මලාපවහන පවිත්‍රාගාරවල ජල තත්ත්ව පරීක්ෂණ මෙහෙයුම් සඳහා ප්‍රධාන කරුණු හත්වන කොටස

39.ජල ආම්ලිකතාවය සහ භාෂ්මිකතාවය යනු කුමක්ද?
ජලයේ ආම්ලිකතාවය යනු ශක්තිමත් භෂ්ම උදාසීන කළ හැකි ජලයේ අඩංගු ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයයි. ආම්ලිකතාවය ඇති කරන ද්‍රව්‍ය වර්ග තුනක් ඇත: H+ සම්පූර්ණයෙන්ම විඝටනය කළ හැකි ප්‍රබල අම්ල (HCl, H2SO4 වැනි), H+ අර්ධ වශයෙන් විඝටනය කරන දුර්වල අම්ල (H2CO3, කාබනික අම්ල) සහ ප්‍රබල අම්ල සහ දුර්වල භෂ්ම වලින් සමන්විත ලවණ (උදා. NH4Cl, FeSO4). ආම්ලිකතාවය මනිනු ලබන්නේ ශක්තිමත් පාදක ද්‍රාවණයක් සමඟ ටයිටරේෂන් මගිනි. පළමු වර්ගයේ ප්‍රබල අම්ලය සහ තුන්වන වර්ගයේ ප්‍රබල අම්ල ලවණ මගින් සාදනු ලබන ආම්ලිකතාවය ඇතුළුව, මෙතිල් තැඹිලි ආම්ලිකතාවය ටයිටරේෂන් අතරතුර දර්ශකය ලෙස මනින ලද ආම්ලිකතාවය මෙතිල් තැඹිලි ආම්ලිකතාවය ලෙස හැඳින්වේ; දර්ශකය ලෙස ෆීනොල්ෆ්තලීන් සමඟ මනිනු ලබන ආම්ලිකතාවය ෆීනොල්ෆ්තලීන් ආම්ලිකතාවය ලෙස හැඳින්වේ, එය ඉහත ආම්ලිකතාවයේ වර්ග තුනේ එකතුව වේ, එබැවින් එය සම්පූර්ණ ආම්ලිකතාවය ලෙසද හැඳින්වේ. ස්වාභාවික ජලය සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රබල ආම්ලිකතාවය අඩංගු නොවන නමුත් ජලය ක්ෂාරීය බවට පත් කරන කාබනේට් සහ බයිකාබනේට් අඩංගු වේ. ජලයේ ආම්ලිකතාවය ඇති විට, බොහෝ විට එයින් අදහස් වන්නේ ජලය ඇසිඩ් මගින් දූෂිත වී ඇති බවයි.
ආම්ලිකතාවයට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ජල ක්ෂාරීය බව යනු ප්‍රබල අම්ල උදාසීන කළ හැකි ජලයේ ඇති ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයයි. ක්ෂාරීයත්වය සාදන ද්‍රව්‍යවලට OH- සම්පූර්ණයෙන්ම විඝටනය කළ හැකි ප්‍රබල භෂ්ම (NaOH, KOH වැනි), OH- අර්ධ වශයෙන් විඝටනය කරන දුර්වල භෂ්ම (NH3, C6H5NH2 වැනි) සහ ශක්තිමත් භෂ්ම සහ දුර්වල අම්ල (Na2CO3 වැනි) වලින් සමන්විත ලවණ ඇතුළත් වේ. K3PO4, Na2S) සහ අනෙකුත් කාණ්ඩ තුන. ක්ෂාරීය බව මනිනු ලබන්නේ ප්‍රබල අම්ල ද්‍රාවණයක් සමඟ ටයිටරේෂන් මගිනි. මෙතිල් දොඩම් භාවිතා කරමින් මනිනු ලබන ක්ෂාරීයතාවය නම් ඉහත ක්ෂාරීය වර්ග තුනේ එකතුව වන අතර එය සම්පූර්ණ ක්ෂාරීය බව හෝ මෙතිල් තැඹිලි ක්ෂාරීය බව ලෙස හැඳින්වේ; දර්ශකය ලෙස ෆීනොල්ෆ්තලීන් භාවිතයෙන් මනිනු ලබන ක්ෂාරීයත්වය ෆීනොල්ෆ්තලීන් පදනම ලෙස හැඳින්වේ. උපාධිය, පළමු වර්ගයේ ශක්තිමත් පදනමක් මගින් සාදනු ලබන ක්ෂාරීයත්වය සහ තුන්වන වර්ගයේ ශක්තිමත් ක්ෂාර ලවණයකින් සාදන ලද ක්ෂාරීයතාවයේ කොටසක්.
