Известно, что углекислый газ содержится в воде в связанной, полусвязанной и свободной форме. К связанной форме относятся карбонат-ионы CO32-, к полусвязанной — бикарбонат-ионы HCO3-, к свободной форме — угольная кислота, растворённая Н2CO3 и газообразная CO2.

Общее количество углекислого газа в воде определяется как сумма всех трёх его форм:

ΣCO2 = CO2 + Н2CO3 + HCO3- + CO32-. (1)

Количество (концентрация форм углекислоты) выражено в [ммоль/л].

Данные формы углекислоты находятся в определённом равновесии. Принято говорить, что процентное соотношение концентраций различных форм углекислоты зависит от значения рН воды. Так, при значении рН воды, равном 8,37, в воде практически отсутствует свободная форма углекислоты — соответственно, присутствует бикарбонат-ион и начинает появляться карбонат-ион (рис. 1).


Рис. 1. Формы диоксида углерода в воде в зависимости от pH

Соотношение между угольной кислотой, карбонатами и бикарбонатами установлено экспериментально и зависит от значения рН воды (уравнение Хендерсона — Хассельбальха для диссоциации углекислоты и бикарбоната):

где 6,352 — отрицательный логарифм константы диссоциации угольной кислоты в воде по первой стадии; 10,328 — отрицательный логарифм константы диссоциации угольной кислоты в воде по второй стадии; CO2, HCO3-, CO32- и Н2CO3 — концентрации диоксида углерода, бикарбоната, карбоната и угольной кислоты, соответственно, в молях.

Как видно из рис. 1, изменение количества одной формы углекислоты приводит к изменению соотношения двух других форм углекислоты. При этом изменяется значение рН воды.

Здесь необходимо пояснить, как была получена форма записи для уравнений (2) и (3). Уравнение диссоциации кислоты в воде можно записать в общем виде:

HA = H+ + A-,

где HA — кислота; H+ — ион водорода; A- — анион кислоты.

Константу равновесия (диссоциации) данной химической реакции можно записать в следующем виде:

Данное уравнение можно записать, вынося ион водорода в левую часть, как:

Затем записать в виде десятичного логарифма, взятого с обеих сторон:

Очевидно, что

Константа диссоциации или константа равновесия уравнения растворения углекислоты в воде по первой стадии равна К1 = 4,45×10–7, по второй стадии К2 = 4,69×10–11.

Соответственно:

Тогда уравнение (4) легко преобразуется в уравнения (2) и (3).

Можно сказать, что при растворении в воде диоксида углерода происходит уменьшение рН воды за счёт появления в воде иона водорода. Поскольку уравнение (2) есть не что иное, как форма записи уравнения химической реакции диоксида углерода и воды, то в зависимости от количества образующихся в результате реакции конечных продуктов, иона водорода Н+ и бикарбоната HCO3-, будет устанавливаться и значение рН.

Это можно наглядно проследить по рис. 1. Если в воде после растворения начального количества диоксида углерода находятся одинаковые количества диоксида углерода и образовавшегося в результате химической реакции CO2 с водой, бикарбоната (по 50%), то значение рН такой воды составит 6,352 единиц рН.

Рассмотрим пример. В обессоленной воде растворяют С = 0,3 ммоль/л диоксида углерода. Значение рН такой воды можно определить по формуле:

По рис. 1 определим процентное содержание в такой воде диоксида углерода и бикарбоната. Получаем примерно 3,5% газообразного диоксида углерода CO2 прореагировало с водой с образованием бикарбоната. Это говорит о том, что только 3,5% диоксида углерода реагирует с обессоленной водой. При этом количество образующегося иона водорода можно подсчитать как:

Сн = 0,3×0,035 = 0,0108 ммоль/л.

При этом вода со значением рН, равным 4,94, содержит:

Сн = 10–4,94×1000 = 0,011 ммоль/л.

Значения практически равны. Незначительная погрешность определяется погрешностью визуального определения процента соотношения диоксида углерода к бикарбонату при помощи рис. 1.

Увеличение концентрации диоксида углерода в воде приводит к уменьшению доли диоксида углерода, вступившего в реакцию с водой с образованием угольной кислоты. Однако за счёт общего увеличения концентрации диоксида углерода в воде рН такой воды будет уменьшаться до значения 4,0. Ниже этого значения диоксид углерода практически в воде не растворяется.

Рассмотрим пример, в котором в воде, содержащей диоксид углерода, содержится также бикарбонат натрия NaHCO3. В этом случае расчёт значения рН возможен с использованием уравнения (2).

В воде находятся следующие концентрации углекислоты и бикарбоната натрия: концентрация СCO2 = 0,3 ммоль/л, концентрация СHCO3- = 0,8 ммоль/л.

Соответственно, используя уравнение (2), можно записать:

При помощи рис. 1 определим долю диссоциации (взаимодействия диоксида углерода с водой) в случае нахождения в воде бикарбоната. Получаем, что около 22% в воде диоксида углерода и 78% бикарбоната.

При этом вода со значением рН, равным 6,96, содержит водорода

Сн = 10–6,96×1000 = 0,00011 ммоль/л,

что говорит о том, что только

(0,00011/0,3)×100 = 0,036%

диоксида углерода вступает в реакцию с водой с образованием угольной кислоты. То есть практически весь диоксид углерода находится в воде в газообразном состоянии, которое иногда также называют «адсорбированном состоянием».

Диссоциация диоксида углерода в данном случае значительно меньше (0,036%) при той же концентрации диоксида углерода в воде, чем в первом примере (в первом примере 3,5%) из-за того, что в воде уже содержится продукт диссоциации угольной кислоты — бикарбонат.

Далее необходимо более подробно рассмотреть процесс растворения угольной кислоты в воде по двум стадиям.

Запишем уравнения реакций:

  • первая стадия:
    • CO2 + Н2О →← H+ + HCO3-; (5)
  • вторая стадия:
    • 2HCO3- →← CO32- + Н2CO3·(CO2 + Н2О). (6)

Диссоциация по первой стадии происходит в соответствии с константой диссоциации К1, и долю диоксида углерода, образовавшего в воде углекислоту, можно определить по значению рН такой воды при помощи уравнения (2) или рис. 1.

Диссоциация диоксида углерода по второй стадии при нормальных условиях не происходит. Дело в том, что по второй стадии диссоциации подвергается образовавшийся в первой стадии бикарбонат. Для того чтобы бикарбонат подвергся диссоциации с образованием карбоната и угольной кислоты, угольная кислота должна быть удалена из процесса. Тогда из бикарбоната будет образовываться карбонат. Данный процесс наблюдается, например, при кипении воды, содержащей бикарбонат натрия.

Очевидно, что удаление из воды углекислоты приведёт к увеличению значения рН. Это видно по рис. 1. Чем больше бикарбоната переходит в карбонат в соответствии с (6), тем выше значение рН. То есть процентное содержание бикарбоната в воде падает и, соответственно, вырастает процентное содержание карбоната.

Данное условие с использованием константы диссоциации К2 представлено в виде уравнения (3).

Для понимания процесса повышения значения рН диссоциацию по второй стадии удобнее представить в виде:

CO32- →← HCO3- + ОН-. (7)

Фактически уравнение (7) представляет из себя процесс диссоциации карбонатов в воде. При растворении карбоната в воде образуются две равные мольные доли бикарбоната и гидрата. Именно появление гидрата в воде увеличивает значение рН воды, то есть соотношение «водород — гидрат» увеличивается в сторону гидрата.

Выразим константу равновесия Kг химической реакции (7):

Данная константа есть константа гидролиза карбоната в воде:

здесь Kw = 10–14 — ионное произведение воды. Выразим из уравнения константы гидролиза (8) гидрат:

По аналогии с выражением (4) можно записать:

где lg[Kг] = lg(0,000213) = −3,672, тогда:

При помощи уравнения (10) можно определить значение рН воды в зависимости от соотношения карбонатов к бикарбонатам. Очевидно, что

pH = -lg([H+]) = 14 + lg([OH-]),

поскольку −14 = lg([H+]) + lg([OH-]).

Добавим к правой и левой частям уравнения (10) число 14. Получаем:

В результате, используя уравнение гидролиза карбонатов и константу гидролиза, после преобразований получаем уравнение (3), которое было изначально получено для процесса диссоциации угольной кислоты по второй стадии. Это обстоятельство позволяет сделать следующий вывод. Увеличение значение рН воды при увеличении соотношения «карбонат — бикарбонат» происходит за счёт гидролиза образующихся карбонатов с образованием гидратов и бикарбонатов — так же как уменьшение значения рН при изменении соотношения «диоксид углерода — бикарбонат» происходит за счёт взаимодействия диоксида углерода с водой с образованием водород иона и бикарбоната.

Понимая, что карбонаты гидролизуются в воде по уравнению (7), уравнение (3) можно записать в следующем виде:

Поскольку карбонаты в воде гидролизуются с образованием бикарбоната и гидрата, то исходное количество карбоната [CO32-] гидролизует на равное количество в молях на гидрат [ОН]связ и бикарбонат [HCO3-]связ и остаточное количество самого карбоната [CO32-]ост. В результате:

[CO32-] = [CO32-]ост + [HCO3-]связ + [OH]связ.

Бикарбонат [HCO3-]своб условно назовём «свободным». Это ион, полученный не в результате гидролиза исходного значения карбоната (возможно, привнесённый в воду растворением бикарбоната натрия).

Очевидно, что значение числителя в уравнении (11) равно изначальному количеству карбонатов, участвующему в гидролизе. Соответственно, численно в молях значение числителя будет определяться в соответствии с правилами вычисления карбонатов в воде по результатам анализа пробы воды по фенолфталеину Ф и метилоранжу М (общая щёлочность воды будет определяться как Ф + М, то есть щёлочность по М в данных расчётах предполагается как остаток после определения щёлочности по Ф).

  • если Ф > М, то [CO32-] = М, моль/л;
  • если Ф = М, то [CO32-] = М, моль/л;
  • если Ф < М, то [CO32-] = Ф, моль/л.

Рассмотрим структуру титрования пробы соляной кислотой по содержанию в ней бикарбонатов, карбонатов и гидратов. Концентрации щелочей указаны в [мг-экв/л] в соответствии с количеством ушедшей на титрование соляной кислоты. При титровании водород-ион Н+ соляной кислоты связывает гидроксил-ион в натрий-хлор и карбонат при натрии в бикарбонат. Соответственно, при фенолфталеиновом индикаторе оттитровывается полностью гидроксил-ион и половина карбонат-иона. То есть после обесцвечивания фенолфталеина в воде останутся только бикарбонаты (рН = 8,1–8,3), часть из которых относится к карбонатам и образовалась в результате их разрушения соляной кислотой:

NaOH + HCl → NaCl + H2O;

Na2CO3 + HCl → NaHCO3 + NaCl;

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2.

Знаменатель в уравнении (11) будет равен сумме бикарбоната, полученного в процессе гидролиза [HCO3-]связ, и бикарбоната, полученного не в результате гидролиза [HCO3-]своб.

Соответственно, уравнение (11) можно записать в следующем виде:

С использованием уравнений (11) и (12) мною была разработана методика определения значения рН воды по значениям щёлочности по фенолфталеину Ф и метилоранжу М, полученных в результате анализа воды на щёлочность по ГОСТ 31957–2012 [1].

Необходимо отметить, что для дальнейших расчётов вводится допустимое упрощение: в дальнейшем предполагается, что щёлочность по метилоранжу М определена как «общая щёлочность минус щёлочность по фенолфталеину Ф».

Можно записать значения щёлочности по Ф и по М:

[CO32-] = [CO32-]ост + [OH]связ; (13)

M = [HCO3-]связ + [HCO3-]своб. (14)

Также можно записать, что:

[OH]связ = [HCO3-]связ. (15)

Значение рН связано с концентрацией гидрата в воде по уравнению:

[OH]pH = 10(pH — 14). (16)

Зная значения по Ф и М в [моль/л] и используя уравнения (11)-(16), можно определить значение рН воды для данных значений Ф и М. Методика определения значения рН представлена на рис. 2.


Рис. 2. Блок-схемаопределениязначениярНвзависимостиотзначенийФиM

Изначально рассчитывается массив данных {[ОН]рН; рН}16 по формуле (16). Для этого задаётся значение рН от 8,5 до 14 с определённым шагом. Графическое отображение решения уравнения (16) представлено на рис. 3. Затем расчёт ведётся по двум направлениям.


Рис. 3. График функции по уравнению (12)

1. Первое направление — если значение Ф больше M. В этом случае концентрация «свободного» гидрата определяется как:

[OH]своб = Ф — M. (17)

«Свободный» гидрат определяется как гидрат, существующий в воде и полученный не от процесса гидролиза карбонатов. По аналогии со «свободным» бикарбонатом.

Для расчёта по уравнению (11) задаёмся концентрацией [ОН]11, равной 0,0001 моль/л. При этом:

[OH]11 = [OH]связ + [OH]своб. (18)

В данном случае свободный бикарбонат отсутствует, [HCO3-]своб = 0 (в соответствии с ГОСТ 31957–2012 [1]).

Соответственно, общая концентрация бикарбоната определяется только концентрацией бикарбоната, полученного в результате гидролиза карбоната [HCO3-]связ. Тогда с учётом условия (15) и подстановки [ОН]своб по (17) в уравнение (18) получаем следующее выражение:

[HCO3-]связ = M — Ф + [OH]11.

Таким образом, задаваясь общим значением гидрата [ОН]11, можно определить все значения переменных, входящих в уравнение (11).

Затем производим расчёт значения рН11 по уравнению (11). В том случае, если значение рН11 совпадёт со значением рН16, рассчитанным по формуле (16), то это и есть искомое значение рН. Если значения рН не совпадают, то задаются новым значением [ОН]11 с определённым шагом и повторяют расчёт рН11. Расчёт производится до тех пор, пока значения рН не совпадут.

2. Второе направление — если значение Ф меньше M. В этом случае в воде отсутствует «свободный» гидрат и, соответственно, расчёт ведётся, изначально задаваясь значением бикарбоната [HCO3-]11, равным:

[HCO3-]11 = [HCO3-]связ + [HCO3-]своб.

И далее по уравнению (11) или (12) рассчитывают значение рН12. Затем также производится сравнение значений рН по уравнению (16) и (12).

Для примера рассчитаем значение рН водного раствора карбоната натрия концентрацией 10 ммоль/л. Анализ показывает, что Ф = 10 ммоль/л и M = 10 ммоль/л.

Далее, задаваясь значением рН в интервале 8,5–14 по уравнению (16) определяем значение [ОН]рН. График функции по уравнению (16) в диапазоне значений рН от 10 до 12 представлен на рис. 3.

Затем, задаваясь значением [HCO3-]11, производим расчёт рН по уравнению (12). График функции по уравнению (12) в диапазоне значений [HCO3-]11 от 0,000213 до 0,01 также представлен на рис. 3. Из рис. 3 видно, что точка пересечения двух функций даёт единственное значение рН, равное 11,16. Данное, такое же значение также можно получить через константу гидролиза.

Необходимо отметить, что данное значение рН получено при использовании концентраций, а не активностей. Поэтому расчётное значение рН несколько отличается от реального рН раствора такой концентрации. Ниже будет рассмотрено, каким образом на основании представленных расчётов получить значение рН, равное реально измеренному значению рН раствора.

Очевидно, что присутствие в воде «свободных» гидратов или бикарбонатов будет влиять на степень гидролиза карбоната.

Для наглядного представления об изменении степени гидролиза карбоната были проведены расчёты по разработанной методике на основании опыта. Для опыта был взят раствор карбоната натрия концентрацией 10 ммоль/л. Затем раствор принудительно продували воздухом. В результате диоксид углерода из воздуха начал поглощаться водой. В результате образующаяся угольная кислота нейтрализует гидрат в бикарбонат с увеличением концентрации бикарбоната и уменьшением концентрации гидрата и карбоната, из которого в результате гидролиза получается гидрат.

На рис. 4 представлены зависимости изменения концентрации бикарбоната, карбоната и гидрата в зависимости от рН при продувке раствора воздухом.


Рис. 4. Зависимости различных форм углекислоты и гидрата от значения рН для случая Ф ≤ М

Как можно видеть, при растворении в воде 10 ммоль/л карбоната натрия образуется 1,46 ммоль/л бикарбоната и 1,46 ммоль/л гидрата. При этом расчётный рН равен 11,16. Доля диссоциировавшего карбоната составила 1,46/10 = 0,146 (14,6%). По рис. 1 видно, что данной доли также соответствует рН = 11,16.

Затем раствор насыщается диоксидом углерода. Происходит связывание гидрата, который образовался в процессе гидролиза в бикарбонат по уравнению реакции

Н2CO3 + NaOH →← NaHCO3.

Через определённые промежутки времени раствор анализировался на Ф и М, и на основании этих данных рассчитывалось значение рН и концентрация бикарбонатов, карбонатов и гидратов.

