影響鹽溶液pH值變化的原因和結果
1)引起鹽霧試驗過程中鹽溶液pH值變化的根源主要來自空氣中的可溶性物質,這些物質的性質可能不同,有些溶於(yu) 水裏後呈酸性, 有些溶於(yu) 水裏後呈堿性;
2)鹽霧試驗過程中,空氣中的可溶性物質溶入鹽溶液或從(cong) 鹽溶液裏逸出的過程是一個(ge) 可逆過程。溶入物質會(hui) 使鹽溶液的 pH值降低,而逸出物質會(hui) 使鹽溶液 pH值升高,降低率和升高率相等的同時溶入速度大於(yu) 逸出速度,將使鹽溶液的pH值降低。反之,鹽溶液的pH值升高。溶入和逸出速度相等,則pH值不變。
3)影響鹽溶液pH值變化的因素很多。例如空氣中可溶性物質的性質和含量、壓力、空氣與(yu) 鹽溶液的接觸麵積和接觸時間等。
a.空氣中可溶性物質的性質和含量
空氣中含有CO2,SO2 ,NO2 ,H2S等,這些氣體(ti) 溶於(yu) 水則生成酸性物質,使水的pH值降低。空氣中也可能存在堿性的塵埃顆粒,這些物質溶於(yu) 水會(hui) 使水的pH值升高。
b.大氣壓力
氣體(ti) 在水中的溶解度與(yu) 大氣壓力成正比。0℃時,1atm大氣壓力下100ml的水中能溶解0.355g CO2 ,而在2atm大氣壓力下100ml水能溶解0.670g CO2。當利用壓縮空氣噴霧時,由於(yu) 大氣壓力增加,空氣中CO2 等酸性物質的溶解量增加, 鹽溶液的pH值降低。這個(ge) 過程與(yu) 噴霧後受溫度下降而使CO2 從(cong) 鹽溶液裏逸出的過程恰恰相反。
c.空氣與(yu) 鹽溶液的接觸麵積和接觸時間
噴霧使鹽溶液變成直徑為(wei) 1~5μm微細顆粒的鹽霧。接觸麵積增加使得氣體(ti) 溶入液體(ti) 或氣體(ti) 從(cong) 液體(ti) 中逸出的量都大大增加。當影響氣體(ti) 溶入液體(ti) 和氣體(ti) 從(cong) 液體(ti) 中逸出的條件(例如壓力,溫度等)不變時,溶入和逸出速度zui終將達到平衡狀態。在達到平衡狀態以前,隨著時間的增加,溶入(或逸出)的量也將增加。
下列三個(ge) 試驗的結果將表明空氣與(yu) 鹽溶液的接觸麵積和接觸時間對鹽溶液pH值的影響
試驗結果見表1、表2、表3。
1. 表1:加蓋500ml容量瓶裏的鹽溶液存放時間與(yu) pH值變化情況
鹽溶液編號 存放前pH 值 存放時間 存放後 pH 值
Ⅰ 7.2 88 天 7.2
Ⅱ 7.2 88 天 7.1
表2:在一般大氣條件下氣液接觸麵積和接觸時間對鹽溶液pH值的影響
盛液容器和直徑(mm) 在大氣中的存放時間(小時)
0 4 10 24 168
小口瓶(Φ10) 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
培養(yang) 皿(Φ100) 7.0 6.7 6.4 6.4 6.0
表3:在含堿性物質的環境中存放條件和時間對鹽溶液pH值的影響
盛液容器 鹽溶液在堿洗車間存放時間(天)
0 1 2 3 7 10 15 30
200ml 帶蓋瓶 6.6 6.6 6.6 6.6 6.7 6.7 6.8 6.7
200ml 無蓋瓶 6.6 6.9 7.2 7.3 7.5 7.7 7.7 7.7
24L 無蓋槽 6.5 - - - - 7.25 - -
從(cong) 表1、表2和表3中可見:
①存放在密閉容器裏的鹽溶液,其pH值不隨存放時間的增加而變化。原因在於(yu) 沒有與(yu) 空氣接觸。
②存放在無蓋培養(yang) 皿裏的鹽溶液,隨著氣液接觸時間的增加,其pH值明顯下降。顯然是由於(yu) 與(yu) 空氣有較大的接觸麵積。
③在含有堿性物質的環境中,無蓋容器裏的鹽溶液的 pH值隨著存放時間的增加而升高。