ආම්ලිකතාවය සහ ක්ෂාරීයත්වය මැනීමේ ක්‍රමවලට අම්ල-පාදක දර්ශක අනුකරණය සහ පොටෙන්ටියෝමෙට්‍රික් ටයිටරේෂන් ඇතුළත් වේ, ඒවා සාමාන්‍යයෙන් CaCO3 බවට පරිවර්තනය කර mg/L වලින් මනිනු ලැබේ.
40.ජලයේ pH අගය කුමක්ද?
pH අගය යනු මනින ලද ජලීය ද්‍රාවණයේ හයිඩ්‍රජන් අයන ක්‍රියාකාරිත්වයේ සෘණ ලඝුගණකය, එනම් pH=-lgαH+ වේ. එය අපද්රව්ය පිරිපහදු කිරීමේ ක්රියාවලියේ බහුලව භාවිතා වන දර්ශකවලින් එකකි. 25oC තත්ව යටතේ, pH අගය 7 වන විට, ජලයේ ඇති හයිඩ්‍රජන් අයන සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන වල ක්‍රියාකාරකම් සමාන වන අතර, ඊට අනුරූප සාන්ද්‍රණය 10-7mol/L වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, ජලය උදාසීන වන අතර pH අගය > 7 යනු ජලය ක්ෂාරීය බවයි. , සහ pH අගය<7 means the water is acidic.
pH අගය ජලයේ ආම්ලිකතාවය සහ ක්ෂාරීය බව පිළිබිඹු කරයි, නමුත් එය ජලයේ ආම්ලිකතාවය සහ ක්ෂාරීය බව සෘජුව දැක්විය නොහැක. උදාහරණයක් ලෙස, 0.1mol/L හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ල ද්‍රාවණයේ සහ 0.1mol/L ඇසිටික් අම්ල ද්‍රාවණයක ආම්ලිකතාවය ද 100mmol/L වේ, නමුත් ඒවායේ pH අගය බෙහෙවින් වෙනස් වේ. 0.1mol/L හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ල ද්‍රාවණයේ pH අගය 1 වන අතර 0.1 mol/L ඇසිටික් අම්ල ද්‍රාවණයක pH අගය 2.9 වේ.
41. බහුලව භාවිතා වන pH අගය මැනීමේ ක්‍රම මොනවාද?
සත්‍ය නිෂ්පාදනයේදී, අපජල පවිත්‍රාගාරයට ඇතුළු වන අපජලයේ pH අගයේ වෙනස්වීම් ඉක්මනින් හා පහසුවෙන් ග්‍රහණය කර ගැනීම සඳහා, සරලම ක්‍රමය වන්නේ එය pH පරීක්ෂණ කඩදාසිවලින් දළ වශයෙන් මැනීමයි. අත්හිටුවන ලද අපද්රව්ය නොමැතිව අවර්ණ අපජලය සඳහා, වර්ණමිතික ක්රම ද භාවිතා කළ හැකිය. වර්තමානයේ, ජලයේ ගුණාත්මක pH අගය මැනීම සඳහා මගේ රටේ සම්මත ක්‍රමය වන්නේ පොටෙන්ටියෝමිතික ක්‍රමයයි (GB 6920–86 වීදුරු ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ක්‍රමය). සාමාන්යයෙන් වර්ණය, කැළඹීම, කොලොයිඩල් ද්රව්ය, ඔක්සිකාරක සහ අඩු කිරීමේ කාරක මගින් එය බලපාන්නේ නැත. පිරිසිදු ජලයේ pH අගයද මැනිය හැක. විවිධ මට්ටම්වලට දූෂණය වූ කාර්මික අපජලයේ pH අගය ද මැනිය හැකිය. මෙය බොහෝ අපජල පවිත්‍රාගාරවල pH අගය මැනීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන ක්‍රමයකි.
pH අගයෙහි පොටෙන්ටියෝමිතික මැනීමේ මූලධර්මය නම්, දන්නා විභවයක් සහිත වීදුරු ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් සහ යොමු ඉලෙක්ට්‍රෝඩයක් අතර විභව වෙනස මැනීමෙන් පෙන්නුම් කරන ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ විභවය, එනම් pH අගය ලබා ගැනීමයි. යොමු ඉලෙක්ට්රෝඩය සාමාන්යයෙන් calomel ඉලෙක්ට්රෝඩයක් හෝ Ag-AgCl ඉලෙක්ට්රෝඩයක් භාවිතා කරයි, calomel ඉලෙක්ට්රෝඩය වඩාත් බහුලව භාවිතා වේ. pH පොටෙන්ටියෝමීටරයේ හරය DC ඇම්ප්ලිෆයර් එකක් වන අතර එය ඉලෙක්ට්‍රෝඩය මඟින් ජනනය කරන විභවය විස්තාරණය කර එය සංඛ්‍යා හෝ පොයින්ටර් ආකාරයෙන් මීටර හිස මත පෙන්වයි. Potentiometers සාමාන්යයෙන් ඉලෙක්ට්රෝඩ මත උෂ්ණත්වයේ බලපෑම නිවැරදි කිරීම සඳහා උෂ්ණත්ව වන්දි උපාංගයක් සහිතව ඇත.
