什么是碱度？

根据标准方法中水和废水（SM 2320 碱度）检查中的描述“水能中和酸的能力就是碱度”，即可滴定碱的总量。同样可表征为水可承受pH变化使得酸性更强的能力（或水的缓冲能力）。碱度主要与碳酸根、碳酸氢根、氢氧根离子有关，也可能与硼酸根、磷酸根、硅酸根等碱性物质有关。

为什么需要测量碱度？

在许多环境和工业领域中，碱度都是重要的测量参数：

水质——碱度可抵抗来自于自然界或人类活动引起的pH快速变化，所以碱度的高低对于鱼类和淡水生物很重要。为了鉴定地表水酸化的敏感性，美国环保署监测各区域地表水的碱度，并制作了总碱度地图.此外，碱度过高也会损害水生物。

污水厂——碱度在污水处理中扮演着重要的角色。污水原水的碱度与很多因素有关，如水源、悬浮有机物的数量、游离氢氧根碱性物质是否存在、碳酸氢盐和可溶二氧化碳量的多少等。在污水处理中，使用了不同的化学物质调节处理过程中的*碱度，如曝气池的生物硝化作用、出水的加氯消毒、厌氧池内活性生物生成酸的中和作用、抑制腐蚀。

饮用水厂（自来水厂）——在饮用水处理中碱度也很重要。在不同处理阶段都要测量碱度，如原水、沉淀池、出水。在水的软化、防腐控制、杀菌、絮凝沉淀和氧化过程中碱度都是重要的参数。根据消毒剂及其副产品法规（DBPR），饮用水厂通常同时测量原水的碱度和TOC并通告。

样品的采集和储存

通常，采集样品需遵循以下原则：

在低温下，用聚乙烯瓶或硼硅酸盐玻璃瓶保存样品。记录采集地水源的pH值。样品瓶要填满并盖紧。不要过滤、稀释、浓缩或改变样品。水样应尽快测量，在4℃下多可储存14天。

测量方法

滴定法

滴定法是经典方法，且EPA认可。在室温下用酸性标准溶液滴定至预选终点，结果以mg/L CaCO₃来表示。终点可由pH电极或观察显色剂颜色变化来确定。通过滴定至终点使用的硫酸或盐酸标准液来计算碱度。可测量以下两种碱度：

 P-碱度（或称酚酞碱度）——用酸滴定至pH 8.3。测量了样品中包含由碳酸盐、氢氧根和部分碳酸氢根引起的碱度。P-碱度达到一定程度可抑制腐蚀，但过量的碱度也会导致腐蚀（脆化）或苛性水，尝起来有灼烧感。P-碱度由以下公式计算：

P-alkalinity, mg CaCO3/L = ((滴定至pH 8.3使用的酸标准液mL体积数)*(酸标准液浓度)*50000)

样品mL体积数

 总碱度也称为M-碱度（M代表滴定至甲基橙色），由酸滴定至pH 4.5，所有的碳酸盐、氢氧根和碳酸氢根都被滴定。总碱度（M-碱度）可由以下公式计算：

M-alkalinity, mg CaCO3/L = ((滴定至pH 4.5使用的酸标准液mL体积数) *(酸标准液浓度)*50000)

样品mL体积数

P-碱度和M-碱度可帮助用户确定水的性质。比如：如果P-碱度大于M碱度的一半，水中的氢氧根和碳酸根会造成水有腐蚀性；如果P-碱度为0，则水中没有氢氧根和碳酸根。可参考标准方法2320查看更多详细信息。

Orion pH电极可成功用于碱度的终点滴定。滴定前需要对电极进行校准。肥皂、油状物、悬浮物、沉淀物以及一些会附着在pH球泡引起响应迟钝的物资会影响滴定。必要时及时清洗电极或在添加滴定剂间给予电极另外的时间使其达到稳定。

比色法

比色法测量碱度的原理类似于传统的滴定法，但是pH终点虽然不同，但添加的酸是预制的。试剂通常含有多种酸和pH敏感显色剂。当酸与样品中的碱性物质反应时，改变了样品的pH值，并改变了显色剂的颜色。pH的改变导致颜色的变化，其与样品中的碱度成比例，利用特定波长（P-碱度用560nm，M-碱度用610nm）可测量其吸光度。

Orion总碱度套装

Orion总碱度套装同样由一些酸组成，可与样品中可滴定的碱性物质反应。样品中的pH值会随之变化，可用pH电极来测量。试剂添加后的pH读数不同于总碱度。