Низкие pH: кислые условия

Кислые поверхностные и колодезные воды характеризуются низкой жесткостью и низким содержанием сухого остатка. Основной причиной низких значений pH является присутствие диоксида углерода (СО₂) и отсутствие уравновешивающей его бикарбонатной щелочности. В поверхностные воды СО₂ попадает из атмосферы. Колодезная вода адсорбирует СО₂ образующийся в процессе распада растительных остатков. При взаимодействии СО₂ с водой образуется угольная кислота, относящаяся к слабым кислотам.

Обычная дождевая вода имеет pH 6.0, однако при кислотных дождях ее значение может быть 4.4 или 5.0 в зависимости от различных факторов (1).

Считается, что сам по себе углекислый газ не может снизить уровень pH воды ниже 4.5, что является пределом чувствительности индикатора метилового оранжевого. Уровень pH воды ниже 4.5 означает (рис. 4-1), что в воде присутствуют сильные минеральные кислоты. Наиболее распространенной причиной минеральной кислотности воды является серная кислота, которая образовывается при окислении пирита (2). Минеральная кислотность характерна для шахтных вод. Присутствие в воде растворенного кислорода усиливает коррозионные свойства воды. Количество углекислого газа, присутствующего в воде в виде угольной кислоты, определяет, насколько сильная нейтрализация должна быть проведена для снижения кислотности воды. Проведя анализ образца воды и определив его pH, вы узнаете насколько агрессивна вода в смысле коррозии по отношению к бронзе, меди, стали, из которых производятся трубы и другие соединения. Кислая вода может быть настолько агрессивной, что способна растворять некоторые тяжелые металлы, такие как кадмий, цинк и свинец. После снижения норм содержания свинца в питьевой до 0,015 мг/л основное внимание сконцентрировалось на нежелательно низком уровне pH воды в муниципальных и частных источниках.

Так как СО₂ представляет собой газ, он может легко улетучиваться из воды, приводя к колебаниям в уровне pH, в связи с чем процесс измерения pH должен проводиться аккуратно и с несколькими повторами.