К химическим показателям воды относятся водородный показатель рН, общая минерализация (сухой остаток), жесткость, щелочность, окисляемость - так называемые обобщенные, а также концентрация растворенных органических и неорганических веществ - нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ (ПАУ) и др. Нормативы.
Водородный показатель воды.Водородный показатель воды рН - это показатель концентрации водородных ионов, численно равный отрицательному логарифму концентрации водородных ионов:
рН = -1g(Н+).
Активная реакция воды в зависимости от концентрации водородных ионов может быть нейтральной, кислой или щелочной.
Молекула воды относится к слабым электролитам, степень ее диссоциации на ион водорода Н+ и гидроксильный ион ОН- невелика. Из 10 млн. молекул только одна распадается на ион водорода и гидроксильный ион:
Н2О —›Н+ + ОН-
Произведение концентраций этих ионов есть величина постоянная и называется ионным произведением воды Кw.
Осевидно, что
Kw = (H+)(OH-) = (10-7)(10-7) = 10-17 (моль/л)2.
Напомним, что моль - это такое количество вещества, которое численно равно его молекулярной, атомной или ионной массе.
В воде с нейтральной реакцией концентрация ионов водорода СH+ равна концентрации гидроксильных ионов СOH+, что составляет приблизительно С= 10-7г/л.
Видно, что величина рН воды численно равна показателю степени концентрации водородных ионов, взятому с противоположным знаком.
Характеристика водных растворов при различной концентрации водородных ионов
Для питьевой воды величина рН должна составлять от 6 до 9. Измеряют активную реакцию воды специальными приборами - рН-метрами, иногда с помощью индикаторов. Цвета важнейших индикаторов при различных значениях рН приведены в таблице.
Наименование индикатора | Цвет индикатора в различных средах | ||
Кислой | Нейтральной (pH=7) | Щелочной | |
Метиловый оранжевый | Красный (pH < 3,1) | Оранжевый | Желтый (pH > 4,4) |
Метиловый красный | Красный (pH < 4,2) | Оранжевый | Желтый (pH > 6,3) |
Фенолфталеин | Бесцветный (pH < 8,0) | Бледно-малиновый | Малиновый (pH > 9,8) |