第一篇：纺织品水萃取液ph值
pH值、水硬度--对水产养殖（本站推荐）
PH值，水的硬度，溶氧，亚硝酸盐，氨对鱼的影响
(PH值篇)
PH的定义：
pH值,亦称氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。这个概念是...通常情况下,pH值是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液中性。
PH对鱼的影响
pH值的大小直接影响鱼类和其它生物的生长、繁殖、甚至生命。对热带鱼而言，因出生地的不同，对pH值的适应范围也不同，中南美洲出生地的水质是微碱性;原产地为非洲的热带鱼，因当地土壤属微酸性的红壤土，多喜欢微酸性水;也有的热带鱼经长期驯养，适应了非原生地水域的pH值。总体讲，热带鱼对pH值的承受幅度较窄，但都能在水质pH为6~8范围内的水中生存，而最适宜的pH值在
6.5~7.5。
当pH值大于8.5或小于6.5时，水中的微生物生长受到抑制，硝化细菌的分解作用受阻，水体自净能力降低，水质恶化。当pH值低于5.5时，鱼对传染疾病特别敏感，极易得病，死亡。当pH值大于9.5或小于4.0时，鱼会直接造成死亡。所以控制热带鱼水缸中的pH值十分重要。
pH的测量
有很多方法来测量溶液的pH值：
在待测溶液中加入pH指示剂，不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色，根据指示剂的研究就可以确定pH的范围。滴定时，可以作精确的pH标准。
1、使用pH试纸，pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻棒蘸一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH。上方的表格就相当于一张比色卡。
2、使用pH计，pH计是一种测量溶液pH值的仪器，它通过pH选择电极(如玻璃电极)来测量出溶液的pH。pH计可以精确到小数点后两位。
3、pH试纸不能够显示出油份的pH，由于pH试纸以氢铁制成和以氢铁来量度待测溶液的pH值，但油中没含有氢铁，因此pH试纸不能够显示出油份的pH。 PH值调节
调节热带鱼缸水质常使用一些无机盐类，如加碳酸盐可调高水的pH值;加磷酸二氢盐可调低pH值，这此盐类具有一定的缓冲作用，可以维持一个相当稳定的pH值。但加入这些盐类以后也会带来一些副作用，所以要尽量少用。比较安全稳妥的办法是向水族商店购买pH值调节剂，如果是水草、水族缸可放入沉木，或加二氧化碳来调低pH值。也可安装pH测试器监测缸水的pH值状况。
一般，新建热带鱼缸pH值变化较大，待过一段时间，只要是按照合适的养护方法，建立了生态小环境后，pH值就会相当稳定。
现在也可以使用PH控制仪，达到控制PH值。
水的硬度
水的硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总量，它包括暂时硬度和永久硬度。水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式的部分，因其遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去，故称为暂时硬度;而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，故称为永久硬度。
硬度又分为钙硬和镁硬，钙硬是由Ca2+引起的，镁硬是由Mg2+引起的。
水硬度是表示水质的一个重要指标，因此，水的总硬度即水中钙、镁总量的测定，为确定用水质量和进行水的处理提供依据。
总硬度(CaCo3硬度)总硬度可以说是水质中钙和镁离子浓度所代表的特性，是水族养殖用水的一项重要指标，每种水族生物都只能在一定范围总硬度的水域中生存。因此在决定水源是否适合于饲养用水时，总硬度是一个重要的考虑因素。水的总硬度，在每一个地方的变化都不一样。一般来说，海水比淡水硬，表面水比地下水软。kH硬度是碳酸氢根(HCO3-)浓度的度标，因为碳酸氢根是水质中最主要的缓冲物质，它可以中和水质中任何增加或减少的游离CO2，以及亦能抑制氢离子的波动，以维持恒定的pH值，因此kH的控制被视为水质管理不可缺的手续。如果KH过低，表示水中天然的缓冲系统已经失去平衡，水质将趋酸性化，很容易受到中酸性物质的影响，使pH值急遽降低。反之如果kH过高，水质将趋碱性化，很容易受到中碱性物质的影响，使pH值急遽升高。这些现象势必对水族生物生长产生不良反应。至于kH硬度要多少才适当?这个问题并没有一定的答案。因为它得含量必须与水中的CO2的含量相配好才能决定，而且两者浓度的平衡关系又深受pH值的影响，使得kH硬度、CO2浓度与pH值三者之间形成三角互动关系。换句话说，在不同的CO2浓度以及pH值之下，将会有一个最适的对应kH值。只有kH值被控制在越接近这个最适kH值之下，才能表现出最佳缓冲作用的能力。不过就一般而言，淡水的kH硬度通常介于5-10度之间，海水则介于5-12度之间。
水的硬度对鱼的影响
其实在养鱼过程中，水的硬度对鱼的影响不是太大，因鱼本身有适应PH和软硬度的能力，只要不是突然巨变，根本不会有问题，反而小鱼在硬度相对高的水里还有利于骨骼生长，因硬度高会促进小鱼的钙镁吸收，其实我个人认为养鱼过程中没必要特别关注水的硬度，你只要通过PH基本就能控制硬度，主要是换水量相对小造成的，一般PH低的缸中硬度，相对PH高的缸中硬度低，只有在种鱼繁殖时在把硬度调低，由于鱼在硬度相对高的水里成长，到繁殖时只要相应的调低甚至不调就可以繁殖，如果鱼在成长期就在比较软的水里，到繁殖时困难会相对大得多，人工鱼已经数代人工饲养，对PH和硬度已经有很大的适应能力了，只要不是巨变就没问题，另外PH和硬度由低到高的害处，比由高到低的害处大得多。
水的硬度测定
可以采用多用滴管、井穴板微型滴定法测定水的总硬度，具有使用仪器简单、滴定快速、试剂消耗量少的特点。现今市场上也有很多水质硬度的测定义，测定计，测定盒都可以测试水质的硬度。
水的硬度调节
热带鱼对水的硬度虽各有所好，但能忍受较大的硬度变化，对硬度的变化不如温度敏感。一般对水质适应性强的品种可不调节鲠度，但在繁殖期，水的硬度要调整到该种热带鱼的适宜要求。
降低水硬度的方法有：①煮沸法。煮沸水可排除水中碳酸化合物，降低暂时的硬度，但不能解除硫酸化合物、氯化物等而降低讯八硬度，所以煮沸法只能降低硬度的1/3～1/2。如水的硬度为357毫克/升kH，要求硬度为178.5毫克/升kH，则煮沸的冷却水即可。②活性炭吸附法。活性炭可吸附水中金属离子，从而降低水的硬度，同时还有杀菌和除腥味的作用。将活性炭放入滤化器水中，把需要调整的水反复通过活性炭，也能降低水的硬度。③配比法。即在原有水中加人软水降低原有水的硬度。
第二篇：化工原理 电子教案 第八章 固液萃取
12萃取
本章学习要求
1. 熟练掌握萃取过程的原理;部分互溶物系的液-液相平衡关系;萃取过程(包括单级萃取、多级错流萃取和多级逆流萃取)的计算;对于组分B 、S部分互溶体系，要会熟练地利用杠杆规则在三角形相图上迅速准确的进行萃取过程计算;对于组分B、S不互溶体系，则可仿照吸收的计算方法。
2. 理解溶剂选择的原则;影响萃取操作的因素;萃取剂和操作条件的合理选择;萃取过程的强化措施。
3. 了解萃取操作的经济性;萃取操作的工业应用;液-液萃取设备及选用。
12.1 概述
液-液萃取又称溶剂萃取，是向液体混合物中加入适当溶剂(萃取剂)，利用原混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异，使溶质组分A从原料液转换到溶剂S的过程，它是三十年代用于工业生产的新的液体混合物分离技术。随着萃取应用领域的扩展，回流萃取，双溶剂萃取，反应萃取，超临界萃取以及液膜分离技术相继问世，使得萃取成为分离液体混合物很有生命力的单元操作之一。
蒸馏和萃取均属分离液体混合物的单元操作，对于一种具体的混合物，要会经济合理化的选择适宜的分离方法。
一般工业萃取过程分为如下三个基本阶段：
1. 混合过程 将一定量的溶剂加入到原料液中，采取措施使之充分混合，以实现溶质由原料向溶剂的转移的过程;
2. 沉降分层 分离出萃取相与萃余相。
3. 脱出溶剂 获得萃取液与萃余液，回收的萃取剂循环使用。
萃取过程可在逐级接触式或微分接触式设备中进行，可连续操作也可分批进行。
12.2 液液相平衡 12.2.1三角形相图
根据组分间的互溶度，三元混合体系可分为两类：
(1)Ⅰ类物系组分A、B及A、S分别完全互溶，组分B、S部分互溶或完全不互溶; (2)Ⅱ类物系 组分A、S及组成B、S形成两对部分互溶体系 本章重点讨论Ⅰ类物系连续操作的逐级接触萃取过程。
12.2.1 三元体系的相平衡关系
萃取过程以相平衡为极限。相平衡关系是进行萃取过程计算和分析过程影响因素的基本依据之一。
对于组分B、S部分互溶物系，相的组成、相平衡关系和萃取过程的计算，采用等腰三角形相图最为方便。常用质量百分率或质量分率表示相组成。 1 相组成在三角形相图上的表示
三角形的三个顶点分别表示纯组分A、B、S 。
三角形的边AB、AS和SB依次表示组分A与B、A与S以及S与 B的二元混合液。
