Водородный показатель воды: что это и почему он так важен

Водородный показатель воды: что это и почему он так важен

рН балланс
В предыдущей статье мы рассказали о том, как измерить и правильно установить уровень рН воды в бассейне, а также об основных последствиях смещения баланса в сторону понижения и повышения рН. Теперь давайте немного углубимся в химическую суть вопроса.

Перед тем, как приняться за изучение вопроса, стоит обратить внимание на формулировку: уровень рН — это отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации свободных диссоциированных ионов водорода.

Если вас не испугало нагромождение научных терминов и вы все еще хотите разобраться в сути рН, продолжайте читать – дальше будет понятней.

Много говорится сейчас об уникальности такого вещества как вода и ее неординарных свойствах, таких как расширение во время замерзания, три агрегатных состояния, наличие памяти и т.д. Чрезвычайно важным является способность молекул воды диссоциировать (т.е. распадаться) на ионы водорода (Н-) и гидроксил-ионы (ОН-), в идеальных условиях диссоциировать могут 0,0000018 г/литр воды, что соответствует 10-7 моля – вот почему указанный в определении рН десятичный логарифм равен 7.

Вычисления с отрицательными показателями степеней сложны и неудобны, поэтому в самом начале ХХ века было введено такое понятие как водородный показатель – рН (автор – датский химик Сёрен Педер Лауриц Сёренсен), где р – от дат. Potenz – математическая степень, Н – химическое обозначение водорода. Иными словами, рН – это показатель концентрации в воде свободных ионов водорода. За эталон был взят водородный показатель дистиллированной воды, который равен 7 (т.н. нейтральный раствор). Дальше все очень просто: отклонение в меньшую сторону повышает кислотность, в большую – делает более щелочным. Важно понимать, что, кроме воды, абсолютно все растворы обладают рН-характеристикой, определяющей их основные свойства.

Можно безо всякого преувеличения сказать, что мы, как живые организмы, целиком и полностью зависим от реального уровня рН таких органов как кровь, моча, желудочный сок, даже слезы и волосы: сотни тысяч разнообразных химических процессов в организме протекают определенным, находящимся в зависимости от рН-баланса, образом и влекут за собой либо нормальную работу органов, либо развитие какой-либо патологии. Дальше еще интереснее: даже отравляющая способность токсичных веществ сильно зависит от «его величества рН»!

Что касается интересующих нас бассейнов, то микробы, а именно их способность к размножению, подвижность, состояние оболочки и т.д., также очень сильно зависят от уровня рН воды, даже восприимчивость к дезинфицирующим веществам – тоже результат правильного рН баланса, ускоряющего процесс окисления органических веществ. Ведь все известные нам дезинфицирующие вещества (хлор, бром, озон, кислород) – это окислители, и становится понятно, насколько определенные смещения водородного показателя (рН) в ту или иную сторону могут как усилить процесс окисления патогенной органики, так и затормозить его, иногда сводя эффект от обработки обеззараживающими средствами практически к нулю.

Окислительную способность дезинфекатов, их окислительный потенциал, принято называть «редокс-потенциал» — от английского RedOx — Reduction/Oxidation, или «окислительно-восстановительный потенциал», который характеризует степень активности электронов в реакциях, связанных с передачей электронов (окислительно-восстановительных). Данный показатель важен, поскольку дает возможность правильно оценить эффективность дезинфицирующих процедур. RedOx-потенциал тем выше, чем выше концентрация окислителя. С увеличением уровня рН (выше 7,8) редокс понижается, стало быть эффективность воздействия обычных доз дезинфекатов на микроорганизмы снижается. Если в бассейне установлен автоматический хлоратор, ориентирующийся на показатель RedOx, он будет дозировать хлор в ужасных количествах – вот почему автоматику не рекомендуется устанавливать в публичных бассейнах (где постоянно наблюдается тенденция к росту уровня рН воды).

На что еще влияет уровень рН, кроме процесса дезинфекции? Ну, к примеру, очистка воды от микрозагрязнителей с помощью коагуляции напрямую зависит от рН в том случае, если в коагулянте использованы сульфаты алюминия; соли железа такой зависимости не имеют, разве что минимальную. Поэтому, покупая коагулянт (флокулянт), обязательно выясните, при каких значениях рН применять его рекомендует производитель, иначе коагулированные частички будут слишком мелкими для фильтра и попадут обратно в воду, либо вовсе не слипнутся между собой, с нулевым эффектом для очистки воды.

Как и во многих других случаях, бытующее «в народе» мнение о том, что жесткость воды понижается вместе со снижением рН, не соответствует действительности: просто для жесткой воды требуется намного больше рН-Минус, поскольку соли карбонатной (постоянной) жесткости обладают щелочной реакцией. Мягкость воды зависит не от рН, а от низкого уровня содержания в ней карбонатов. Оптимальный уровень карбонатной жесткости воды для бассейна — 3,0-3,5 мг-экв/л.

Так же часто путают уровень рН воды с ее общей щелочностью. Опять ошибка: рН лишь косвенно связан с водородным показателем, а щелочность – это совокупность всех щелочных веществ, таких как карбонаты, бикарбонаты, гидроксиды и т.п. Вот общая щелочность как раз и влияет на рН, причем довольно сильно. Тут действует обратная зависимость – при низкой щелочности воды возникает состояние нестабильности, и достаточно даже малого количества вещества, как-то влияющего на уровень рН, и скачок водородного показателя практически гарантирован. С другой стороны, высокая щелочность подавляет действие указанных веществ, поэтому, чтобы даже незначительно подкорректировать уровень рН, придется вылить большое количество рН-регулятора. Опять ищем «золотую середину», хотя чего ее искать, она известна и находится в пределах 80-120 ppm.

Итак, если вы хоть что-то поняли в приведенных научных выкладках, а мы очень старались донести информацию наиболее понятно (извините, если не получилось!), то делаем железный вывод: игнорировать уровень рН воды – значит необоснованно облегчать свой кошелек покупкой дополнительных литров/килограммов дезинфицирующих, коагулирующих и т.д. препаратов, а также придать себе лишних хлопот по уходу за бассейном.

Позаботьтесь о поддержании заветных 7,0-7,4, и «его величество рН» позаботится о вас!

Сентябрь 29, 2016/ от / в
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *