Рн 6 8

  • автор:

Водородный показатель (pH) считается наиважнейшей характеристикой питьевой воды. Он отвечает за баланс щелочей и кислот в организме человека. Таким образом, от pH зависит ход химических реакций и биологических процессов в клетках.

Что такое pH

Сокращение из двух букв берет свое начало в латинском языке. Оно расшифровывается как «сила водорода» и означает меру активности заряженных частиц данного элемента. Чтобы рассчитать величину показателя pH, измеряют концентрацию ионов водорода. Затем из полученного числа извлекается десятичный логарифм и умножается на (-1). Математическая формула выглядит так: pH = -lg.

По сути, водородный показатель — это соотношение в жидкости ионов H+ и OH—, которые образуются при распаде молекул воды. Идеальным называют соотношение 1:1, т.е. pH=7. Таким значением обладает дистиллированная вода.

Величина показателя напрямую связана с температурой воды и ее взаимодействием с воздухом. Если в закрытом сосуде pH будет равняться 7, то с попаданием в жидкости диоксида углерода значение опустится до 5,2.

На водородный показатель также влияют вещества, растворяющиеся в воде. Добавление одних веществ повышает кислотность, других – ее понижает. Это явление позволяет оценить чистоту жидкости, даже когда визуально она не имеет примесей.

Нормы pH для питьевой воды

Границы допустимых значений водородного показателя определяет СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Согласно данному документу, норма pH питьевой воды из-под крана не должна выходить за рамки 6-9 баллов.

Однако ученые ставят более строгие границы: от 6,5 до 8,5. Это связано с нейтральностью человеческой крови: считается, что для человека наиболее благоприятна вода со сходным значением показателя. В идеале напиток должен иметь pH=7,5. Такая вода благотворно влияет на обменные процессы в организме человека. И именно из-за этого после сладкой газировки во рту остается неприятная сухость: химические примеси в таком напитке понижают pH организма.

Значения pH различных напитков

Вода с низким значением водородного показателя, то есть кислая, может применяться для умывания (она эффективно удаляет загрязнения с поверхности тела). Щелочная вода, имеющая больше 7-9 баллов, улучшает состояние организма (если не злоупотреблять ей).

Чтобы всегда пить воду с полезным значением водородного показателя, рекомендуется использовать систему фильтров для питьевой воды (например, обратный осмос под кухонной раковиной).

Приобрести такое оборудование можно в интернет-магазине компании «Кванта +».

Водородный показатель бутилированной воды обычно указывается на этикетке. Благодаря этому подобрать нужную бутылку в магазине не составляет труда.

Методы определения pH

Чтобы узнать, вода с каким водородным показателем попадает в чайник, не обязательно обращаться в платные лаборатории. Достаточно применить один из распространенных индикаторов, и сразу станет ясно, нуждается ли вода в дополнительной обработке.

Лакмусовая бумага

Лакмусовая бумага – наиболее дешевый и простой вариант определения pH среды. Этот индикатор меняет цвет при взаимодействии с водой, водородный показатель которой отличается от нейтрального. Таким свойством бумагу наделяет пропитка красящими веществами, вступающими в реакцию с водой. В бумаге присутствует более полутора десятка различных красителей. Чаще всего они имеют естественное происхождение, т.е. получаются из растений и лишайников.

При попадании бумаги в щелочную среду, она синеет. В кислотную – краснеет. Для более точного определения pH воды используют специальную цветовую шкалу.

pН-метр

Чтобы с высокой точностью измерить водородный показатель жидкости, используют прибор под названием «pH-метр». Его цена значительно превышает стоимость бумаги или полосок. Однако он позволяет устанавливать значение кислотности воды с точностью до сотых долей.

Компактный бытовой pH-метр

Данные устройства делятся на лабораторные и бытовые. В условиях жилой квартиры или офиса удобнее всего пользоваться вторым видом. Бытовые pH-метры делятся на группы в зависимости от:

  • наличия автоматической калибровки;
  • наличия защиты от влаги;
  • точности получаемых значений.

Калибровка прибора проводится с помощью буферных растворов.

Совет: чтобы не усложнять себе жизнь, для использования в домашних условиях стоит приобрести измеритель с автоматической калибровкой

Определение pH с помощью тест-полосок

Чтобы быстро и удобно померить уровень pH воды, применяют индикаторные полоски. Их можно приобрести в зоомагазине, где они продаются для определения уровня кислотности в аквариумах.