අපජල පවිත්‍රාගාරවල භාවිතා කරන මාර්ගගත pH මීටරයේ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය පොටෙන්ටියෝමිතික ක්‍රමය වන අතර භාවිතය සඳහා වන පූර්වාරක්ෂාව මූලික වශයෙන් රසායනාගාර pH මීටර වලට සමාන වේ. කෙසේ වෙතත්, භාවිතා කරන ඉලෙක්ට්‍රෝඩ අපජලයේ හෝ වාතන ටැංකිවල සහ තෙල් හෝ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විශාල ප්‍රමාණයක් අඩංගු වෙනත් ස්ථානවල නොකඩවා පොඟවා ඇති බැවින්, pH මීටරයේ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සඳහා ස්වයංක්‍රීය පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණයක් තිබීම අවශ්‍ය කිරීමට අමතරව, අත්පොත ජල තත්ත්ව තත්ත්වයන් සහ මෙහෙයුම් අත්දැකීම් මත පදනම්ව පිරිසිදු කිරීම ද අවශ්ය වේ. සාමාන්‍යයෙන්, ආදාන ජලයේ හෝ වාතන ටැංකියේ භාවිතා කරන pH මීටරය සතියකට වරක් අතින් පිරිසිදු කරන අතර අපජල ජලයේ භාවිතා කරන pH මීටරය මසකට වරක් අතින් පිරිසිදු කළ හැක. උෂ්ණත්වය සහ ORP සහ අනෙකුත් අයිතම එකවර මැනිය හැකි pH මීටර සඳහා, මිනුම් කාර්යය සඳහා අවශ්‍ය භාවිත පූර්වාරක්ෂාවන් අනුව ඒවා නඩත්තු කර නඩත්තු කළ යුතුය.
42. pH අගය මැනීම සඳහා වන පූර්වාරක්ෂාවන් මොනවාද?
⑴පොටෙන්ටියෝමීටරය වියළි හා දූවිලි-ප්‍රතිරෝධී ලෙස තබා ගත යුතු අතර නඩත්තු කිරීම සඳහා නිතිපතා ක්‍රියාත්මක කළ යුතු අතර ජල බිඳිති, දූවිලි, තෙල් ආදිය ඇතුළු වීම වැළැක්වීම සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ ආදාන ඊයම් සම්බන්ධක කොටස පිරිසිදුව තබා ගත යුතුය. ප්‍රත්‍යාවර්ත ධාරා බලය භාවිතා කරන විට හොඳ භූගත බව සහතික කර ගන්න. වියළි බැටරි භාවිතා කරන අතේ ගෙන යා හැකි පොටෙන්ටියෝමීටර නිතිපතා බැටරි ආදේශ කළ යුතුය. ඒ සමගම, ක්රමාංකනය සහ නඩත්තු කිරීම සඳහා පොටෙන්ටියෝමීටරය නිතිපතා ක්රමාංකනය කර ශුන්ය කළ යුතුය. නිසි ලෙස දෝෂහරණය කළ පසු, පොටෙන්ටියෝමීටරයේ ශුන්‍ය ලක්ෂ්‍යය සහ ක්‍රමාංකන සහ ස්ථානගත කිරීමේ නියාමක පරීක්ෂාව අතරතුර අභිමතය පරිදි කරකැවිය නොහැක.
⑵සම්මත බෆර ද්‍රාවණය සැකසීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය සේදීම සඳහා භාවිතා කරන ජලයෙහි CO2 අඩංගු නොවිය යුතුය, pH අගය 6.7 සහ 7.3 අතර සහ සන්නායකතාවය 2 μs/cm ට අඩු විය යුතුය. ඇනායන සහ කැටායන හුවමාරු දුම්මල සමඟ පිරිපහදු කළ ජලය තාපාංකය සහ සිසිල් වීමට ඉඩ දීමෙන් පසු මෙම අවශ්යතාව සපුරාලිය හැක. සකස් කරන ලද සම්මත බෆර ද්‍රාවණය මුද්‍රා තබා තද වීදුරු බෝතලයක හෝ පොලිඑතිලීන් බෝතලයක ගබඩා කළ යුතු අතර, සේවා කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා 4oC දී ශීතකරණයක් තුළ ගබඩා කළ යුතුය. එළිමහනේ හෝ කාමර උෂ්ණත්වයේ ගබඩා කර ඇත්නම්, සේවා කාලය සාමාන්‍යයෙන් මාස 1 නොඉක්මවිය යුතුය, භාවිතා කළ බෆරය නැවත භාවිතය සඳහා ගබඩා බෝතලයට ආපසු ලබා දිය නොහැක.