三角形内任意一点代表三元混合液的组成。 2 相平衡关系在三角形相图上的表示
⑴溶解度曲线、联结线、辅助曲线和临界混熔点
要能够根据一定条件下测得的溶解度数据和共轭相的对应组成在三角形相图上准确作出溶解度曲线、联结线、辅助曲线(又称共轭曲线)，并确定临界混溶点。 会利用辅助曲线由一已知相组成点确定与之平衡的另一相组成点的坐标位置。
溶解度曲线将三角形分成单相区(均相区)与两相区，萃取操作只能在两相区中进行。
① 不同物系在相同温度下具有不同形状的溶解度曲线。
② 同一物系，当温度变化时.可引起溶解度曲线和两相区面积的变化，甚至发生物系的转化。一般温度升高，组分间互溶度加大，两相区面积缩小，不利于萃取分离。
一定温度下，同一物系的联结线倾斜方向随溶质组成而变，即各联结线一般互不平行，少数物系联结线的倾斜方向也会发生改变(等溶度体系)。 ⑴分配系数和分配曲线
① 分配系数 在一定温度下，溶质A在平衡的萃取相和萃余相中组成之比称为分配系数，即
同样，对干组分B也可写出相应表达式：
在操作条件下，若组分B、S互不相溶，则以质量比表示相组成的分配系数可改写成如下式，即
② 分配曲线 若主要关心溶质A在平衡的两液相中的组成关系，则可在直角坐标图上表示相组成，即在直角坐标图画出X-y关系曲线，此即分配曲线。 在操作条件下，若组分B、S不互溶，则可仿照吸收中平衡曲线的方法作出以质量比表示相组成的XY相图。再若在操作范围内，以质量比表示相组成的分配系数K为常数，平衡关系可表示为直线方程，即
分配曲线为通过原点的直线。 3 萃取过程在三角形相图上的表示 (1)萃取过程的三个基本阶段
萃取过程的三个基本阶段可在三角形相图上清晰地表达出来。 ① 混合
将Skg的萃取剂加到 F kg的料液中并混匀，即得到总量为 M kg 的混合液，其组成由点M的坐标位置读取。
式中，F为料液量， kg或kg/s;S为萃取剂的量，kg或 kg/s;M为混合液的总量，kg或kg/s;xF为原料液中溶质的质量分率; ys为溶剂中溶质的质量分率，对于纯溶剂，ys=0 Xm为混合液中溶质的质量分率。 ② 沉降分层
混合液沉降分层后，得到平衡的两液相E、R，其组成由图上读得，各相的量由杠杆规则及总物料衡算求得，即
式中 E为萃取相的量，kg或kg/s;
R为萃余相的量，kg 或kg/s 、分别代表线段的长度。
图中的M点称为和点，R、E或F、S称为差点。 ③ 脱除溶剂
和萃余液
，若将得到的萃取相及萃余相完全脱除溶剂，则得到萃取液其组成由图上读得，其量利用杠杆规则确定，即
或
F=+
杠杆规则是物料衡算过程的图解表示，萃取过程在三角形相图上的表示和计算，关键在干熟练地运用杠杆规则。 (2)萃取剂的选择
萃取剂的选择是萃取操作分离效果和是否经济的关键。选择萃取剂时时主要考虑如下因素。
① 萃取剂的选择性和选择性系数
选择性是指萃取剂S对原料液中两个组分溶解能力的差异，可用选择性系数来表示，其对应于蒸馏中的相对挥发度，统称为分离因子。萃取操作中值均应大于1。值越大，越有利于组分的分离;若=1，萃取相和萃余相脱除溶剂S后将具有相同的组成，且均等于原料液的组成，无分离能力，说明所选择的萃取剂是不适宜的。
当在操作条件下组分B、S可视作不互溶时，② 组分B、S间的互溶度
组分B、S间的互溶度愈小愈有利萃取分离，完全不互溶为理想情况。 ③ 萃取剂回收的难易 易于回收可降低能量消耗。 ④ 其它
两相密度差要大，界面张力适中，粘度与凝固点要低，化学及热稳定，无毒不易燃，来源充，价格低廉等。
=0，选择性系数趋于无穷大。
12.2 萃取过程的计算
重点讨论级式接触萃取过程的计算，且假设各级均为理论级。 1.单级接触萃取
单级萃取操作中，通常有两种类型计算： (1)已知原料液组成
及其处理量
，规定萃余相组成，要求计算萃取剂用
。 量、萃余相的量及、萃取相的组成萃取剂的用量可利用杠杆规则确定：
或
萃取相的组成由其坐标位置从图上读得，E相和R相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。 (2)已知原料液的组成及其处理量、要求计算萃取相、萃余相的量及两相的组成。此类计算需利用辅助曲线通过和点M试差法作联结鲜.两相组成由联结线两端的坐标位置读得，两相的量用杠杆规则和物料衡算式计算。 当组分B、S可视作完全不互溶时，则以质量比表示相组成的物料衡算式为
一般可由点S作溶解度曲线的经过单级萃取后所能获得的最高萃取液组成切线而确定。
2.多级错流接触萃取
多级错流接触萃取操作的特点是：每级都加入新鲜溶剂，前级的萃取相为后级的原料，传质推动力大。只要级数足够多，最终可获得所希望的萃取率，其缺点是溶剂用量较多。
多级错流接触萃取设计型计算中，通常已知F、XF。及各级溶剂用量Si，规定最终萃余相组成，要求计算所需理论级数。
根据组分B、S的互溶度，萃取理论级数的计算有如下三种方法： ①
② 组分B、S不互溶时的直角坐标图解法
设各级溶剂用量相等，则各级萃取相中的溶剂和萃余相中的稀释剂B均可视作常量，在X�Y坐标上求解萃取级数非常简便。
错流萃取的操作线方程式为
在X-Y坐标图上求解萃取理论级数的步骤略。 ③ 解析法求解理论级数
若在操作条件下，组分B、S可视作完全不互溶，且以质量比表示相组成的分配系数K可视作常数，再若各级溶剂用量相等，则所需萃取级数可用下式计算：
⑶ 多级逆流接触萃取
多级逆流接触萃取操作的特点是：大多为连续操作，平均推动力大、分离效率高、达到规定萃取率溶剂用量最少。
多级逆流萃取的设计型计算中，原料液处理量F及其组成成均由工艺条件规定，溶剂用量S及其组成所需的理论级数。
、最终萃余相组
由经济权衡而选定，要求计算根据组分B、S的互溶度及平衡关系，理论级数的计算可分别采用如下方法。 ① 组分B、S部分互溶时的图解计算法
对于组分B、S部分互溶物系，常在三角形坐标图上利用平衡关系和操作关系，用逐级图解法求解理论级数。 多级逆流萃取的操作线方程式为
式中的称为操作点，为各条操作线上的共同点，可将其视为通过各级的“净流量”。 为虚拟量，通常由
与
的延长线交点来确定点的位置。
若萃取过程所需理论级数较多时，可在直角坐标图上绘出分配曲线与操作线，在操作线与分配曲线之间画阶梯求解理论级数。 ② 组分B、S不互溶时理论级数的计算
根据平衡关系情况，可用图解法和解析法求解理论级数。
在X-Y坐标图上求解理论级数的方法与脱吸计算十分相似。此时的操作线方程式为
若在操作范围内以质量比表示相组成的分配系数为常数时，可用下式求解理论级数：
再若分配曲线与操作线为互相平行的直线时(即为
)，所需理论级数可表示
③ 溶剂比(或)和萃取剂的最小用量
和精馏中的回流比 R、吸收中的液气比 L/V相对应，萃取中的溶剂比 S/F(或 S/B)表示了萃取用量对设备费和操作费的影响，达到指定分离程度需要无穷多个理论级时所对应的萃取剂用量为最小溶剂用量，用在三角形相图上，出现某条操作线与联结线重合时对应的量。
表示。
即为最小萃取剂用在X-y或X-Y坐标图上，出现某操作线与分配曲线相交或相切时对应的为最小萃取剂用量。
对于组分B、S完全不互溶的物系，萃取剂的最小用量可用下式计算：
即
适宜的萃取剂用量通常取为S=1，1～2.0⑷ 微分接触逆流萃取
微分接触逆流萃取操作常在塔式设备内进行。塔式设备的计算和气液传质设备一样，即要求确定塔高及塔径两个基本尺寸。 ① 塔高的计算
塔高的计算有两种方法，即 (a)理论级当量高度法
。
式中 HETS为理论级当量高度，m; h为萃取段的有效高度，m; n 为逆流萃取所需理论级数，无因次
(b)传质单元法(以萃取相为例) 假设在操作条件下组分B、S完全不互溶，用质量比表示相组成，再若在整个萃取段内体积传质系数萃取段的有效高度可用下式计算： 式中
为萃余相的总传质单元高度，m ;
可视作常数，则
为总体积传质系数，kg/(m3·h·△x) 为萃余相的总传质单元数;
萃取相的总传质单元高度或总体积传质系数由实验测定，也可从手册查得。 萃余相的总传质单元数可用图解积分法求得。当分配系数K为常数时，平均推动力法或萃取因子法计算。萃取因子法的计算式
可用
当时，
。
2.塔径的计算
塔径的尺寸取决于两液相的流量及适宜的操作速度，可用下式计算：
式中 分别为连续相与分散相的体积流量，m3/s; 分别为连续相与分散相的空塔气速，m/s;
实际设计时，空塔速度可取液泛速度的50%～80%。关于液泛速度，许多研究者针对不同类型的萃取设备提出了经验或半经验的公式，还有的绘制成关联线图。
12.3 液一液萃取设备
12.3.1 概述
和气液传质过程相类似，在液一液萃取过程中，要求萃取相和萃余相在设备内密切接触，以实现有效的质量传递;尔后，又能使两相快速、完善分离，以提高分离效率。由于萃取操作两相密度差较小，对设备提出了更高的要求。 1. 为使两相密切接触、适度湍动、高频率的界面更新，可采用外加能量，如机械搅拌、射流和脉冲等;
2. 为两相完善分离，除重力沉降分离外，还可采用离心分离(离心分离机、旋液分离器等);
3. 萃取设备的分类属两相接触方式，可分为逐级接触式和微分接触式两类;根据有无外功加入，可分为有回水量和无外加能量两种。工业上常用萃取设备的分类情况见相关章节 萃取设备的选择 根据物系性质、分离的难易和程度、设备特性等合理选取萃取设备类型和尺寸。