Такую полоску достаточно на мгновение опустить в водопроводную воду, чтобы получить результат – влажная часть бумаги практически мгновенно меняет цвет.

Упаковка тест-полосок с цветовой шкалой

Кроме того, тест-полоски можно сделать дома своими руками. Для этого нужно в течение получаса отваривать красную капусту, а затем около десяти минут вымачивать в остывшем растворе обычную принтерную бумагу. Если после высыхания капнуть на текст-полоску кислотой, она покраснеет. Если капнуть щелочью – пожелтеет.

Значение уровня pH для водопроводной воды и других сред

Величина pH для обычной питьевой воды зависит от материала водопровода, состава исходной воды и температуры на улице. Однако она всегда остается в диапазоне 6,5-9,5. Если водородный показатель сильно отличается от норм, значит, где-то произошла поломка или в воду попали посторонние загрязнения.

Водородный показатель воды в бассейне должен оставаться в пределах 7,5-8 баллов. Резкое падение его уровня ниже 7 приводит к повышению токсичности такой жидкости, купаться в ней не стоит.

При этом не стоит забывать, что для прочих растворов и веществ кислотность может быть значительно выше или ниже нормальной водной. Например, лимонный сок имеет pH=2,5, кофе – 5, а мыло для рук – 10. При этом молоко, которое часто употребляют при изжоге в надежде снизить кислотность желудка, имеет близкие к нейтральному значения pH=6,6-6,9.

Выводы

Водородный показатель воды – важный показатель, влияющий на самочувствие человека. Отклонение этой величины от нормы свидетельствует о проблемах в водопроводе, на это стоит обращать внимание. Чтобы определить pH воды для питья, можно воспользоваться лакмусовой бумагой или pH-метром. Результат измерения покажет, насколько безопасна жидкость.

Приобрести приборы для проверки качества воды можете также в нашем магазине.

Водородный показатель

Запрос «pH» перенаправляет сюда; см. также другие значения. Запрос «Кислотность» перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью. Лимонный сок, кислый из-за наличия 5%-6% лимонной кислоты, характеризуется pH=2,2 (высокая кислотность)

Водоро́дный показа́тель, pH (лат. pondus Hydrogenii — «вес водорода»; произносится «пэ-аш») — мера кислотности водных растворов. Ассоциирована с концентрацией ионов водорода, что эквивалентно активности ионов водорода в сильно разбавленных растворах.

Для водных растворов водородный показатель pH < 7 соответствует кислотному раствору, тогда как pH > 7 — осно́вному.

Может быть определён с помощью кислотно-основных индикаторов, измерен потенциометрически pH-метром или вычислен по формуле как величина, противоположная по знаку и равная по модулю десятичному логарифму активности водородных ионов, выраженной в молях на литр:

pH = − lg ⁡ {\displaystyle {\mbox{pH}}=-\lg \left}

Точное измерение и регулирование pH необходимо в различных отраслях химии, биологии, наук о материалах, технологий, медицины и агрохимии.

Энциклопедичный YouTube

Водоро́дный показа́тель, pH (произносится «пэ аш», английское произношение англ. pH — piː’eɪtʃ «Пи эйч») — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр:

История

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода, или pondus hydrogenii — вес водорода. Вообще в химии сочетанием pX принято обозначать величину, равную −lgX, а буква H в данном случае обозначает концентрацию ионов водорода (H+), или, точнее, термодинамическую активность гидроксоний-ионов.

Уравнения, связывающие pH и pOH

Вывод значения pH

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда > говорят, что раствор является кислым, а при > — щелочным.

Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH.

pOH

Несколько меньшее распространение получила обратная pH величина — показатель основности раствора, pOH, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации в растворе ионов OH−:

как в любом водном растворе при 22 °C , очевидно, что при этой температуре:

Значения pH в растворах различной кислотности

  • Вопреки распространённому мнению, pH может изменяться не только в интервале от 0 до 14, а может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода = 10−15 моль /л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль /л pOH = −1.

Так как при 25 °C (стандартных условиях) · = 10−14, то понятно, что при этой температуре pH + pOH = 14.