Из рис. 4 видно, что сразу после растворения карбоната натрия [CO32-]исх в растворе в результате гидролиза образовались гидрат ОН и бикарбонат HCO3 в равных долях. Затем углекислота связывает гидрат в бикарбонат, и при значении рН = 10,6 концентрация бикарбоната составила 4,4 ммоль/л, а гидрата 0,4 ммоль/л и карбоната 7,6 ммоль/л. То есть 4,2/2 + 0,4/2 + 7,6 = 10 ммоль/л исходного карбоната. При этом значение щёлочности по фенолфталеину составило 8 ммоль/л, а метилоранжу — 12 ммоль/л.

Здесь нужно отметить, что концентрация карбоната и бикарбоната по ГОСТ 31957–2012 [1] будет равна [CO32-]исх = 8 ммоль/л, [HCO3-]исх = 4 ммоль/л. Как можно видеть, данный ГОСТ не учитывает гидролиз карбонатов в воде и определяет количество карбонатов бикарбонатов и гидратов без учёта процесса гидролиза. При этом по ГОСТу количество карбонатов, подлежащих гидролизу, определяется верно, но не учитывается количество образующихся в результате гидролиза бикарбонатов и гидратов, что не даёт возможность рассчитать рН такой воды от значения рН выше 10–10,5.

Как можно видеть, при рН = 10 гидролиз карбонатов настолько незначителен, что при достаточно большой концентрации бикарбонатов это практически не вызывает большой ошибки в расчёте рН по уравнению (3).

В качестве примера рассмотрим известный буферный раствор со значением рН = 10 (при температуре 25°C), который содержит 25 ммоль/л Na2CO3 и 25 ммоль/л NaHCO3. Известно, что расчётное значение рН такого раствора без учёта коэффициентов активности будет 10,328. Рассчитаем рН такого раствора по разработанной методике. Очевидно, щёлочность по фенолфталеину равна 25 ммоль/л и по метилоранжу 50 ммоль/л. Графическое решение уравнений (11) и (16) представлено на рис. 5. Расчёт по предложенной методике показывает, что значение рН равно 10,326, что даёт ошибку только на 0,002 единицы рН.


Рис. 5. Графическое решение уравнений (11) и (16)

Если рассматривать раствор, где Ф равно М, то в соответствии с ГОСТ 31957–2012 [1] в данном растворе вообще отсутствует бикарбонат и, соответственно, нет возможности рассчитать рН данного раствора. Это неверно, так как в растворе присутствует бикарбонат как продукт гидролиза карбоната [НCO3-]связ. Таким образом, используя предложенную методику можно рассчитать рН раствора при любых соотношениях Ф к М.

Как видно из рис. 4, при рН = 9,4 количество бикарбоната составило 16 ммоль/л, количество карбоната — 2 ммоль/л и количество гидрата — 0,0025 ммоль/л. То есть чем больше продуктов гидролиза в растворе, тем меньше степень гидролиза. При этом количество поглощённого диоксида углерода из воздуха составило 8 ммоль/л.


Рис. 6. Зависимости различных форм углекислоты и гидрата от значения рН для случая Ф ≥ М

На рис. 6 представлены зависимости изменения концентрации бикарбоната, карбоната и гидрата в зависимости от рН для случая, когда значение Ф больше, чем М.

В воде было растворено 20 ммоль/л едкого натра и 10 ммоль/л бикарбоната натрия. Значение Ф равно 20 ммоль/л. Значение М равно 10 ммоль/л. В результате расчёта значения рН по разработанной методике было получено рН, равное 12,02. Это означает, что в данном растворе содержится 10,2 ммоль/л гидрата ОН, а не 10 ммоль гидрата, как это предписывается к определению гидрата карбоната и бикарбоната по фенолфталеиновой и метилоранжевой щёлочности, а именно 10,4, где 0,2 ммоль/л это концентрация «связанного» гидрата, полученного в результате гидролиза карбонатов в присутствии большого количества гидрата. Соответственно, раствор содержит 0,2 ммоль/л «связанного» бикарбоната при данном рН.

Очевидно, что в результате смешения гидрата и бикарбоната натрия образовалось 10 ммоль/л карбоната [CO32-]исх. Затем в воду добавлялся бикарбонат натрия с шагом 2 ммоль/л. В результате гидрат связывался бикарбонатом в карбонат и происходило увеличение карбоната, который гидролизовал с образованием CO32-, ОН-, HCO3-.