12.3.2萃取设备的选择
各种不同类型的萃取设备具有不同的特性,萃取过程中物系性质对操作的影响错综复杂.对于具体的萃取过程选择适宜设备的原则是:首先满足工艺条件和要求,,然后进行经济核算,使设备费和操作费总和趋于最低.萃取设备的选择, 应考虑如下的因素: 1.所需的理论级数
当所需的理论级数不大于2-3级时,各种萃取设备均可满足要求; 当所需的理论级数较多(如大于4-5级)时,可选用筛板塔;当所需的理论级数再多(如10-20级)时, 可选用有能量输入的设备,如脉冲塔,转盘塔,往复筛板塔,混合澄清槽等. 2.生产能力
当处理量较小时,可选用填料塔,脉冲塔.对于较大的生产能力,可选用筛板塔, 转盘塔及混合-澄清槽.离心萃取器的处理能力也相当大. 3.物系的物性性质
对界面张力较小,密度差较大的物系,可选用无外加能量的设备.对密度差小,界面张力小,易乳化的难分层物系,应选用离心萃取器. ]对有较强腐蚀性的物系,宜选用结构简单的填料塔或脉冲填料塔. 对于放射性元素的提取,脉冲塔和混合澄清槽用得较多. 若物系中有固体悬浮物或在操作过程中产生沉淀物时,需周期停工清洗,一般可采用转盘萃取塔或混合澄清槽.另外,往复筛板塔和液体脉动筛板塔有一定的资清洗能力,在贸些场合也可考虑选用. 4.物系的稳定性和液体在设备内的停留时间
对生产要考虑物料的稳定性,要求在萃取设备内停留时间短的物系,如抗菌素的生产.用离心萃取器合适;反之,若萃取物系中伴有缓慢的化学反应, 要求有足够的反应时间,选用混合-澄清槽为适宜. 5.其它
在选用设备时,还需考虑其它一些因素,如:能源供应状况,在缺电的地区应尽可能选用依重力流动的设备;当厂房地面受到限制时,宜选用塔式设备, 而当厂房高度受到限制时,应选用混合澄清槽。
第三篇：实验用DrDAQ pH计测量各种常见饮料的pH值
说明：下面实验内容由Pico Technology撰写，广州虹科翻译。
简介
在这里，英国Pico研发生产的DrDAQ外接一个pH电极作为pH计，测量整个pH范围内的普通饮料的pH值。
最近，牙医开始警告人们饮用酸性饮料的危害。牙医认为青少年喝大量碳酸“流行”的饮料，牙釉质被饮料中的酸溶解，从而牙齿被腐蚀。运动员饮用运动饮料也遭受同样的风险。 推荐的“安全”级别饮料的pH值是5.5，低于这个值的任何东西都会促进牙齿的腐蚀。 该实验着眼于不同饮料的相对的pH值，并根据上述标准的确定一个特定的饮料是否是“安全”的。在这里DrDAQ抛砖引玉，方便后续进一步研究成蛀牙和牙釉质脱落。 该实验适合14岁以及以上的人士，要求对pH值测量知识有基本的了解。
设备要求
DrDAQ数据记录仪 连接到电脑(英国Pico公司研发生产) pH传感器 (DD011)
装饮料的容器(我们使用塑料杯)
我们选择的常见饮料：
橙汁 苹果汁 黑咖啡 红茶 柠檬茶 原味可乐 百事可乐 樱桃可乐 利宾纳 柠檬果汁 牛奶
实验配置
给所有的杯子倒入等量的液体，要求盖住pH电极的尖端; 标记所有杯子装的液体，以便后续辨认;
将pH电极接入DrDAQ，运行PicoLog软件; 您可以选择使用缓冲溶液校准pH电极;
保证所有的饮料的温度一致，且处于相对稳定的室温下，因为pH读数会随着温度变化而变化，温度一致非常重要。
上图显示实验配置
开展实验
这里有一些常见的物质的pH值表以供参考。
物质 pH 盐酸 0 胃酸 2 醋 3 番茄 4
物质 pH 纯净水 7 血液 7.5 家庭清洁用品 11 炉灶清洁剂 14 在实验开始之前，制一个表，列出您所有需要测试的饮料，并指明您预期的pH值。 创建如下图所示的表格：
液体 预期的pH值 记录的pH值
橙汁
苹果汁
黑咖啡
红茶
在每一个液体里轻轻搅动pH电极一两分钟，待到读数稳定之后将pH值记录到表中，并移到下液体。
注意：每次测试每个液体前请注意在装有水的大容器里彻底清洁pH电极，以减少液体间的交叉污染。
当你已经测试了所有的饮料，绘制每个栏显示的期望值和记录值结果的条形图。 问题和讨论的结果
pH值的公式：
pH = –log[H+] Q1. 对于您所获得的结果，您可以预测我们日常消费的食品和饮料的可能的pH值吗? Q2. 当[H+]为9.5E-8 M，计算溶液的pH值。 Q3. 当pH为5.45时，计算溶液中的 [H+] 。
进一步研究
pH读数如何随着液体温度的变化而变化?(可以加热缓存溶液) 如果您不这样做，可以调查如何校准pH电极。
实验结果
下面显示的预期的结果是在这个实验开始前在Pico内部统计的平均值。
液体 预期的pH值 记录的pH值
牛奶 8 6.76
柠檬果汁 4.5 3.56
利宾纳 5 3.19
