Độ kiềm là gì? Alkalinity là gì? Cách đo độ kiềm của nước
Alkalinity là gì?
Alkalinity là số đô khả năng trung hòa axit trong nước. Độ kiềm gồm 3 loại chính là: Bicarconate, Carbonate, Hydroxide. Độ kiềm tổng là tổng hàm lượng ion hydrocacbonat (HCO3–), cacbonat (CO32-), Hydroxyl (OH–) và các ion muối của một số axit yếu khác (photphat, silicat và axit muối hữu cơ.
Độ kiềm của nước tự nhiên
Trong thiên nhiên độ kiềm của nước có pH<8,4. Đây chính là lượng ion hidrocacbonat HCO3-, đôi khi gồm cả hợp chất của axit hữu cơ. Ngoài ra trong nước bị ô nhiễm hay kỵ khí thì muối của các axit acetic, propionic, hydrogen sulfide có thể tạo độ kiềm. Một số trường hợp khác thì amoni và hydroxide cũng gây lên độ kiềm của nước.
Khi có điều kiện nhất định, nguồn nước tự nhiên có thể có một lượng đáng kể độ kiềm cacbonat và hydroxide. Trường hợp này thường xảy ra trong một số nước mặt có tảo phát triển. Khi đó tảo dùng khí cacbonic tự do và kết hợp trong nước, pH có giá trị 9-10.
Cốc nước được múc lên để đo độ kiềm của nước trong tự nhiên
Tuy nhiên có nhiều chất gây ra độ kiềm trong nước nhưng độ kiềm của nước tự nhiên chủ yếu 3 chất gây nên. Chúng theo thứ tự phụ thuộc vào giá trị pH cao đến thấp: Hydroxide (OH-), cacbonate (CO3-) và bicarbonate (HCO3-).
Độ kiềm của nước làm mềm
Độ kiềm của nước khi làm mềm thông qua trao đổi ion cũng có thể xác định được hàm lượng ion HCO3-. Một số trường hợp có cả hợp chất của axit hữu cơ nếu nó tồn tại trong nước.
Còn nước sau khi xử lý làm mềm bằng phương pháp hóa học sử dụng vôi hoặc soda thường chứa cacbonat và hydroxide.
Tăng giảm mức độ kiềm có trong nước sẽ ảnh hưởng như thế nào?
Độ kiềm bao gồm các hydroxit, bicacbonat và cacbonat kết hợp với magiê, canxi và dung dịch kiềm. Đó là những thành phần bạn có thể tìm thấy trong thuốc kháng axit như Rolaids hoặc Tums, dung dịch kiềm, baking soda và đá vôi. Nếu độ kiềm cao, thì sẽ cần nhiều axit hơn để giảm độ pH của nước.
Người ta sử dụng đơn vị một phần triệu canxi cacbonat tương đương (ppm CaCO3) để đo và ghi chú độ kiềm. Con số này càng cao, nghĩa là càng có nhiều thành phần này được tìm thấy trong nước.
Hình ảnh mô tả mức độ kiềm của nước có trong từng loại thực phẩm
Nước có độ kiềm cao có thể dẫn đến độ pH tăng lên trong môi trường tự nhiên. Bất cứ khi nào độ pH tăng , các nguồn dinh dưỡng của thực và động vật có trong nước (mangan và sắt) sẽ ngày càng giảm đi. Khi đó chúng ta cần phải đưa các axit khoáng như khoáng chất photphoric hoặc sulfuric vào nước để trung hòa độ kiềm có trong nước.
Mặt khác, nước có độ kiềm thấp sẽ làm thiếu các thành phần sẽ trung hòa axit. Nếu như chúng ta tiếp tục sử dụng các chất có tính axit cho vào trong nước sẽ dẫn đến mức độ pH trong nước giảm xuống gây ảnh hưởng rất lớn cho sức khỏe
Có thể bạn quan tâm:
- Độ đục là gì? Cách xác định độ đục trong nước tốt nhất
- Nước cứng là gì? Cách làm mềm nước cứng được áp dụng nhiều
Nguyên nhân gây ra độ kiềm trong nước?
Các khoáng sản từ đất và đá xung quanh khu vực đó chính là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến thay đổi độ kiềm. Trong nước tự nhiên, theo từng vị trí địa lý thì độ kiềm sẽ thay đổi. Trong đó địa chất tại khu vực sẽ gây ảnh hưởng trực tiếp đến độ kiềm. Chẳng hạn:
Với các khu vực có tần suất đá vôi cao sẽ có độ kiềm cao hơn nhiều so với các khu vực có tần suất đá granit cao. Khi tiến hành độ độ kiềm, kết quả sẽ được hiển thị dưới dạng ppm của canxi cacbonat (CaCO3). Trong đó các ion carbonate (CO32-), ion bicarbonate (HCO3-), ion hydroxide (OH–) đều góp phần vào độ kiềm của nước.
Tầm quan trọng của độ kiềm trong nước
Độ kiềm trong nước được xem là chỉ tiêu quan trọng khi xử lý nguồn nước của bể bơi và nước thải. Về nguyên tắc độ kiềm của nước là do muối của các axit yếu và các loại bazo mạnh gây nên. Các chất này được xem là dung dịch đệm giữ cho pH không bị giảm khi đưa axit vào nước.
