鹼度

鹼度是表示水吸收質子的能力的參數，通常用水中所含能與強酸定量作用的物質總量來標定。這類物質包括強鹼、弱鹼、強鹼弱酸鹽等。天然水中的鹼度主要是由重碳酸鹽(bicarbonate，碳酸氫鹽，下同)、碳酸鹽和氫氧化物引起的，其中重碳酸鹽是水中鹼度的主要形式。引起鹼度的污染源主要是造紙、印染、化工、電鍍等行業排放的廢水及洗滌劑、化肥和農藥在使用過程中的流失。鹼度和酸度是判斷水質和廢水處理控制的重要指標。鹼度也常用於評價水體的緩衝能力及金屬在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是總鹼度這個定義，一般表征為相當於碳酸鈣的濃度值。因此，從定義不難看出測量的方法--酸滴定法。例如，可以用實驗室的滴定器、或數字滴定器對水處理過程中的鹼度進行監測，當然還有線上的鹼度測定儀。

基本介紹

• 中文名：鹼度
• 外文名：alkalinity
• 別名：鹽基度
• 光合作用：能使鹼度受到影響而發生變化
• 類別：化學
• 含義：表征水吸收質子的能力

簡介

又稱鹽基度。

化合物中羥基與鋁的摩爾比。一般用符號B來代表鹼度%。它是鹼式氯化鋁的重要質量指標，它直接決定著產品的化學結構形態和許多特性，如聚合度、分子電荷數、混凝能力、貯存穩定性、pH值等。

鹼度是指水中吸收質子的能力，通常用水中所含能與強酸定量作用的物質總量來標定。水中鹼度的形成主要是由於重碳酸鹽、碳酸鹽及氫氧化物的存在，硼酸鹽、磷酸鹽和矽酸鹽也會產生一些鹼度。廢水及其他複雜體系的水體中，還含有有機鹼類、金屬水解性鹽類等，均為鹼度組成部分。在這些情況下，鹼度就成為一種水的綜合性指標，代表能被強酸滴定物質的總和。

鹼度

水體鹼度的來源

從水化學角度看，鹼度是反映水結合質子的能力，也就是水與強酸中和能力的一個量，能結合質子的各種物質共同形成鹼度。天然水中這些物質有HCO3-、CO32-、OH-、H4BO4-，以及H2PO4-、HPO42-、NH3等，我們常說的鹼度主要是指碳酸根和碳酸氫根含量的總和。對於天然水體鹼度主要來自集雨區岩石、土壤中碳酸鹽的溶解，大氣中二氧化碳的溶解轉化、有機物的分解、生物的呼吸作用和水源的補給等。

化學方程式

各種鹼度用標準酸滴定時可起下列反應：

OH^- +H⁺= H₂O

CO₃^2-+ H⁺=HCO₃^-

HCO₃^-+ H⁺= H₂O + CO₂

鹼度單位是過去所用的毫克當量/升，現已經改用毫摩爾/升，不過數值一樣。

鹼度是指一升溶液接受氫離子物質的量。鹼度有酚酞鹼度和總鹼度兩種。前者採用酚酞為指示劑，滴定終點PH約為8.3，用（JD）酚mmol/L表示。後者以甲基橙為指示劑，滴定終點PH約為4.2。

在酚酞鹼度中約為碳酸根轉變為碳酸氫根離子，所以不需要乘以2，在總鹼度中需要乘以2.

實驗測定

當滴定至酚酞指示劑由紅色變為無色時，溶液pH值即為 8.3，指示水中氫氧根離子(0H-)已被中和，碳酸鹽均被轉化為重碳酸鹽，此時的滴定結果稱為 “酚酞鹼度”。當滴定至甲基橙指示劑由黃色度為橙紅色時，溶液的pH值為4.4— 4.5，指示水中的重碳酸鹽(包括原有的和由碳酸鹽轉化成的)已被中和，此時的滴定結果稱為“總鹼度”。

通過計算可求出相應的碳酸鹽、重碳酸鹽和氫氧根離子的含量。但對於廢水、污水，則由於組分複雜，這種計算是無實際意義的。

鞣性絡合物鞣革性能的一個重要指標。定義為，用百分率表示的無機鞣劑，如鉻絡合物中OH基的總當量數對鉻的總當量數的比值。鹼度高表示該鞣性絡合物的分子大，即與皮蛋白質結合能力強；反之，鹼度低則表示該鞣性絡合物的分子小，與皮蛋白質結合的能力弱，而滲透能力強。正確掌握鹼度是合理實施鞣製工藝的一項重要因素。

鹼度是海水中弱酸陰離子總含量的一個量度，它的嚴格定義是：當溫度為20℃時，1立方分米海水中弱酸陰離子全部被釋放時所需氫離子的毫摩爾數，用符號 “AlK”或“A”表示。

