مرکز دانش صنعت تاسیسات

آب به صورت برگشت پذیر ولی به مقدار خیلی کم یونیزه می شود. تجزیه آب به صورت  آنقدر کم است که در دمای اتاق در هر لیتر آب مقطر فقط ^7-10مول ⁺H با همین مقدار ^-OH در حال تعادل است. یعنی یک مولکول از هر 555000000 ( 10⁸ × 55/5 ) مولکول آب به ⁺H و ^-OH تجزیه می شود ولیکن بسیاری از ویژگی آب از همین مقدار کم یونیزاسیون ناشی می شود.
حاصلضرب یونی آب KW چنین تعریف می شود. 

 

مقدار Kw بستگی به دما دارد که در شکل زیر نشان داده شده است. رابطه فوق همواره صادق است و به ناخالصی های آب بستگی ندارد. قدرت اسید هر محیط آبی توسط PH بیان می شود که چنین تعریف می شود:

 

امروزه به سهولت با دستگاه pH متر امکان پذیر است. اما نباید فراموش کرد که هیچ آنالیزی بدون معلون کردن pH کامل نخواهد بود و نیز توجه داشته باشید که pH به دما بستگی دارد.

 

» قلیاییت آب
قلیایت آب نمایانگر ظرفیت آب برای خنثی کردن اسید افزوده شده و تا رسیدن به pH حدود 5/4 است. هرچه قلیاییت آب بیشتر باشد ظرفیت بافری آن بیشتر است. بنابراین دانستن قلیاییت آب مکمل دانستن pH آب می باشد، چون pH آب معرف قدرت اسیدی آب بوده ولی قلیاییت آب معرف مقاومت آب در برابر تغییرات pH است. آبی که حاوی  1ppm گاز Co₂ و 10ppm  قلیاییت باشد دارای همان PH آبی است که حاوی 10ppm  گاز Co₂ و 100ppm  قلیاییت است. اما اگر به آب اولی 4ppm  از گاز Co₂ اضافه کنیم PH آن کاملا تغییر می کند ولی اگر به آب دومی همان مقدار گاز CO2 اضافه کنیم، تغییر PH آن قابل توجه نیست و این معرف نقش قلیاییت در تولید محیط بافری در آب می باشد. قلیاییت آب طبیعی معمولا برابر مجموع غلظت یون های بی کربنات، کربنات و هیدروکسیل است. غلظت آنیون های دیگر چون فسفات یا سیلیکات در مقایسه با غلظت این سه یون قابل صرفنظر کردن هستند. در تصفیه آب نه فقط دانستن مجموع غلظت آنیون های تشکیل دهنده قلیاییت مهم است بلکه دانستن غلظت هر یک از آنیون ها هم مهم است. از این رو با اندازه گیری دو نوع قلیاییت، غلظت هر یک از سه آنیون تشکیل دهنده قلیاییت مشخص می شود.دو نوع قلیاییت عبارتند از:
1-قلیاییت ساده یا قلیاییت نسبت به فنل فنالئن P
2 – قلیاییت کل یا قلیاییت نسبت به متیل اورانژ M
روش اندازه گیری قلیاییت
محلول های لازم برای آزمایش: 1- محلول02/0 N  سولفوریک اسید. 2- معرف فنل فتالئین و متیل اورانژ
برای اندازه گیری قلیاییت، 100cc  از نمونه مورد نظر را در یک ارلن مایر 500cc  و 3 تا 4 قطره معرف فنل فتالئین بدان اضافه کنید. در صورتی که محلول ارغوانی شود، قلیاییت دارد و در غیر این صورت قلیاییت ندارد. اگر محلول ارغوانی شود پس از ریختن به اندازه کافی سولفوریک اسید، رنگ ارغوانی از بین خواهد رفت که PH محلول در این شرایط 8/3 خواهد شد.
هر سانتیمتر مکعب از سولفوریک اسید مصرف شده معرف 10ppm  قلیاییت ساده و بر حسب ( معادل کربنات کلسیم ) است. واکنش های انجام شده تا این مرحله به صورت زیر است.

 

اگر بخواهیم قلیاییت کل را پیدا کنیم باید در حضور معرف متیل اورانژ به تیتراسیون ادامه دهیم تا رنگ زرد پرتقالی (پوست پیازی) ظاهر شود PH در این نقطه حدود 5/4 می باشد. کل اسید مصرف شده از ابتدا تا PH حدود 5/4 را در 10 ضرب کرده تا قلیاییت کل پیدا شود. در محدوده قلیاییت کل ( که شامل محدوده قلیاییت ساده هم می شود ) واکنش های زیر انجام می شود.

 

جدول زیر می تواند به درک بهتر مفهوم دو نوع قلیاییت کمک کند.

توجه کنید که در تصفیه آب PH برابر 7 به مفهوم PH سرنوشت ساز مطرح نیست. در واقع PH حدود 5/4 در تصفیه آب نقش مهمتری از PH برابر 7 دارد چون معرف عدم وجود قلیاییت در آب است. می توان از فرمول زیر برای محاسبه قلیاییت آب استفاده کرد.

 

که در آن V حجم اسید مصرف شده با نرمالیته N است و Wحجم آب نمونه است.
» یادآوری این نکته مهم است که PH مطلوب آب دیگ بخار 11 الی 11.8 می باشد.

صنایع مهندسی برق و بخار