Так как в кислых растворах > 10−7, то у кислых растворов pH < 7, аналогично, у щелочных растворов pH > 7, pH нейтральных растворов равен 7. При более высоких температурах константа электролитической диссоциации воды повышается, соответственно увеличивается ионное произведение воды, поэтому нейтральной оказывается pH < 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H+, так и OH−); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

Методы определения значения pH

Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

  1. Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах — либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1—2 единицы.
  2. Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.
  3. Использование специального прибора — pH-метра — позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов. Ионометрический метод определения pH основывается на измерении милливольтметром-ионометром ЭДС гальванической цепи, включающей специальный стеклянный электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов H+ в окружающем растворе. Способ отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.
  4. Аналитический объёмный метод — кислотно-основное титрование — также даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакции. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, — фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.
  5. Влияние температуры на значения pH

0.001 моль/Л HCl при 20 °C имеет pH=3, при 30 °C pH=3

0.001 моль/Л NaOH при 20 °C имеет pH=11.73, при 30 °C pH=10.83

Влияние температуры на значения pH объясняется различной диссоциацией ионов водорода (H+) и не является ошибкой эксперимента. Температурный эффект невозможно компенсировать за счет электроники pH-метра.

Роль pH в химии и биологии

Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют буферные растворы, которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щёлочи.

Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред.

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем организма.

См. также

  • Ионное произведение воды
  • Электролитическая диссоциация
  • Константа диссоциации кислоты
  • Гидролиз
  • Индикаторы
  • pH-метр
  • Стеклянный электрод
  • Титрование
  • Буферные растворы
  • Основность

Об источнике

В предисловии к первому русскому изданию книги Роджера Бейтса, предпринятому по второму её изданию — «Определение pH», которое существенно отличается от первого — «Электрометрическое определение pH», редакторами перевода сказано:

В переводе по сравнению с оригиналом внесены некоторые исправления, сделанные автором для русского издания, и выпущено описание приборов, производимых американскими фирмами.

Кроме того, мы сочли полезным сделать два добавления, помещённые после X главы. Первое дополнение — о современном состоянии теории стеклянного электрода — написано Б. П. Никольским, М. М. Шульцем и А. А. Белюстиным, и второе — о разработке, исследовании и применении стеклянных электродов с металлическими функциями — М. М. Шульцем и А. А. Белюстиным. В этих дополнениях изложены результаты последних работ советских авторов в области теории стеклянного электрода и, в частности, описываются стеклянные электроды с металлическими функциями, пригодные для определения концентрации (активности) ионов натрия, калия, лития и др.

В книге дается очень краткое изложение вопроса об абсолютных потенциалах электродов… Мы считали необходимым отослать читателя к классическим работам школы А. Н. Фрумкина, в которых наиболее исчерпывающим образом разработана эта проблема.

…Некоторые трудности представлял перевод терминов. Так, например, выражения: «operational pH scale» (англ. операционная шкала pH), «operational definition of the measured pH» (англ. рабочее определение величины pH) мы перевели: «инструментальная шкала pH» и «инструментальное определение величины pH», поскольку термин «инструментальный» в этом смысле уже получил распространение среди русских специалистов по pH-метрии.

Книга Р. Бейтса отличается от других книг по pH-метрии, имеющихся на русском языке, рядом достоинств. …В ней с большой полнотой, на высоком теоретическом уровне и с достаточной термодинамической строгостью рассмотрены сложные проблемы pH-метрии и показано, в какой мере экспериментально определяемая величина pH может интерпретироваться с точки зрения концентрации или активности ионов водорода. Хорошо изложены принципы и теоретические основы экспериментального определения pH. Очень ценным является довольно подробное изложение проблем и практики определения pH индикаторными методами. Редакторы Б. П. Никольский и М. М. Шульц

В 1965 году Роджер Бейтс пишет проф. Б. П. Никольскому и проф. М. М. Шульцу:

Глубокоуважаемые профессора Никольский и Шульц!

Занимаясь стандартизацией измерений pH, я смог по достоинству оценить ваши превосходные работы по стеклянному электроду, которые значительно расширили понимание механизма действия иона водорода. Я надеюсь в скором времени получить возможность побывать в вашей стране в связи с Московским конгрессом Международного союза общей и прикладной химии. Я был бы очень признателен вам, если бы смог посетить ваш институт и познакомиться с вами. Предполагая, что сессия конгресса закончится 18 июля, я надеюсь быть в Ленинграде 19 июля. Возможно ли моё посещение Вашего института 20 или 21 июля? Я хорошо знаком также с некоторыми работами доктора Л. Л. Макарова и, если это удобно, хотел бы встретиться и с ним.

С наилучшими пожеланиями искренне Ваш Роджер Г.Бейтс, руководитель отдела электрохимического анализа Национального бюро стандартов.

Примечания

  1. 1 2 Бейтс Р. Определение рН. Теория и практика. Перевод с английского под редакцией акад. Б. П. Никольского и проф. М. М. Шульца. — Л.: Химия. 1968
  2. Roger G. Bates, National Bureau of Standards. Determination of pH. — John Wiley & Sons Inc. New York — London — Sydney. 1964
  3. Roger G. Bates. Electrometric pH-determination. — John Wiley & Sons Inc. New York — London — Sydney. 1954
  4. Архив академика М. М. Шульца

Литература

Ссылки

  • Водородный показатель pH. Таблицы показателей pH.

Кислотно-щелочное равновесие воды. На что влияет и зачем нужно знать рН питьевой воды

Вода для тела является вторым по необходимости компонентом после воздуха. Все клетки, органы и ткани организма содержат этот важный компонент. Поэтому все вещества, изменяющие её состав влияют на весь организм в целом. Одним из важнейших показателей качества воды является водородный показатель — рН (по-русски произносится «пэ-аш»).

Что такое рН воды, как он появился (кто открыл) и зачем нужен

Водородный показатель является мерой активности ионов водорода, через которую количественно выражается кислотность жидкости. Он равен модулю (с противоположным знаком) десятичного логарифма активности водородных ионов, единица измерения — моль на один литр.

Понятие «водородный показатель раствора» и шкала рН были предложены в 1909 году датским химиком С.П.Л. Сёренсеном, руководителем химико-физиологической лаборатории Карлсберга в Копенгагене. Свои исследования учёный опубликовал одновременно в двух статьях, напечатанных в Германии и во Франции.

Уровень рН воды отражает её кислотно-щелочное равновесие, которое оказывает огромное влияние на биохимические реакции, протекающие в водной среде. Соответственно, от того, какую воду употребляет человек, зависит качество многих процессов в его организме. Так, например, концентрация ионов водорода в растворе зачастую влияет на биологическую активность нуклеиновых кислот и белков, их физико-химические свойства.

Справка: для большинства животных и растений, обитающих в воде, пригодным для жизни является специфический уровень кислотности. Даже незначительное её изменение приводит к их гибели. При значении водородного показателя ниже 4 или свыше 10 погибает почти вся рыба, а многие животные не выживают в среде, где рН менее 3 и больше 11.

Как измеряют рН воды и какие есть примеры показателя?

Для измерения кислотно-щелочного равновесия растворов широкое применение нашли несколько методик. Грубую оценку можно произвести при помощи индикаторов, измерить точно рН-метром или определить аналитическим путём — кислотно-основным титрованием.

  • Для приблизительной оценки концентрации ионов водорода чаще всего применяют красители органического происхождения, цвет которых зависит от кислотности среды. Самыми распространёнными индикаторами являются: лакмус, метилоранж, фенолфталеин и др. Они способны находиться в двух формах различной окраски: в основной или в кислотной. При контакте с водой цвет каждого из красителей изменяется в своём интервале кислотности, составляющем обычно 1 — 2 единицы. Существуют индикаторные полоски как на основе одного из веществ-красителей, так и «универсальные» — со смесью из нескольких индикаторов. Преимущество этого метода — дешевизна, быстрота и наглядность исследования. Для того, чтобы узнать значение рН жидкости, необходимо лишь погрузить в неё индикаторную полоску и получившийся цвет сравнить со шкалой на упаковке. Но этот метод обладает достаточно большой погрешностью.
  • При помощи специального прибора, рН-метра, можно измерять «водородный показатель» с большей точностью (до 0,01 единицы рН) и в более широком диапазоне. Пробу воды объёмом 20 — 30 мл отбирают в стакан или колбу. Затем датчик прибора, предварительно обмытый дистиллированной водой, погружают в раствор. Значение рН жидкости оценивают по шкале прибора. Точность измерений зависит от регулярной калибровки прибора с помощью стандартных растворов с заданной величиной рН. Данный метод точен, быстр, достаточно прост, но более затратен материально и требует наличия некоторых навыков работы с лабораторной техникой и химическими растворами.
  • Точные результаты получают методом кислотно-основного титрования. Но его можно реализовать только в условиях лаборатории. К исследуемой жидкости по одной капле добавляют раствор заданной концентрации (титрант). Начинает протекать химическая реакция. При помощи индикатора выделяют момент, когда титранта достаточно для полного завершения реакции. По количеству добавленного титранта и его концентрации определяют кислотность исследуемого раствора.

