影响盐溶液pH值变化的原因和结果
1)引起盐雾试验过程中盐溶液pH值变化的根源主要来自空气中的可溶性物质,这些物质的性质可能不同,有些溶于水里后呈酸性, 有些溶于水里后呈碱性;
2)盐雾试验过程中,空气中的可溶性物质溶入盐溶液或从盐溶液里逸出的过程是一个可逆过程。溶入物质会使盐溶液的 pH值降低,而逸出物质会使盐溶液 pH值升高,降低率和升高率相等的同时溶入速度大于逸出速度,将使盐溶液的pH值降低。反之,盐溶液的pH值升高。溶入和逸出速度相等,则pH值不变。
3)影响盐溶液pH值变化的因素很多。例如空气中可溶性物质的性质和含量、压力、空气与盐溶液的接触面积和接触时间等。
a.空气中可溶性物质的性质和含量
空气中含有CO2,SO2 ,NO2 ,H2S等,这些气体溶于水则生成酸性物质,使水的pH值降低。空气中也可能存在碱性的尘埃颗粒,这些物质溶于水会使水的pH值升高。
b.大气压力
气体在水中的溶解度与大气压力成正比。0℃时,1atm大气压力下100ml的水中能溶解0.355g CO2 ,而在2atm大气压力下100ml水能溶解0.670g CO2。当利用压缩空气喷雾时,由于大气压力增加,空气中CO2 等酸性物质的溶解量增加, 盐溶液的pH值降低。这个过程与喷雾后受温度下降而使CO2 从盐溶液里逸出的过程恰恰相反。
c.空气与盐溶液的接触面积和接触时间
喷雾使盐溶液变成直径为1~5μm微细颗粒的盐雾。接触面积增加使得气体溶入液体或气体从液体中逸出的量都大大增加。当影响气体溶入液体和气体从液体中逸出的条件(例如压力,温度等)不变时,溶入和逸出速度zui终将达到平衡状态。在达到平衡状态以前,随着时间的增加,溶入(或逸出)的量也将增加。
下列三个试验的结果将表明空气与盐溶液的接触面积和接触时间对盐溶液pH值的影响
试验结果见表1、表2、表3。
1. 表1:加盖500ml容量瓶里的盐溶液存放时间与pH值变化情况
盐溶液编号 存放前pH 值 存放时间 存放后 pH 值
Ⅰ 7.2 88 天 7.2
Ⅱ 7.2 88 天 7.1
表2:在一般大气条件下气液接触面积和接触时间对盐溶液pH值的影响
盛液容器和直径(mm) 在大气中的存放时间(小时)
0 4 10 24 168
小口瓶(Φ10) 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0
培养皿(Φ100) 7.0 6.7 6.4 6.4 6.0
表3:在含碱性物质的环境中存放条件和时间对盐溶液pH值的影响
盛液容器 盐溶液在碱洗车间存放时间(天)
0 1 2 3 7 10 15 30
200ml 带盖瓶 6.6 6.6 6.6 6.6 6.7 6.7 6.8 6.7
200ml 无盖瓶 6.6 6.9 7.2 7.3 7.5 7.7 7.7 7.7
24L 无盖槽 6.5 - - - - 7.25 - -
从表1、表2和表3中可见:
①存放在密闭容器里的盐溶液,其pH值不随存放时间的增加而变化。原因在于没有与空气接触。
②存放在无盖培养皿里的盐溶液,随着气液接触时间的增加,其pH值明显下降。显然是由于与空气有较大的接触面积。
③在含有碱性物质的环境中,无盖容器里的盐溶液的 pH值随着存放时间的增加而升高。