Hơn nữa, độ kiềm còn là số đo khả năng đệm của nước. Được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp tương tự nước thải.
Mối tương quan giữa độ kiềm, độ pH và Cacbonic
Có 3 mối tương quan phổ biến nhất giữa 3 đại lượng này. Hãy cùng tham ngay dưới đây nhé.
#1. Mối tương quan có sự thay đổi pH khi có mặt tảo
Nước mặt điều kiện thường là môi trường cho tảo phát triển tốt. Đặc biệt những khu vực nước mặn, tảo phát triển mạnh, độ pH có thể đạt đến 10. Nhờ đó rêu tảo sử dụng cacbonic cho quá trình quang tổng hợp. Đồng thời việc khử cacbonic sẽ làm cho pH cao.
Ngoài ra việc thổi khí khử cacbonic sẽ làm cho H tăng lên 8,9 với độ kiềm trung bình. Tảo có thể cần bằng nồng độ cacbonic trong không khí tuy nhiên lại làm tăng pH. Nếu như pH cao thì độ kiềm thay đổi và kết quả cacbonic có thể ứng dụng cho sự phát triển rêu tảo dưới dạng cacbonat và bicacbonat.
Do đó công việc khử khí cacbonic thông qua tảo dẫn đến các biến đổi độ kiềm từ bicarbonat thành cacbonat và từ cacbonat thành hydroxide. Lưu ý trong quá trình thay đổi thì độ kiềm tổng vẫn giữ nguyên.
Hơn nữa tảo có thể sử dụng khí cacbonic của nước để làm pH tăng 10 -11. Đặc biệt ban đêm, tảo sinh ra khí cacbonic thay vì tiêu thụ nó. Điều này dẫn đến ảnh hưởng ngược kéo theo nồng độ pH giảm.
#2. Mối tương quan có sự thay đổi pH khi thổi khí
Khi nước thổi khí khử cacbonic dẫn đến H+ giảm, tăng pH trong nước. Độ cân bằng của cacbonic trong không khí là 0,0003×1.500 hoặc 0,45 mg/l. Bạn có thể tính toán rằng nước có độ kiềm 100mg/l được thổi khí đến trạng thái cân bằng với cacbonic trong không khí pH 8,6.
#3. Mối tương quan nước lò hơi
Trong nước lò hơi bao gồm cả độ kiềm carbonate và hydroxide. Cả 2 loại độ kiềm đều nhận được từ độ kiềm bicacbonate của nước đưa vào lò hơi. Trong đó khí cacbonic không hòa tan trong nước lò hơi và được khuer cùng hơi nước nóng. Điều này làm tăng pH và chuyển độ kiềm từ bicarbonat thành cacbonate và từ cacbonate đến hydroxide. Lưu ý điều kiện pH>11
Cách đo độ kiềm có trong nước
Độ kiềm trong nước quyết định chính đến chất lượng nguồn nước sử dụng bao gồm nhiều thành phần như pH,… Do đó việc kiểm tra, đo đạc thường xuyên là điều cần thiết. Dưới đây là các bước đo độ kiềm của nước bằng máy đo chuyên dụng chi tiết.
Sử dụng máy đo kiềm chuyên dụng để đo độ kiềm của nước bể bơi
Máy đo độ kiềm trong nước chuyên dụng cầm tay là các sản phẩm cho ra kết quả chính xác cao. Bạn chỉ cần thông qua nhúng đầu kim loại dưới nước đợi kết quả hiển thị trên màn hình là biết kết quả nhanh chóng.
Đây là thiết bị cao cấp trang bị các dụng cụ kiểm tra thành phần hóa học trong nước đơn giản, chuyên dụng. Cấu tạo nhỏ gọn, tiện lợi sử dụng, tích tính năng thông minh gồm đồng hồ đo và que thử. Máy chủ yếu sử dụng pin để chạy rất linh động trong quá trình kiểm tra sử dụng.
Cách đo độ kiềm của máy khá đơn giản:
- Đầu tiền bạn nối máy với đầu Clo
- Sau đó lấy đầu đo từ trong lọ bảo quản vảy nhe cho sạch nước. Bạn sẽ nhúng đầu đi vào trong lọ pH 7
- Bạn mở nắp ngăn chứa pin, bật công tắc ON
- Cuối cùng tuốc nơ vít vặn ốc bên phải rồi điều chỉnh pH về 4,00. Sau đó đợi khoảng 1 phút ổn định. Tắt máy cho ra kết quả trên đồng hồ.
Ngoài ra hiện nay có rất nhiều mẫu máy đo khác nhau, bạn có thể tham khảo máy độ chuẩn độ tự động HI 932, chuẩn độ mini HI84531U-02, checker đo kiềm nước ngọt HI775 hoặc HI755,….
Kết luận
Độ kiềm của nước ảnh hưởng rất lớn đến môi trường sống xung quanh và cả cơ thể của con người. Và còn rất nhiều điều cần nghiên cứu và chứng minh về công dụng của độ kiềm có trong nước nữa. Vậy nên hãy theo dõi Bilico Miền Nam để cập nhật những tin tức bổ ích mới nhất nhé.