В зависимости от значения рН воду подразделяют на следующие типы:

Тип воды

Величина рН

Сильнокислые воды

менее 3

Кислые воды

от 3 до 5

Слабокислые воды

от 5 до 6,5

Нейтральные воды

от 6,5 до 7,5

Слабощелочные воды

от 7,5 до 8,5

Щелочные воды

от 8,5 до 9,5

Сильнощелочные воды

более 9,5

Градация кислотности разных жидкостей

Какая должна быть нормальная рН у питьевой воды и почему?

Специалисты утверждают, что кислотно-щелочной баланс питьевой воды и человеческой крови (в здоровом организме — 7,5) должны быть примерно на одном уровне. Исходя из этого лучшей считается вода, обладающая кислотностью в пределах 7 — 7,5. Употребление такой жидкости положительно влияет на обмен веществ и кислородный обмен, повышает продолжительность и качество жизни.

Нарушение кислотно-щелочного равновесия внутренней среды человеческого организма пагубно сказывается на его здоровье. К примеру, сдвиг уровня рН в меньшую сторону может привести к ряду серьёзных патологий. Такое изменение говорит о том, что в организме развивается кислотная среда, при которой возможны болезни ЖКТ, нарушение обмена веществ и т.д. Чрезмерное повышение показателя ведёт к образованию щелочной среды, что также может вызвать ряд недугов — проблемы с пищеварением, снижение иммунитета и другие.

Интересно: кислотно-щелочное равновесие крови можно оценить по цвету конъюнктивы в уголках глаз. Если оно в норме, то конъюнктива ярко-розовая. Бледно-розовый оттенок свидетельствует о том, что рН сдвинут в сторону кислотности. Тёмно-розовая конъюнктива «говорит» о защелачивании крови. Изменения цвета слизистой оболочки глаз можно оценивать через 80 секунд после употребления внутрь тех или иных веществ.

Согласно СанПиН питьевая вода должна иметь рН из диапазона 6 — 9 единиц.

Вода с повышенной кислотностью весьма агрессивно действует на внутренние стенки металлических труб водопровода, увеличивая скорость их коррозии. В результате металлы и ржавчина растворяются в воде, следовательно свинца, меди и железа в ней становится больше. Регулярное употребление такой воды приводит к скоплению токсичных металлов в организме, в итоге возникают риски для здоровья.

ВАЖНО: При значении рН выше 11 вода может навредить здоровью человека — вызвать раздражение кожных покровов и слизистых оболочек.

Колебания уровня рН питьевой воды могут способствовать формированию на стенках труб биоплёнки, представляющей собой сообщество микроорганизмов (бактерий). Результатом взаимодействия биоплёнки с материалом трубы и продуктами коррозии становятся микросреды, которые изменяют микробиологические и химические показатели воды. Лабораторный анализ водопроводной воды с пониженной кислотностью может показать наличие цист патогенных бактерий.

СПРАВКА: Водородный показатель пресных речных вод обычно находится в пределах 6,5 — 8,5; атмосферных осадков — 4,6 — 6,1; воды из болота — 5,5 — 6,0; морской воды — 7,9 — 8,3. Таким образом, в природных условиях кислотно-щелочной баланс воды колеблется в допустимом диапазоне и не оказывает значительного влияния на её потребительские свойства.

Можно ли как-то повлиять на рН воды, которую мы пьем?

В домашних условиях кислотность питьевой воды можно регулировать используя водяные фильтры, в комплект которых входят специальные картриджи.

