15.09.2017
Что такое pН воды и почему важно его знать
Уровень активности ионов водорода в воде является одним из важнейших факторов, влияющих на оценку качества жидкости. Именно от данного критерия зависит уровень кислотно-щелочного баланса и направленность биохимических реакций, которые будут происходить в организме после употребления этой жидкости. В данной статье мы подробнее остановимся на вопросе, что такое pН воды, каким образом его определяют, а также же как повысить или понизить pН воды.
Из этой статьи вы узнаете:
- Что такое pН воды
- Какова норма pН воды
- Чем грозит низкий уровень pH воды
- Как измерить pН воды
Понятие кислотно-щелочного баланса и характер его влияния на воду
Водородный показатель или уровень рН – мера кислотности или щелочности воды, отражающая долю активных ионов водорода в водных растворах. При его значении в условиях нормальных температур <7 раствор относится к кислым, =7 – нейтральным, >7 – щелочным.
Показатель оказывает прямое влияние на скорость протеканиях химических и биологических реакций и активность веществ.
В системах подготовки воды для бассейнов этот показатель отслеживается с целью:
- Создания комфортных и безопасных условий для купающихся. Вода с повышенным содержанием кислот или щелочей одинаково опасна для слизистых и кожных покровов.
- Снижения рисков размножения патогенной микрофлоры. При низком рН в воде могут активно размножаться некоторые виды зеленых водорослей, при повышенном – создается благоприятная среда для цист и бактерий.
- Оптимизирования расхода химических средств для дезинфекции и защиты бассейнов. При отклонении от нормы препараты либо перестают действовать, либо действуют при увеличенном расходе (что не всегда допустимо). Это особенно заметно при работе с обеззараживающими составами на основе хлора, максимально эффективными при значении рН в пределах 7,0-7,2 и практически бесполезными при рН от 8 и выше.
Выводы
Значение pH воды имеет решающее значение не только для выбора материалов трубопровода. Кислотная или щелочная ценность воды также важна для здоровья человека, поскольку современные пищевые привычки склонны снабжать организм большим количеством кислот. Основания нейтрализуют эти кислоты не только в питьевой воде, но и в нашем организме. Это очень важно, потому что в подкисленном состоянии эритроциты легко слипаются и транспорт кислорода в организме значительно уменьшается. Чрезмерно подкисленная диета оказывает негативное влияние на здоровье и ведет к хроническому дефициту кислорода и зашлаковыванию клеток. Таким образом, правильный pH воды способствует улучшению самочувствия.
Какие есть нормы?
Требования к воде для плавательных бассейнов прописаны в СанПиНе 2.1.2. 1188-03.
Среда считается наиболее комфортной для купающихся и безопасной для эксплуатации при узком диапазоне рН, а именно – в пределах 7,2-7,4.
Допустимый для бассейнов минимум составляет 7,0, максимум – 7,6, при отклонении в обе стороны водородный показатель нуждается в регулировке.
В частности, при уровне ниже нормы в воде ускоряются кислотные процессы и усиливаются коррозийные воздействия на металлические части, швы и облицовку бассейна. При существенном снижении рН вода бассейна сильно сушит кожные и слизистые покровы, вплоть до жжения в глазах или выпадении волос после купания.
Важно! При отклонении водного показателя в большую сторону в бассейне начинает накапливаться щелочь, что приводит к образованию кальциевых отложений, активному размножению микроорганизмов, поломкам фильтров, появлению неприятных запахов и помутнению воды. В воде с повышенным рН неприятно купаться из-за ощущения скользкости и раздражения кожи.
Хранение
Электроды pH-метра очень чувствительны. В результате неправильного хранения может произойти порча материала, из которого они изготовлены. Часто случается, что поверхность высыхает и может растрескаться. В появившихся трещинах может скопиться окисление от ранее проведенный измерений.
Хранить pН-метр лучше в обычной дистиллированной воде. Можно держать прибор воде с долей кислотности не выше 4. Для правильного хранения приборы комплектуются специальной колбой. В нее и нужно наливать дистиллированную воду.
Если электроды прибора со временем иссохнут, то их придется при каждом последующем замере повторно проводить калибровку устройства.
Как измерить уровень кислотности?
Работы по корректировке водородного показателя начинаются с его измерения. Выбор метода и типа тестеров зависит от бюджета и назначения бассейнов.
Для разовых измерений для этих целей лучше подходят одноразовые тестеры (таблетки или тесты-полоски), при высоких требованиях к точности и частых замерах предпочтение отдается цифровому рН-метру.
В видео ниже рассказывается о том, как проверить уровень pH:
рH-метр
Принцип действия приборов для определения рН (например, Мегеон 17001) основан на измерении величины ЭДС, пропорциональной активности ионов водорода в воде бассейна. Большинство современных моделей оснащаются удобными цифровыми дисплеями и отражают значение показателя с высокой точностью.