樱桃可乐 3 2.17
百事可乐 3 2.63
原味可乐 2.5 2.61
黑咖啡 7.5 5.51
红茶 7.5 6.37
柠檬茶 5 3.73
苹果汁 3.5 3.49
橙汁 4 3.84
预期结果 VS 记录结果对比图
警告：坚决不能喝实验室里化学品。
结果表明，一些饮料具有类似的酸性pH。这并不意味着酸性饮料可以安全饮用。 问题答案
A1. 我们可以预测大多数的食品和饮料的pH值都是中性或者酸性的。 A2. pH = 7.02 A3. [H+] = 3.5E-6 M 背景资料以供讨论
当牙釉质被牙齿上的酸破坏后就会出现牙齿腐蚀。从酸性到腐蚀产生细菌发生的损坏是一个不同的过程。
不像蛀牙，腐蚀影响牙齿的整个表面。长时间暴露于酸性环境会导致釉质渐进性丧失与牙齿“收缩”、咬边处粉碎。最终，牙本质暴露，导致牙疼，甚至是牙齿坏死。 这个过程是不可逆的，需要花费昂贵的牙科美容以恢复功能和外观。
从这里得到的结果，我们可以看到，几种常见饮品低于“安全”的建议5.5 pH值。为了减少损害，请您遵循下面牙医建议。
牙医建议
在牙齿暴露在酸性条件下后，牙釉质被软化变得脆弱。唾液中的钙盐会在一定的时间内重新提供矿质，使得软化牙釉质变硬。因此，喝了酸性饮料之后，不要立刻刷牙，这样会进一步破坏软化的牙釉质，加速腐蚀的过程 - 至少等半小时之后再刷牙。
教师说明
实验要求被测所有的液体的温度大致相同。因此应该提前做好准备。实验总共花费20至30分钟的时间。
第四篇：溶液pH值计算教学设计
课题：溶液的pH计算
高二化学组
2013年12月24日
时间：2013年12月24日上午第二节 地点：高二三楼16班 讲课人：
一、三维目标
1、知识与技能
(1) 了解单一溶液pH求算方法; (2) 掌握溶液稀释规律。
(3) 掌握混合溶液pH值的计算
2、过程与方法
(1) 通过复习回顾pH的定义、计算方法为后面的学习打下基础; (2) 通过不同类型溶液的pH值的计算来巩固提高学生的分析、解决计算问题的能力。
3、情感态度与价值观
(1) 培养学生的归纳思维能力和知识的综合运用能力
(2) 通过pH值的教学，培养学生的计算能力，并对学生进行科学方法的指导
二、教学重难点
1.溶液稀释规律
2.混合溶液的pH值计算
三、教学过程设计
【引入】回顾溶液pH的定义表达式，求算简单pH，突出抓住c(H+)计算。 【投影】pH值表示方法：pH=-lg c(H+)，计算原理，方法。 【学生计算回答】
1、25℃时，0.01mol/L盐酸的PH 、 0.5mol/L稀硫酸的pH?
25℃时，10-5mol/L的NaOH的PH?
2、25℃时，0.005mol/L的氢氧化钡溶液的pH? 【板书】
一、单一溶液PH值计算 【学生计算回答】略
【过渡】溶液浓度改变，pH值怎么变呢? 【板书】
二、酸碱溶液稀释后的PH值计算 【投影】溶液pH值的计算
例
1、0.001 mol/L盐酸的pH =____，加水稀释到原来的10倍，pH=___，加水到原来的102倍，pH =___,加水到原来的103 倍pH= _____,加水到原来的106倍，pH______ 例
2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH=_____，加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=_______加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH=___加水稀释到原来的105倍，则溶液的pH___ 【学生练习并总结】 强酸强碱的稀释规律 【过渡】 弱酸弱碱稀释又是什么情况呢? 【思考】 若在常温下，将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3·H2O稀释1000倍，所得溶液PH在什么范围? 【分析归纳】
弱酸弱碱稀释规律
【过渡】 把不同溶液混合在一起，pH有何变化呢? 【板书】
三、混合溶液的PH值计算
1. 强酸+强酸
例. PH=2的HCl溶液与PH=5的HCl溶液等体积混合后，求溶液的PH值。 【分析】 强酸混合的注意事项
2.强碱+强碱
例. PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后，求溶液的PH值。 【分析】 强碱混合的注意事项
【过渡】 酸和碱混合的情况是什么样呢?
【例】常温下，100ml 0.6mol/L的HCl和等体积的0.4mol/L的NaOH混合后，溶液的PH。
【过渡】
如果碱过量呢?