  • Для понижения кислотности используют картриджи-минерализаторы. Они содержат медленно растворимые минералы, проходя через которые вода обогащается полезными щелочными элементами.
  • Мембраны обратного осмоса, уменьшающие содержание минералов в воде, сдвигают уровень рН в сторону повышения кислотности. Ионообменные материалы природного (например, доломит) или синтетического (ионообменные смолы, находящиеся в водородной форме) происхождения также подкисляют воду.

Кислотно-щелочной баланс — один из основных показателей качества питьевой воды, его оптимальный уровень составляет 7 — 7,5. Каждому человеку важно следить за показателем рН потребляемой воды. Существующие методы диагностики позволяют оценить её кислотность даже в домашних условиях, а специальные фильтры — скорректировать показатель до нормального уровня.

Что такое pН воды и почему важно его знать

Уровень активности ионов водорода в воде является одним из важнейших факторов, влияющих на оценку качества жидкости. Именно от данного критерия зависит уровень кислотно-щелочного баланса и направленность биохимических реакций, которые будут происходить в организме после употребления этой жидкости. В данной статье мы подробнее остановимся на вопросе, что такое pН воды, каким образом его определяют, а также же как повысить или понизить pН воды.

Из этой статьи вы узнаете:

  • Что такое pН воды

  • Какова норма pН воды

  • Чем грозит низкий уровень pH воды

  • Как измерить pН воды

Что такое pН воды

Показатель pH является единицей активности иона водорода, которая равна обратному логарифму активности водородных ионов. Так, например, вода, pH которой составляет 7, обладает 10–7 моль на один литр ионов водорода. Следовательно, жидкость с pH равном 6 – 10–6 моль на один литр. Шкала показателей pH при этом варьирует в диапазоне от 0 до 14. Если pH воды менее 7, то она является кислой, а если более 7 – тогда щелочной. Норма pH для поверхностных водных систем составляет 6,5–8,5, для подземных – 6–8,5.

Показатель pH воды равняется 7 при 25 °С, но при взаимодействии с диоксидом углерода в атмосфере данное значение будет составлять 5,2. Уровень pH тесно связан с атмосферным газом и температурой, поэтому воду следует проверить в самые короткие сроки. pH воды не сможет дать полной характеристики и повода для ограничения подачи воды.

Когда в воде растворяются различные химические вещества, то данный баланс подлежит изменению, что, в свою очередь, провоцирует изменение показателя pH. Если в воду добавить кислоту, концентрация ионов водорода возрастает, и концентрация гидроксид-ионов, в свою очередь, понижается. Если в жидкость добавить щелочь, тогда концентрация гидроксид-ионов возрастает, а содержание ионов водорода понижается.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

  • Виды фильтров для воды и их характеристики

  • Как установить фильтр для воды — полезные советы

  • Как пить воду правильно: практические рекомендации

Уровень pН воды показывает уровень кислотности или щелочности среды, а кислотность и щелочность характеризуется количественным содержанием в воде элементов, нейтрализующих щелочь и кислоту. Так, например, температура отражает уровень нагрева вещества, но не количественный показатель тепла. Если мы коснемся воды рукой, то мы определим, теплая она или холодная, но мы не сможем сказать, какое количество тепла в ней содержится (другими словами, сколько потребуется времени для того, чтобы вода остыла).

Показатель pH – один из основных качественных характеристик воды. Он отражает кислотно-щелочной баланс и определяет, каким образом будут происходить те или иные биологические и химические процессы. Величиной pH воды определяется скорость протекания той или иной химической реакции, уровень коррозионной агрессивности жидкости, степень токсичности загрязняющего вещества и многие другие факторы. Более того, кислотно-щелочной баланс среды организма определяет наше состояние здоровья, настроение и самочувствие.

Различают следующие группы воды, в зависимости от показателя pH:

Тип воды

Величина рН

Сильнокислые воды

Кислые воды

3–5

Слабокислые воды

5–6,5

Нейтральные воды

6,5–7,5

Слабощелочные воды

7,5–8,5

Щелочные воды

8,5–9,5

Сильнощелочные воды

>9,5

Контролировать уровень pН воды необходимо на каждом этапе очистки жидкости, поскольку смещение баланса может негативно отразиться на вкусовых качествах, запахе и оттенке воды, а также снизить эффективность ее очистки.