礦石鹼度一般以（CaO+MgO）/（Si02十Al2O3）表示，比值小於0.8為酸性礦石，0.8~1.2為自熔性礦石，大於 1.2為鹼性礦石

鹼度的計算

鹼度是指水中所含能與強酸發生中和作用的全部物質.亦即能接受質子H+的物質總量。水中鹼度主要由三類物質組成：強鹼，如氫氧化鈉、氫氧化鈣等；弱鹼，如氨、苯胺等；強鹼弱酸鹽，如碳酸鹽、酸性碳酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽等。而循環水鹼度主要由下列公式表示：
M=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-] +[HSiO3-]+[H2P04-]+2[HPO42-]+[NH3]
由於正常情況下，循環水水質中後四項含量很少，故平時只表示前三項，即總鹼度M為：M=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-]

工業循冷卻水鹼度的測定一直沿用傳統的中和滴定法，用酚酞作指示劑測定鹼度，稱為酚酞鹼度，用符號P表示，用甲基橙作指示劑測定鹼度，稱為全鹼度鹼度，用符號M表示。對於不同的水質環境，鹼度的計算方法略有不同，為了更好的反映水質的情況，我們需要選擇合適的方法來計算

具體內容

自然水體鹼度通常是由於碳酸鹽、碳酸氫鹽及氫氧離子造成的，因此總鹼度一般可以表示成這些成分濃度的函式。

鹼度的測定值因使用的指示劑終點pH值不同而有很大的差異，只有當試樣中的化學組成已知時，才能解釋為具體的物質。對於天然水和未污染的地表水，可直接以酸滴定至pH8.3時消耗的量，為酚酞鹼度。以酸滴定至pH為4.4～4.5時消耗的量，為甲基橙鹼度。通過計算，可求出相應的碳酸鹽、重碳酸鹽和氫氧根離子的含量；對於廢水、污水，則由於組分複雜，這種計算無實際意義，往往需要根據水中物質的組分確定其與酸作用達到終點時的pH值。然後，用酸滴定以便獲得分析者感興趣的參數，並作出解釋。

鹼度指標常用於評價水體的緩衝能力及金屬在其中的溶解性和毒性，是對水和廢水處理過程控制的判斷性指標。若鹼度是由過量的鹼金屬鹽類所形成，則鹼度又是確定這種水是否適宜於灌溉的重要依據。

測定方法

用標準酸滴定水中鹼度是各種方法的基礎。有兩種常用的方法，即酸鹼指示劑滴定法和電位滴定法。電位滴定法根據電位滴定曲線在終點時的突躍，確定特定 pH值下的鹼度，它不受水樣濁度、色度的影響，適用範圍較廣。用指示劑判斷滴定終點的方法簡便快速，適用於控制性試驗及例行分析。二法均可根據需要和條件選用。

滴定法

原理：水樣用酸溶液滴定至規定的pH值，其終點可由加入的酸鹼指示劑在該pH值時顏色的變化來判斷。

當滴定至酚酞指示劑由紅色變為無色時，溶液pH值即為8．3，指示水中氫氧根離子已被中和，碳酸鹽均被轉為重碳酸鹽

當滴定至甲基橙指示劑由桔黃色變成桔紅色時，溶液的pH值為4．4～4．5，指示水中的重碳酸鹽(包括原有的和由碳酸鹽轉化成的)已被中和

根據上述兩個終點到達時所消耗的鹽酸標準滴定溶液的量，可以計算出水中碳酸鹽、重碳酸鹽及總鹼度。

上述計算方法不適用於污水及複雜體系中碳酸鹽和重碳酸鹽的計算。

電位滴定

原理：測定水樣的鹼度 用玻璃電極為指示電極甘汞電極為參比電極用酸標準溶液滴定其終點通過 pH 計或電位滴定儀指示 以 pH 8.3 表示水樣中氫氧化物被中和及碳酸鹽轉為重碳酸鹽時的終點 與酚酞指示劑剛剛褪色時的 pH 值相當 以 pH 4.4~4.5 表示水中重碳酸鹽(包括原有重碳酸鹽和由碳酸鹽轉成的重碳酸鹽)被中和的終點 與甲基橙剛剛變為桔紅色的 pH 值相當工業廢水或含複雜組分的水 可以 pH 3.7 指示總酸度的滴定終點

電位滴定法可以繪製成滴定時 pH 值對酸標準滴定液用量的滴定曲線然後計算出相應

組分的含量或直接滴定到指定的終點

步驟：分取 100mL 水樣置於 200mL 高型燒杯中 用鹽酸標準溶液滴定滴定方法同鹽酸標準溶液的標定 當滴定到 pH 8.3 時 到達第一個終點 即酚酞指示的終點 記錄鹽酸標準溶液消耗量

繼續用鹽酸標準溶液滴定至 pH 值達 4.4~4.5 時 到達第二個終點 即甲基橙指示的終點記錄鹽酸標準溶液用量。