常温下100ml 0.4mol/L的HCl和等体积的0.6mol/L的NaOH混合后，溶液的PH。 【板书】 3.强酸+强碱
【总结】归纳强酸+强碱的规律 【本节小结】 【课堂练习】 【课后练习】《优化探究》
【板书设计】
溶液pH的计算
一、单一溶液的PH
二、酸碱溶液稀释后的PH
三、混合溶液的PH
1.强酸+强酸
2.强碱+强碱
3.强酸+强碱
第五篇：脱硫系统pH值控制与脱硫效果
火电厂烟气脱硫技术及管理工作研讨会论文集脱硫系统pH值控制与脱硫效果
郭福明
(扬州发电有限公司，江苏 扬州225007)
摘要：扬州发电有限公司5号机组烟气脱硫系统经过一段时间的试运行，已投入正常运行。脱硫的原理是引风机出口的烟气通过吸收塔时，烟气中的SO2与吸收塔内的石灰石浆液发生化学反应，最终生成副产品石膏(CaSO4·2H2O)，脱硫后的烟气经烟囱排向大气。在脱硫过程中石灰石浆液的补充量及石膏的品质通过控制pH值来达到设计要求，并对影响pH值的因素及pH值变化对其它参数的变化和运行调整进行简单的分析。 关键词：pH值;水质;烟气;石膏;石灰石
试，脱硫系统的pH值控制在4.3左右时，既能保证
0前言
扬州发电有限公司脱硫系统为日本川崎公司设计、生产的石灰石—石膏湿式法烟气脱硫装置、与5号机组配套，装置设计进口烟气流量970 000 Nm/h，SO2浓度1 200×10时脱硫率不小于80%、副产品石膏纯度大于89%，在脱硫率为80%时，钙硫比保证值为1.05。
5号炉2台引风机出口的全部烟气首先通过本系统的增压风机增压后进入GGH(烟气热交换器)，降温后进入吸收塔，吸收塔内的石灰石和石膏的混合浆液经循环浆泵打至吸收塔上部后通过3层喷嘴向下喷淋，与烟气在对流过程中吸收烟气中的SO
2、SO3 ，生成的CaSO3被氧化风机不断鼓入的空气中的氧气氧化成CaSO4，脱硫后的烟气经加热后通过烟囱排入大气。
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石膏的纯度，又能达到设计规定的脱硫率，所以，目前脱硫系统吸收塔的pH值设定值为4.3。石灰石浆液的输入量和石膏浆液的抽出量均可根据测量的pH值变化实现自动控制：当pH值低时，增加石灰石浆液的输入;pH值高时，则减少石灰石浆液的输入量。
(2)石灰石浆液输入量有2个参数，一个是提前供给量，是根据进入脱硫系统的烟气总量及烟气中SO2浓度由DCS系统自动计算出所需的石灰石浆液流量，运行人员可以此做出判断，确定当前运行状态下吸收塔内所需的石灰石量。还有一个是实际供给量，在上述基础上，通过测量吸塔内pH值来修正计算供给的石灰石浆液量，并发出指令，在投CAS状态时，DCS系统能据此自动调整石灰石浆液阀门开度，从而控制进入吸收塔内的石灰石浆液量，使吸收塔内pH值保持在一定范围内，石灰石与石膏的比例在一定范围内。
(3)石膏浆液抽出量是根据石灰石浆液的输入量按照一定的比例来控制的，在投CAS状态时，进入水力旋流器的流量能通过阀门的自动调整来实现。
1参数的控制
为了保证达到设计要求的脱硫率和石膏纯度，运行中主要控制吸收塔中的pH值、石灰石浆液输入量和石膏浆液的抽出量。
(1)按照设计，吸收塔内pH值应为5.4，由于目前采用的石灰石与设计要求有差异，根据实际测
2影响pH值的因素
由上述可看出，pH值的变化会引起其它参数
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郭福明：脱硫系统pH值控制与脱硫效果
的一系列变化，DCS系统能根据测量到的pH值来自动控制石灰石浆液的输入量及石膏浆液的输出量，可以说pH值是脱硫系统正常运行的关键参数，它反映了吸收塔浆液中各种物质的含量，并据此来调整运行。但在运行过程中有时受吸收塔内水质等因素的影响，吸收塔内各部分的pH值不同，以及进入pH仪管路堵塞等影响，测量出来的pH值会存在较大误差，从而影响其它参数的变化，影响到脱硫效果和石膏品质。 2.1烟气中灰尘含量太大
影响吸收塔内水质的原因之一是烟气中灰尘含量太大。有时由于除尘效果不理想，进入脱硫系统的烟气中灰尘大量进入吸收塔内，与塔内石灰石、石膏浆液混合在一起，阻碍了石灰石对SO2吸收，同时成品石膏中也含有大量灰尘、石灰石的比例也相应增加，影响石膏品质。 2.2煤质的影响
由于燃煤品质不同，煤中所含的微量物质也不同，某些燃煤烟气中HCl、HF含量较高，由于吸收塔内浆液浓度在20%左右，HCl、HF就会溶解于浆液中而使F-、Cl-含量增加，从而影响石灰石浆液对SO2吸收，影响pH值的测量。 2.3石灰石品质的影响
石灰石中除了CaCO3以外，还含有SiO
2、MgO、Al2O3等物质，目前采用的石灰石是镇江船山矿生产的天然矿石，其MgO的含量只能保证小于0.7%，而脱硫系统设计的含量是0.18%，Al2O3的含量还无法控制，这些物质都会对pH值测量的正确性及脱硫效果产生很大影响。
3原因分析及判断调整
在系统运行过程中，作为运行人员要根据各参数的变化来判断脱硫过程的不正常情况，不断地调整运行方式来确保系统的正常运行，从而保证脱硫率和石膏品质。