Читайте материал по теме: Безопасность питьевой воды

Каков нормальный pН воды

Из-за стремительного темпа современной жизни, неправильного питания, нарушения пищевого и питьевого режимов уровень pН в организме человека падает. Так, кислотно-щелочной баланс смещается в сторону повышенной кислотности (pН до значения 7 подразумевает кислую среду, и до 14 – щелочную, соответственно, чем ниже данный уровень, тем выше кислотность), что может привести к серьезным заболеваниям. Решать эту проблему можно с помощью ежедневного употребления минеральной воды с оптимальным уровнем активности ионов водорода. Именно поэтому важно знать, какая величина pН является нормой для воды, которую вы регулярно употребляете в пищу.

Итак, какой должен быть pН воды? Профессионалы утверждают, что эта величина должна ориентировочно соответствовать нормальному показателю pН крови человека (7,5). Именно поэтому для питьевой воды норму pН рассчитывают от 7 до 7,5. Благодаря чистой питьевой воде с нормальным показателем активности ионов водорода улучшаются обменные процессы в организме, увеличивается общая продолжительность жизни и оптимизируется обмен кислорода. И наоборот, из-за сладких, газированных и содержащих красители напитков уменьшается pН человеческой крови, что можно сразу заметить по неприятной сухости во рту.

Поэтому лучше всего отдавать предпочтение воде с «правильным» показателем pН. Вы всегда сможете найти эту информацию на этикетке любой бутылки. Никакой фильтр с наполнителями и абсорбентами не сможет заменить настоящую природную воду с оптимальным уровнем pН. Некоторые пытаются понизить кислотность воды pН и придать жидкости полезные свойства, добавляя лимонный или огуречный сок, тем не менее это далеко не всегда оказывает должный эффект. Еще один известный способ изменения pН воды – это электролиз, который позволяет получить в двух емкостях щелочную и кислую воду. Щелочная вода с высоким pН считается «живой», ее используют для лечения, а кислая – «мертвой», которую чаще всего используют для умывания.

Тем не менее такие способы не подойдут для ежедневного использования. В этой ситуации остается только одно рациональное решение – отдать предпочтение слабоминеральной природной воде с необходимым для здоровья уровнем кислотности.

Читайте материал по теме: Можно ли пить воду из-под крана

Измерение pН воды

Не стоит забывать о том, что человеческий организм на целых 70 % состоит из воды! Продукты обмена веществ в клетках представляют собой кислоты, в то время как основная масса внутренних жидкостей организма, за исключением желудочной кислоты, слабощелочные. Особое значение при этом имеют показатели крови. Организм человека нормально функционирует, если его кровь слабощелочная, и величина ее pН составляет от 7,35 до 7,45.

В том случае, когда в кровь и межклеточную жидкость попадает большое количество кислот, происходит нарушение кислотно-щелочного баланса. Даже небольшое отклонение уровня pН от данных показателей (от 7,35 до 7,45) может привести к серьезному нарушению здоровья. Если продолжается процесс повышения кислотности крови и дальнейшее понижение значения pН до 6,95, то наступает кома и возникает настоящий риск для жизни человека! Именно по этой причине необходимо отслеживать величину pН питьевой воды, которая является одной из важнейших показателей ее качества!

  • Лакмусовая бумага.

Уровень pН воды вы сможете определить самостоятельно, в домашних условиях. В качестве прибора для измерения pН воды вы можете использовать лакмусовую (индикаторную) бумагу, которая меняет свой оттенок при кратковременном погружении в изучаемую среду. Так, при погружении в кислотную среду лакмусовая полоска приобретает красный оттенок, а в щелочную – синий. Далее следует сравнить получившийся цвет с цветной шкалой, в которой для каждого оттенка соответствует конкретный уровень pН, чтобы определить данный показатель у исследуемой жидкости. Данный метод определения pН является самым простым и дешевым.

  • РН-метр.

Для наиболее точного определения уровня pН используют pН-метр для воды. Данный прибор для определения pН воды более дорогостоящий, чем лакмусовая бумага, тем не менее он определяет уровень pН жидкости в точности до сотых!

РН-метры для воды бывают бытовыми (портативными) и лабораторными. Чаще всего используют первый вариант, мы остановимся на них подробнее. Они различаются:

  1. Степенью защиты от воды.

  2. Наличием (или отсутствием) автоматической калибровки.

