酸度和碱度

酸度和碱度

（一）酸度

酸度是指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。这类物质包括无机酸、有机酸、强酸弱碱盐等。

地面水中，由于溶入二氧化碳或被机械、选矿、电镀、农药、印染、化工等行业排放的含酸废水污染，使水体pH值降低，破坏了水生生物和农作物的正常生活及生长条件，造成鱼类死亡，作物受害。所以，酸度是衡量水体水质的一项重要指标。

测定酸度的方法有酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。

1.酸碱指示剂滴定法

用标准氢氧化钠溶液滴定水样至一定pH值，根据其所消耗的量计算酸度。随所用指示剂不同，通常分为两种酸度：一是用酚酞作指示剂（其变色pH为8.3）测得的酸度称为总酸度（酚酞酸度），包括强酸和弱酸；二是用甲基橙作指示剂（变色pH约3.7）测得的酸度称强酸酸度或甲基橙酸度。

酸度的单位在《水和废水监测分析方法》中规定用CaCO₃mg/L表示。

2.电位滴定法

以pH玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，与被测水样组成原电池并接入pH计，用氢氧化钠标准溶液滴定至pH计指示4.5和8.3，据其相应消耗的氢氧化钠溶液量分别计算两种酸度。

本方法适用于各种水体酸度的测定，不受水样有色、浑浊的限制。测定时应注意温度、搅拌状态、响应时间等因素的影响。

（二）碱度

水的碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。

天然水中的碱度主要是由重碳酸盐、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。

碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。

测定水中碱度的方法和测定酸度一样，有酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。前者是用酸碱指示剂指示滴定终点，后者是用pH计指示滴定终点。

水样用标准酸溶液滴定至酚酞指示剂由红色变为无色（pH8.3）时，所测得的碱度称为酚酞碱度，此时OH^-已被中和，CO₃^2-被中和为HCO₃^-；当继续滴定至甲基橙指示剂由桔黄色变为桔红色时（pH约4.4），所测得的碱度称为甲基橙碱度，此时水中的HCO₃^-也已被中和完，即全部致碱物质都已被强酸中和完，故又称其为总碱度。

设水样以酚酞为指示剂滴定消耗强酸量为P，继续以甲基橙为指示剂滴定消耗强酸量为M，二者之和为T，则测定水的总碱度时，可能出现下列5种情况：

1.M＝0（或P＝T）

水样对酚酞显红色，呈碱性反应。加入强酸使酚酞变为无色后，再加入甲基橙即呈红色，故可以推断水样中只含氢氧化物。

水样对酚酞显红色，呈碱性。加入强酸至酚酞变为无色后，加入甲基橙显桔黄色，继续加酸至变为红色，但消耗量较用酚酞时少，说明水样中有氢氧化物和碳酸盐共存。

3.P＝M

水样对酚酞显红色，加酸至无色后，加入甲基橙显桔黄色，继续加酸至变为红色，两次消耗酸量相等。因OH^-和HCO₃^-不能共存，故说明水样中只含碳酸盐。

水样对酚酞显红色，加酸至无色后，加入甲基橙为桔黄色，继续加酸至变为红色，但消耗酸量较用酚酞时多，说明水样中是碳酸盐和酸式碳酸盐共存。

5.P＝0（或M＝T）

此时水样对酚酞无色（pH≤8.3），对甲基橙显桔黄色，说明只含酸式碳酸盐。

根据使用两种指示剂滴定所消耗的酸量，可分别计算出水中的各种碱度和总碱度，其单位常用mg/L。也可用以CaCO₃或CaO计的mg/L表示。