Действия пользователя при этом минимальны: прибор погружается нужным концом в пробирку с небольшой (25-30 мл) пробой воды, после стабилизации (5-10 с, не более) показания снимаются и используются для принятия решения о корректировке. После применения и перед следующим использованием датчик промывается дистиллированной водой.
Минусов у цифровых рН-метров немного, но они есть. Приборы стоят дороже одноразовых тестов и нуждаются в периодической калибровке (проверочные растворы входят в базовый комплект) и смене батарей. Но при необходимости постоянного мониторинга они однозначно окупаются.
Таблетки
Таблетированные средства для определения рН (например, DPD от HTH) продаются в запакованных блистерах и используются в комплексе с пластиковыми тестерами определенного объема от того же производителя.
Пошаговая инструкция по работе с ними:
- Пластиковый тестер открывается и промывается чистой водой.
- С бассейна берется проба воды с отступом от края от 50 см и от поверхности – от 5 см (точные параметры забора указываются в инструкции).
- Пластиковый тестер ставится на ровное и устойчивое основание.
- Из блистера прямо в емкость тестера с пометкой рН выдавливается таблетка. На этом этапе важно не касаться таблетки пальцами и не путать отделения (некоторые тестеры помогают одновременно измерить водородный показатель и степень содержания хлора в воде с помощью разных таблеток).
- Тестер закрывается и интенсивно встряхивается до полного растворения таблетки.
- Цвет раствора сверяется с эталонной шкалой, обычно располагаемой прямо на поверхности тестера.
- После проведения измерений емкость тщательно промывается водой и просушивается. При появлении стойкого цветного налета на внутренних стенках тестер меняется на новый.
Важно! Блистер с таблетками и тестер берегут от солнечных лучей и перепадов температур. Потерявшие цвет или просроченные средства перестают растворяться или показывают неточный результат.
Лакмусовая бумажка
Одноразовые тестеры этого типа (например, от GARDEN SHOW) представляют собой полоски, покрытые кислотно-основными индикаторами, меняющими цвет при погружении в жидкую среду.
Примером таких индикаторов служит лакмус, метилоранж и другие красители на органической основе.
Из-за изменения цвета только при смене типа среды и определенного интервала кислотности (1-2 единицы) на полоски обычно наносят смеси из 3-4 таких веществ.
Схема работы с такими тестерами простая:
- В чистый пластиковый стаканчик отбирается небольшое количество воды из бассейна.
- Край полоски опускается в воду.
- После указанного в инструкции временного интервала полученный цвет сравнивается с прилагаемой шкалой.
У большинства производителей универсальных тестеров для бассейна полоски становятся желтыми или красными при попадании в щелочную среду (т.е. при высоком рН) или голубыми или синими – в кислую, но точное значение показателя определяется лишь по шкале в инструкции или на упаковке. Используемые тестеры не пригодны для повторного использования, после получения результата их просто выбрасывают.
Внимание! При работе с одноразовыми тестами результаты измерений во многом зависят от цветового восприятия человека, характера освещенности и времени суток. Для получения точных результатов тестирование стоит проводить днем при нормальном освещении.
Принцип работы
Принцип работы pH-метра основан на прохождении тока через вещество. Для определения количества pH ионов, электрический ток проходит по хлорсеребрянному электроду, создавая окисление для получения реакции, а также более быстрому контакту с электрическим напряжением. Иными словами, этот прибор является вольтметром. Но вместо разметки по напряжению на него нанесена разметка pH. Современные приборы позволяют осуществить замер уже по готовым электродам измерения и сравнения. Более подробно процесс измерения проходит следующим образом:
- Боросиликатная трубка является проводником электрического тока. Внутри трубки есть шарик, для контроля замера. В трубку наливается специальный раствор на основе соляной кислоты и хлорида серебра.
- В трубку с раствором опускается проволока из серебра.
- Трубка опускается в среду, в которой проводится замер.
- Для большего контакта, в раствор добавляется ртутно — каломелевая паста.
- Весь раствор подвергается воздействию электрического тока.
- Получившаяся реакция заставляет ионы водорода двигаться более быстро и высвобождать долю энергии.
- С электродов при помощи мультиметра берется замер.
- Этот замер является показателем pH в растворе.
Это лабораторный вариант измерения. Метод работает практически для любых сред. Для обеспечения точных показаний, после замера используется контрольный электрод для сравнения.
Для работы прибора требуется довольно высокое напряжение. Сила тока во время исследования должна быть не менее 10 ампер. Это необходимо для преодоления сопротивления электрическому току от объекта исследования.
Современные pH-метры способны замерять не только количество положительных ионов. Они по сути являются переносными лабораториями. Теперь можно замерять концентрацию нитратов, вредных химикатов и ионов. Встроенная система памяти способна распознать практически любой химический элемент, который способен реагировать на электрическое напряжение. Но в отличие от лабораторных устройств, для проведения анализа эти приборам не требуется высокое напряжение.
Что влияет на параметр?
Этот параметр напрямую зависит от исходной жесткости воды, температуры окружающей среды и других внешних факторов, включая интенсивность использования бассейна, количество и тип вводимых химреагентов и эффективность фильтрации.