(1)在运行行过程中，脱硫运行人员要加强与发电部的联系，了解锅炉和电除尘的运行情况，据此来调整运行方式。加外在烟气进入吸收塔前，要
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通过气气交换器对烟气进行降温处理，运行人员可根据气气交换器两侧差压的上升速度来判断烟气中灰尘的含量变化，然后联系发电部调整燃烧及电除尘人员调整电除尘的运行工况，尽量保证烟气含尘量在一定范围内。
(2)正常运行中，脱硫系统有2套pH仪，取值pH值较小的作为DCS自动调整的参数，运行过程中pH仪能轮流实行自动清洗，2套pH仪测量出的数值应该很接近，但有时2套测量出的数值相差较大，当差值超过0.2时，DCS发出报警信号，这时运行人员可手动清洗，确保测量回路管道畅通，若不能解决应及时联系检修人员处理。为了保证pH仪本身能正常工作，定期联系化学人员用标准液进行校验。当pH仪不能正确测量时，短时间内可切出自动跟踪，根据烟气流量和SO2含量来控制石灰石浆液的输入量。
(3)运行根据pH值的变化、石灰石浆液实际输入量和提前供给量的变化来判断水质情况。正常情况下，石灰石的实际供给量接近于提前供给量，而当水质恶化时，石灰石的实际供给量会大于提前供给量，在这种情况下，目前一般采取导水方法来改善吸收塔内的水质。为了节约水资源，对石膏浆液脱水过程中产生的部分废水回收再利用，有时，因为煤质、烟气灰尘等因素的影响，回收水的品质较差，重新补充到吸收塔内后将造成整个吸收塔内水质下降，此时，就要进行导水，在导水期间石灰石浆液输入量、石膏浆液输出量切出CAS控制方式，投自动方式，根据石灰石提前供给量人为控制石灰石浆液的实际供给量和石膏浆液抽出量，这样可控制吸收塔内石灰石和石膏比例，待到导水正常后再恢复到正常运行方式。
(4)通过导水改善吸收塔内水质的依据和方
法。a. 吸收塔补水来源分析：进入吸收塔的石灰石浆液浓度为30%左右，吸收塔内石灰石与石膏混合浆液浓度正常为20%左右，在正常运行中要向吸收塔补充水源，吸收塔内的补充水有五部分组成。①运行过程中定期冲洗烟道后的水;②除雾器的冲洗水;③氧化空气中的加湿水随空气进入吸收塔，但量较少;④工业水补充，根据吸收塔的液位能自动
火电厂烟气脱硫技术及管理工作研讨会论文集调节开度进行补水;⑤ 来自过滤泵的补水，根据设计，为了节约用水，用滤液池的水作为吸收塔的主要补充水，滤液池的水来自2部分：一是浓缩器溢流来，石膏浆液抽出泵抽出的浆液浓度为20%左右，先经水力旋流器脱水，脱水后的浆液浓度为60%左右，然后经真空皮带脱水后成为成品石膏，其含水量在10%以内，真空皮带脱出的水进入滤液池;同时在脱水过程中冲洗石膏和真空皮带用的水最终进入滤液池(每小时7 m3左右);水力旋流器脱出的水进入浓缩器，其中含有杂质及部分石膏，一部分杂物沉淀在其底部经废水泵排向灰场前池，一部分水通过其上部管道溢流至滤液池;当烟气中灰尘含量大时，滤液池中的水质较差，这部分水进入吸收塔后对pH值的影响很大。
b. 导水的方法：目前，当发现水质严重恶化时，通过切换将滤液泵抽出的水排至石膏区域排放池，最终排入灰场前池进入灰场，吸收塔内全部用工业水补充，正常情况下，经过4 h左右就能使吸收塔内的水质达到要求，效果还是比较明显的;另外，当发现吸收塔内水质开始恶化时，人为地增加浓缩器下部废水泵的排出量，减少浓缩器溢流至滤液池的水量来改善滤液池的水质。
4脱硫效率及石膏质量情况
从试运行至今情况分析，当3台循环泵运行时，烟气中含硫量为1 200×10-6时，脱硫效率能达到88%，石膏纯度最高时达到97%，当烟气中SO2含量降低时，采用2台循环泵运行，其脱硫率能达到83%，石膏纯度达94%。脱硫率和石膏纯度都达到设计要求，石膏中Cl-的含量也达到客户的要求。
5存在的问题及对策
5.1存在的问题
扬州发电有限公司所用烟气进出口SO2浓度测量仪、吸收塔pH值测量仪均由日方提供，由于安装调中未对运行、维护人员进行培训，运行人员缺乏维护知识，检修人员也难以进行调整，而且备品备件较难购买，投运以来，烟气出口SO2浓度测量仪经常发生故障，烟气入口SO2浓度测量仪也发生故障，pH仪测量误差增大，对自动控制造成及大影响，目前，只能通过人工测量烟气入口SO2浓度来控制石灰石浆液输入量，同时通过经常性测量pH值来修正。
5.2采取的对策
(1)联系日方进行检修，同时对运行人员进行相应的运行、检修方面的培训。(2)运行人员加强总结，积累经验，根据相应参数的变化来判断设备的异常情况，及早采取对应措施。(3)运行管理上，制定科学合理的制度，加强设备的定期校验，学习其它厂的运行经验，做好相关的事故处理预案。对相关人员进行培训，提高判断处理异常问题的能力。(4)对关键设备加快国产化过程，加强备品备件的管理，一旦发生设备故障能得到及时处理。
6结束语
对扬州发电有限公司而言，脱硫还是一门新技术，各种参数变化对烟气脱硫率及副产品石膏质量的影响还在不断摸索中，随着火电厂脱硫的广泛应用，技术也将日渐成熟，公司将加强与其它电厂的技术交流，为今后脱硫系统的正常运行积累经验。
(责任编辑孙家振)
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