Avainero veden happamuuden ja emäksisyyden välillä on, että veden happamuus on veden kyky neutraloida emästä, kun taas veden emäksisyys määrää veden kyvyn neutraloida happoa.
Voimme nimetä veden happamuuden "emäksen neutralointikyvyksi" ja veden alkalisuuden "happoa neutraloivaksi kyvyksi". Voimme määrittää nämä kaksi parametria laboratoriokokeiden avulla. Se on erittäin hyödyllinen määritettäessä veden laatua ja veden pilaantumisastetta.
Mikä on veden happamuus?
Veden happamuus on veden kykyä neutraloida emäs. Voimme nimetä sen veden emäksen neutraloivaksi kyvyksi. Se antaa myös kuinka paljon standardiemästä meidän on lisättävä veteen nostaaksemme veden pH:n tiettyyn arvoon. Veden tärkeimmät kemialliset peruslajit ovat hydroksidi-ionit. Näin ollen termi happamuus voidaan antaa myös veden kyvyksi neutraloida hydroksidi-ioneja, vaikka se ei ole kovin tarkka, koska siinä voi olla myös joitain muita peruskemiallisia lajeja.
Veden happamuus syntyy mineraalihappojen, kuten rikkihapon ja suolahapon, liukenemisesta. Tai muuten veden happamuus voi johtua hiilidioksidikaasun liukenemisesta. Juomavesilähteissä hiilidioksidi on suurin veden happamuuden aiheuttaja. Jos veden happamuus on korkea, myös veden syövyttävyys on korkea. Siksi se voi vahingoittaa kuparista valmistettuja vesiputkia. Tästä syystä happamassa juomavedessä voi olla suuria määriä kuparia ja lyijyä.
Kuva 01: Päätepiste vesinäytteen happamuuden titraamiseksi fenoliftaleiinin läsnä ollessa
Yleensä voimme määrittää veden happamuuden titraamalla natriumhydroksidilla mihin tahansa hyväksyttävään pH-arvoon. Fenolftaleiini on happo-emäs-indikaattori, jota käytämme tässä titrauksessa. Koska tämä indikaattori antaa värimuutoksensa pH:ssa 8,3, voimme titrata vesinäytteemme tähän pH-arvoon. Ennen kokeen aloittamista meidän tulee kuitenkin tarkkailla indikaattorin väriä ennen natriumhydroksidin lisäämistä, koska vesinäytteessämme voi olla indikaattorin alkalinen väri, jos vesi on emäksistä. Silloin veden happamuuden määrittäminen on turhaa, koska happamuus on nolla.
Mikä on veden alkalisuus?
Veden emäksisyys tarkoittaa veden kykyä neutraloida happoa. Suurin syy veden emäksisyyteen ovat heikkojen happojen suolat. Myös tärkeimmät emäksisyyttä edistävät kemialliset lajit ovat hydroksidi ja bikarbonaatti. Useimmiten, jos vesi on saastumatonta, voimme havaita emäksisyyttä happamuuden sijaan. Tämä johtuu siitä, että kaikissa luonnonvesissä on liuennutta hiilidioksidia, joka lopulta muodostaa emäksisiä kemiallisia yhdisteitä, kuten karbonaattia ja bikarbonaattia. Siksi veden emäksisyys on hyvä indikaattori, joka antaa vesinäytteessä liuenneen epäorgaanisen hiilen kokonaismäärän.
Kuva 02: Karbonaattilajit, jotka vaikuttavat veden alkalisuuteen
Lisäksi voimme määrittää veden alkalisuuden määrittämällä kuinka paljon happoa meidän on lisättävä vesinäytteeseen laskeaksemme veden pH:n tiettyyn arvoon. Voimme tehdä kokeen titraamalla vettä hapolla, kuten kloorivetyhapolla.
Mitä eroa on veden happamuudella ja emäksisyydellä?
Aluksi perustavanlaatuinen ero veden happamuuden ja emäksisyyden välillä on se, että veden happamuus on veden kyky neutraloida emästä, kun taas veden alkalisuus on veden kyky neutraloida happo. Useimmiten saastumaton tai luonnollinen vesi on emäksinen eikä happama liuenneen hiilidioksidin vuoksi. Siksi saastuneen veden happamuus on korkea.
Toinen tärkeä ero veden happamuuden ja emäksisyyden välillä on, että veden happamuutta lisäävät mineraalihapot, kuten suolahappo ja rikkihappo, kun taas emäksisyyden os alta se sisältää liuenneen hiilidioksidin, karbonaatin, bikarbonaatti- ja hydroksidi-ionit.
Alla oleva infografiikka näyttää veden happamuuden ja emäksisen eron tarkemmin ja taulukkomuodossa.
Yhteenveto – happamuus vs veden alkalisuus
Veden happamuus ja emäksisyys ovat hyviä veden laadun indikaattoreita, koska useimmat luonnolliset vesilähteet ovat happamuuden sijaan emäksisiä. Mutta avainero veden happamuuden ja emäksisyyden välillä on se, että veden happamuus on veden kyky neutraloida emästä, kun taas veden emäksisyys määrää veden kyvyn neutraloida happoa.
