpárna hozzáadásakor. Az interferencia megszüntetéséhez végezzen előkezelést a mintán 1 csepp nátrium-tioszulfát (0,1 N / 100 mL minta) hozzáadásával, mielőtt bármilyen egyéb reagenst adna hozzá.
  • Színesség vagy zavarosság – A színesség vagy zavarosság megnehezítheti a végponton való színváltozás megfigyelését. Ne szűrje és ne hígítsa a színes vagy zavaros mintákat. Használjon pH-mérőt, és titrálja a mintákat a megadott végpontokra:

    Minta kompozíciója Fenolftalein lúgosság Összes lúgosság
    Lúgosság: körülbelül 30 mg/L pH 8.3 pH 4.9
    Lúgosság: körülbelül 150 mg/L pH 8.3 pH 4.6
    Lúgosság: körülbelül 500 mg/L pH 8.3 pH 4.3
    Szilikátokat vagy foszfátokat tartalmaz pH 8.3 pH 4.5
    Ipari szennyvíz vagy komplex rendszerek pH 8.3 pH 4.5
    Rutin vagy automatizált elemzés pH 8.3 pH 4.5
  • Szappanok, olajos anyagok, szuszpendált szilárd anyagok és csapadékok - Olajok vagy szilárd anyagok összegyűlhetnek a pH-szondán, és lassú reakciót válthatnak ki. Használat után azonnal tisztítsa meg a szondát.