Постоянно происходило уменьшение исходного «свободного» гидрата [ОН]исх и увеличение карбоната [CO32-]исх и, соответственно, увеличение доли гидролиза карбоната с увеличением «связанного» гидрата [ОН] и бикарбоната [НCO3-].

В результате после добавления в раствор 10 ммоль/л бикарбоната натрия значения Ф и М стали по 20 ммоль/л. В результате значение рН раствора определяется только концентрацией «связанного» гидрата. При этом в результате гидролиза образовалось 2 ммоль/л бикарбоната, что соответствует 10% от исходного количества карбоната (20 ммоль/л). Как можно видеть по рис. 6, 2 ммоль/л бикарбоната соответствует значение рН = 11,3.

Рассмотренная методика использует концентрации ионов. В результате рассчитанные значения рН не совпадают с реально измеренными значениями рН. Чем больше ионная сила раствора, тем больше будут расхождения между рассчитанным и измеренным значением. Для того чтобы расчётные и измеренные значения рН совпадали, необходимо в расчётах использовать активность ионов. Известно, что активность ионов определяется как произведение концентрации иона на его коэффициент активности.


Рис. 7. Зависимость коэффициентов активности ионов HCO3- и CO32- от ионной силы

На рис. 7 представлена зависимость коэффициентов активности ионов HCO3- и CO32- от ионной силы. Зависимость построена на основании решения следующего уравнения:

где fi — коэффициент активности иона; zi — заряд иона; I — ионная сила раствора, моль/л.

Для получения расчётного значения рН, равного измеренному, необходимо в формуле (3) использовать активности карбоната и бикарбоната. Поэтому после расчёта рН по разработанной методике для получения реального значения рН необходимо значение карбоната в уравнении (11) или (12) умножить на коэффициент активности карбоната, взятый при соответствующей ионной силе раствора, и значение бикарбоната умножить на коэффициент активности бикарбоната.

Например, для раствора 25 ммоль/л Na2CO3 и 25 ммоль/л NaHCO3 рассчитанное значение рН составляет 10,328. Умножим соответствующие ионы на их коэффициенты активности. Для этого определяем ионную силу раствора:

где Сi — концентрация иона, ммоль/л. При данной ионной силе коэффициент активности для карбоната равен 0,37, для бикарбоната 0,775 (рис. 7). Получаем:

Таким образом получено расчётное значение рН, равное измеренному при температуре 25°C. Необходимо чётко понимать, что рассчитанные значения будут совпадать с измеренными только при этой температуре. Влияние температуры на измерение рН довольно существенно, особенно при высоких значениях рН, и изменение рН от температуры для каждого раствора должно быть определено индивидуально. Зависимость рН от температуры носит линейный характер. Поэтому достаточно определить только коэффициент наклона. Данная проблема не рассматривается в настоящей статье. Методика учёта влияния температуры на значение рН представлена в статье [2].

Например, определим значение рН для раствора 20 ммоль/л NaOH + 10 ммоль/л NaHCO3. Выше было определено расчётное значение рН для концентраций — 12,02.

Определим ионную силу раствора. Фактически в растворе содержится (по ГОСТ 31957–2012 [1]) 10 ммоль/л Na2CO3 и 10 ммоль/л NaOH. Тогда I = 0,04. Коэффициенты активности при данной ионной силе равны fCO32- = 0,48 и fHCO3- = 0,83.

Используем для упрощения уравнение (12). С учётом коэффициентов активности получаем:

Данное значение рН будет определяться при температуре раствора 25°C.

Мною было проведено довольно много опытов с растворами, содержавшими различные соотношения Ф к М. В среднем расчётные и измеренные значения рН имели различия не более 0,05 единиц рН, что в условиях существующей погрешности измерений является очень хорошим показателем. Во избежание щелочной погрешности измерение рН проводилось до значений не более 12,5.

Стоит сказать, что данная методика разрабатывалась для технологии контроля котловой воды паровых котлов низкого и среднего давления. Значение рН котловой воды рабочего котла не может превышать 12,5. Поэтому меня интересовали прежде всего растворы в диапазоне рН от 8,5 до 12,5. С использованием данной методики разработан и получен патент на изобретение [3], который включает в себя данную методику как часть контроля попадания солей жёсткости в котловую воду.