Причины снижения
Накопление кислоты в бассейне достигается в первую очередь при передозировке средств для водоподготовки, в частности – при активном использовании кислотных реагентов на основе хлора. Помимо этого, стабильно низкий рН наблюдают при заливке бассейна чрезмерно мягкой водой.
В таких случаях достаточно сменить тип дезинфектора, лучше всего – на составы на основе гипохлорида кальция или натрия.
Почему растет показатель?
Накопление щелочи и рост рН происходит:
Из-за естественных причин – после попадания грязи от купающихся и размножения бактерий.- При низкой эффективности фильтров или при ошибках на этапе водоподготовке при первичной заливке бассейна.
- При исходно большой доле солей кальция и магния и частом доливе такой воды в бассейн в жаркое время.
- При ошибках при выборе дозировки средств для нормализации рН-баланса.
Одноточечное устройство
Калибровка одноточечного устройства проводится следующим образом:
- В емкость с полученным раствором опускается включенный pH-метр.
- Далее нужно зафиксировать полученные данные.
- При помощи регулировочного винта проводится доводка устройства до показателей равных 6.86 pH.
Настройки проводятся очень медленно, без резких поворотов. Если после калибровки устройство не планируется использовать, его нужно помыть и вложить в колбу с водой для хранения.
Способы корректировки
Корректировка этого показателя выполняется с помощью порошковых или концентрированных химических средств, быстро растворяющихся в воде.
Составы вводятся при отсутствии купающихся, с применением стандартных мер безопасности при работе с химическими препаратами.
Что делать, если показатель низкий?
Снижение кислотности достигается с помощью препаратов типа «рН-плюс» (преимущественно на основе карбоната натрия. Пример – составы от HTH), разводимых в чистых пластиковых емкостях или распределительных баках после подбора нужной дозировки.
Полностью растворенные средства заливаются непосредственно в чашу бассейна, в идеале – перед возвратными соплами фильтрационных систем. При повышенных требованиях к точности состав вводится порционно, с контролем рН после ввода новой дозы.
Рекомендуем статью по теме
Полезные рекомендации, как повысить pH воды в бассейне
Уменьшение
Снижение концентрации щелочных растворов, доли жестких солей или растворенного углекислого газа достигается путем ввода составов «рН-минус» (например, от фирмы Aqualeon) с добавками или на основе бисульфатов натрия. Порядок действий тот же – препарат растворяется и дозировано вводится в бассейн.
Справка! Сухие виды препаратов могут размещаться в корзинке скиммеров. Препараты этого типа не заливают рядом с металлическими элементами.
При чрезмерной жесткости воды перед вводом корректирующих препаратов схема действий меняется. Работы начинаются с отключения фильтрационных систем и отстаивания бассейна не менее 12 ч. После это со дна чаши удаляется осадок, и лишь потом в нее вводят понижающие препараты.
Каков нормальный pH воды
Нормальным водородным показателем считается примерный показатель кислотности крови рыб (7–7,5). Примерно этому показателю соответствует норма pH чистой жидкости без примесей.
Пресноводный аквариум
В пресноводных аквариумах изменяют какой-то параметр постепенно. Для этого часть свежей жидкости наливают в отдельный резервуар и дают некоторое время настояться. Если у пресной воды низкая кислотность, то в жидкость добавляют пищевую соду, которую заранее тщательно размешивают и отстаивают.
Для окисляемости аквариумной жидкости используют ортофосфорную или соляную кислоту в малых дозах.
Морской аквариум
У морских обитателей уровень pH аквариумной воды важен и даже небольшие отклонения приведут к нарушению нормального состояния рыб. Оптимальный показатель pH — 8,2. Изменение водородного показателя не только прямо влияет на организмы рыб, но и косвенно. При понижении щелочности происходит кальцификация, затормаживающая построение скелета.
Щелочность повышается с помощью кальциевого реактива вместе с углекислым газом.
Но высокий pH снизить не так легко. При этом обязательно учитывайте уровень кальция, ведь резкие изменения этого показателя принесут больше вреда, чем повышенная щелочность.
Правила использования
После того как прибор был откалиброван, его можно использовать для забора проб. Согласно инструкции, перед тем как использовать прибор, необходимо:
- Прибор включить и дать ему откалибровать свою работу. В зависимости от модели устройства, на это понадобится от 5 до 30 минут.
- Провести осмотр электродов. При необходимости ополоснуть электроды проточной водой и протереть бумажной салфеткой. После чистки прибор не должен соприкасаться с любыми поверхностями.
- Приготовить эталонные растворы. За эталон берутся составы с уровнями кислотности 7, 4, 9, 21.
- Проверить работу прибора в любом из растворов.
- После проверки еще раз промыть электроды.
Многие начинающие любители химии задаются вопросом для чего такие приготовления к замерам. Такое руководство необходимо с целью проведения наиболее точных измерений кислотности.