⑶ විධිමත් මිනුම් කිරීමට පෙර, උපකරණය, ඉලෙක්ට්‍රෝඩය සහ සම්මත බෆරය සාමාන්‍ය දැයි පළමුව පරීක්ෂා කරන්න. තවද pH මීටරය නිතිපතා ක්රමාංකනය කළ යුතුය. සාමාන්යයෙන් ක්රමාංකන චක්රය වසරකට කාර්තුවක් හෝ අර්ධයක් වන අතර, ක්රමාංකනය සඳහා ද්වි-ලක්ෂ්ය ක්රමාංකන ක්රමය භාවිතා වේ. එනම්, පරීක්ෂා කිරීමට නියමිත නියැදියේ pH අගය පරාසය අනුව, එයට ආසන්න සම්මත බෆර විසඳුම් දෙකක් තෝරා ගනු ලැබේ. සාමාන්‍යයෙන්, බෆර විසඳුම් දෙක අතර pH අගය වෙනස අවම වශයෙන් 2 ට වඩා වැඩි විය යුතුය. පළමු විසඳුම සමඟ ස්ථානගත කිරීමෙන් පසු, දෙවන විසඳුම නැවත පරීක්ෂා කරන්න. පොටෙන්ටියෝමීටරයේ සංදර්ශක ප්‍රතිඵලය සහ දෙවන සම්මත බෆර ද්‍රාවණයේ සම්මත pH අගය අතර වෙනස 0.1 pH ඒකකයට වඩා වැඩි නොවිය යුතුය. දෝෂය pH ඒකකය 0.1 ට වඩා වැඩි නම්, පරීක්ෂා කිරීම සඳහා තුන්වන සම්මත බෆර විසඳුමක් භාවිතා කළ යුතුය. මෙම අවස්ථාවේදී දෝෂය pH ඒකක 0.1 ට වඩා අඩු නම්, බොහෝ විට දෙවන බෆර විසඳුම සමඟ ගැටළුවක් පවතී. දෝෂය තවමත් 0.1 pH ඒකකයට වඩා වැඩි නම්, ඉලෙක්ට්රෝඩයේ යම් දෝෂයක් ඇති අතර ඉලෙක්ට්රෝඩය සැකසීමට හෝ නව එකක් සමඟ ප්රතිස්ථාපනය කිරීමට අවශ්ය වේ.
⑷සම්මත බෆරය හෝ නියැදිය ප්‍රතිස්ථාපනය කරන විට, ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ආස්රැත ජලයෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම සේදිය යුතු අතර, ඉලෙක්ට්‍රෝඩයට සවි කර ඇති ජලය පෙරහන් කඩදාසියකින් අවශෝෂණය කර, අන්‍යෝන්‍ය බලපෑම ඉවත් කිරීම සඳහා මැනිය යුතු ද්‍රාවණයෙන් සේදිය යුතුය. දුර්වල බෆර භාවිතා කිරීම සඳහා මෙය වැදගත් වේ. විසඳුම් භාවිතා කරන විට මෙය විශේෂයෙන් වැදගත් වේ. pH අගය මැනීමේදී, ද්‍රාවණය ඒකාකාරව හා විද්‍යුත් රසායනික සමතුලිතතාවය ලබා ගැනීම සඳහා ජලීය ද්‍රාවණය සුදුසු පරිදි කලවම් කළ යුතුය. කියවීමේදී, කලවම් කිරීම නැවැත්විය යුතු අතර කියවීම ස්ථාවර වීමට ඉඩ සලසා දීම සඳහා ටික වේලාවක් සිටීමට ඉඩ දිය යුතුය.
⑸ මැනීමේදී, පළමුව ඉලෙක්ට්‍රෝඩ දෙක ජලයෙන් හොඳින් සෝදා, පසුව ජල සාම්පලයෙන් මෙයට පිළියමක් යොදන්න, ඉන්පසු ජල සාම්පලය සහිත කුඩා බීකරයක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ගිල්වා, ජල නියැදිය ඒකාකාරී වීමට ඔබේ දෑතින් බීකරය ප්‍රවේශමෙන් සොලවා පටිගත කරන්න. කියවීමෙන් පසු pH අගය ස්ථාවර වේ.