Усны хүчиллэг ба шүлтлэг байдлын гол ялгаа нь усны хүчиллэг чанар нь усны суурийг саармагжуулах чадвартай байдаг бол усны шүлтлэг нь усны хүчиллэгийг саармагжуулах чадварыг тодорхойлдогт оршино.
Бид усны хүчиллэгийг “суурь саармагжуулах чадвар”, усны шүлтлэгийг “хүчил саармагжуулах чадвар” гэж нэрлэж болно. Бид лабораторийн туршилтыг ашиглан эдгээр хоёр параметрийг тодорхойлж чадна. Энэ нь усны чанар болон усны бохирдлын түвшинг тодорхойлоход маш их тустай.
Усны хүчиллэг гэж юу вэ?
Усны хүчиллэг гэдэг нь усны суурийг саармагжуулах чадварыг хэлнэ. Үүнийг бид усны суурь саармагжуулах хүчин чадал гэж нэрлэж болно. Энэ нь усны рН-ийг тодорхой утгад хүргэхийн тулд усанд хэдий хэмжээний стандарт суурь нэмэх шаардлагатайг мөн өгдөг. Усан дахь химийн үндсэн үндсэн зүйл бол гидроксидын ионууд юм. Тиймээс хүчиллэг гэдэг нэр томьёог усны гидроксидын ионыг саармагжуулах чадвар гэж хэлж болно, гэхдээ энэ нь тийм ч үнэн зөв биш, учир нь бусад үндсэн химийн зүйлүүд ч байж болно.
Усны хүчиллэг байдал нь хүхрийн хүчил, давсны хүчил зэрэг эрдэс хүчлүүд ууссанаас үүсдэг. Эсвэл усны хүчиллэг байдал нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хийг уусгасны үр дүн байж болно. Ундны усны эх үүсвэрт нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь усны хүчиллэг байдалд гол хувь нэмэр оруулдаг. Хэрэв ус өндөр хүчиллэг байвал усны идэмхий чанар өндөр байдаг. Тиймээс энэ нь зэсээр хийсэн усны хоолойд хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм. Иймд хүчиллэг ундны усанд зэс, хар тугалга их хэмжээгээр агуулагдаж болзошгүй.
Зураг 01: Фенолфталеин агуулагдах усны дээжийн хүчиллэг байдлын титрлэлтийн төгсгөлийн цэг
Ерөнхийдөө бид натрийн гидроксидээр зөвшөөрөгдөх рН-ийн утга хүртэл титрлэх замаар усны хүчиллэгийг тодорхойлж болно. Фенолфталеин бол бидний энэ титрлэхэд ашигладаг хүчил-суурь үзүүлэлт юм. Энэ үзүүлэлт нь рН 8.3-д өнгөний өөрчлөлтийг өгдөг тул бид усны дээжийг энэ рН-ийн утгад тохируулж болно. Гэсэн хэдий ч туршилтыг эхлүүлэхийн өмнө натрийн гидроксид нэмэхээсээ өмнө индикаторын өнгийг ажиглах хэрэгтэй, учир нь ус шүлтлэг байвал манай усны дээж нь индикаторын шүлтлэг өнгөтэй байж болно. Усны хүчиллэг нь тэг учраас хүчиллэгийг тодорхойлох ямар ч хэрэггүй.
Усны шүлтлэг гэж юу вэ?
Усны шүлтлэг чанар нь усны хүчлийг саармагжуулах чадварыг хэлнэ. Усны шүлтлэг байдлын гол шалтгаан нь сул хүчлийн давс юм. Мөн шүлтлэгт нөлөөлдөг гол химийн зүйл бол гидроксид ба бикарбонат юм. Ихэнх тохиолдолд ус бохирдоогүй бол хүчиллэг биш шүлтлэг байдлыг ажиглаж болно. Учир нь байгалийн бүх ус ууссан нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агуулдаг бөгөөд энэ нь эцэстээ карбонат, бикарбонат зэрэг шүлтлэг химийн бодисуудыг үүсгэдэг. Иймээс усны шүлтлэг чанар нь усны дээжинд ууссан органик бус нүүрстөрөгчийн нийт хэмжээг өгдөг сайн үзүүлэлт юм.
Зураг 02: Усны шүлтлэгт нөлөөлдөг карбонатын зүйлүүд
Түүнээс гадна усны рН-ийг тодорхой хэмжээнд хүртэл бууруулахын тулд усны дээжинд хэр хэмжээний хүчил нэмэх шаардлагатайг тодорхойлсноор бид усны шүлтлэгийг тодорхойлох боломжтой. Бид усыг давсны хүчил зэрэг хүчилээр титрлэх замаар туршилт хийж болно.
Усны хүчиллэг ба шүлтлэг байдлын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Усны хүчиллэг ба шүлтлэг байдлын үндсэн ялгаа нь усны хүчиллэг чанар нь усны суурийг саармагжуулах чадвар, харин усны шүлтлэг чанар нь усны хүчлийг саармагжуулах чадвар юм. Ихэнх тохиолдолд бохирдолгүй эсвэл байгалийн ус нь ууссан нүүрстөрөгчийн давхар ислийн улмаас хүчиллэг биш шүлтлэг шинж чанартай байдаг. Тиймээс бохирдсон ус нь хүчиллэг ихтэй байдаг.
Усны хүчиллэг ба шүлтлэг байдлын өөр нэг чухал ялгаа нь усны хүчиллэг байдалд давсны хүчил, хүхрийн хүчил зэрэг эрдэс хүчлүүд нөлөөлдөг бол шүлтлэг байдлын хувьд ууссан нүүрстөрөгчийн давхар исэл, карбонат, бикарбонат, гидроксидын ионууд байдаг.
Доорх инфографик нь усны хүчиллэг ба шүлтлэг байдлын ялгааг илүү дэлгэрэнгүй, хүснэгт хэлбэрээр харуулав.
Дүгнэлт – Усны хүчиллэг ба шүлтлэг
Усны хүчиллэг, шүлтлэг чанар нь усны чанарын сайн үзүүлэлт юм, учир нь ихэнх байгалийн усны эх үүсвэр нь хүчиллэг биш шүлтлэг чанартай байдаг. Усны хүчиллэг ба шүлтлэг байдлын гол ялгаа нь усны хүчиллэг чанар нь усны суурийг саармагжуулах чадвартай байдаг бол усны шүлтлэг чанар нь усны хүчиллэгийг саармагжуулах чадварыг тодорхойлдогт оршино.