  3. Точностью результатов.

Последний параметр определяется количеством калибруемых точек (1 или 2). Точками называют буферные растворы, с помощью которых и производят калибровку РН-метра. Рекомендуем приобрести прибор с автоматической калибровкой.

  • Самодельные тест-полоски.

Существуют специальные тест-полоски, определяющие уровень pН-среды. Такие полоски очень удобны в использовании. Их упаковка оснащена шкалой, с помощью которой определяют концентрацию водородных ионов. Но такие тест-полоски не так часто появляются в продаже, при этом они довольно дорогостоящие.

При всех своих преимуществах pН-метры для воды также отличаются сравнительно высокой ценой.

Вы можете воспользоваться самодельными тест-полосками, чтобы определить pН воды.

Существуют различные вещества, которые меняют свой цвет в зависимости от содержания водородных ионов в жидкости. Например, чай вместо коричневого оттенка приобретает желтый, если в него добавить ломтик лимона.

Таким же образом меняют свой цвет, в зависимости от содержания водородных ионов, вишневый, смородинный соки и т. д. В природе существует огромное количество таких органических индикаторов. И на основе таких индикаторов создают самодельные тест-полоски, которые позволяют определить pН воды.

Мы воспользуемся веществом, входящим в состав красной цветной капусты. Данный овощ содержит пигмент anthocyanin, относящийся к категории флавоноидов. Именно он отвечает за оттенок сока капусты и меняет его, в зависимости от уровня кислотности.

Антоцианы в кислой среде приобретают красный оттенок, а в щелочной – синий, в фиолетовый они окрашиваются, находясь в нейтральной среде. Аналогичными свойствами обладает и пигмент свеклы.

Для проведения эксперимента вам потребуется половина качана красной цветной капусты среднего размера, который следует мелко нарезать. Затем нарезанную капусту необходимо положить в емкость и залить литром воды. Затем вскипятите воду и оставьте данное зелье вариться в течение 20–30 минут.

За это время часть жидкости испарится, и вы получите отвар насыщенного фиолетового оттенка. Затем остудите зелье и приготовьте основу для теста.

Идеальным вариантом в этом случае послужит белая принтерная бумага, которая не будет вносить погрешности в цвет жидкости. Также ее преимущество заключается в том, что она хорошо впитывает отвар индикатора. Бумага должна быть нарезана полосками ориентировочно 1×5 см.

Перед тем как вы будете определять уровень pН воды, необходимо пропитать тест-полоски индикаторным раствором. Для этого процедите остывший отвар сквозь марлю и опустите в него бумагу. Следите за тем, чтобы тест-полоски пропитались равномерно. Пропитывать бумагу следует в течение 10 минут. В результате бумага должна приобрести бледно-сиреневый оттенок.

Далее просушите тест-полоски, разложив их на чистой бумаге или развесив на бельевой веревке.

Когда бумага, пропитанная отваром, высохнет, вы можете приступать к определению уровня pН воды. Затем сложите тест-полоски в коробку или полиэтиленовый пакетик, чтобы уберечь их от влаги.

Использовать данный метод определения уровня pН очень легко. Возьмите пипетку и капните одну-две капли испытуемого раствора на тест-полоску. Подождите одну-две минуты, чтобы индикатор вступил в реакцию с бумагой. В зависимости от показателя pН воды бумага приобретет определенный оттенок, который следует сравнить с цветной шкалой, имеющей следующий вид:

Читайте материал по теме: Как проверить качество воды: 9 интересных способов и не только

Для калибровки цветной шкалы используются вещества, которые в первоначальном виде имеют постоянный pH среды. Ниже расположена подробная таблица этих элементов:

Некоторые значения pН

Вещество

Лимонный сок (5 % р-р лимонной кислоты)

2,0±0,3

Пищевой уксус

2,4

Кока-кола

3,0±0,3

Яблочный сок

3,0

Пиво

4,5

Кофе

5,0

Шампунь

5,5

Чай

5,5

Слюна

6,35–6,85

Молоко

6,6–6,9

Чистая вода

7,0

Морская вода

8,0

Мыло (жировое) для рук

9,0–10,0

Нашатырный спирт

11,5

Отбеливатель (хлорная известь)

12,5

Концентрированные растворы щелочей

Данная таблица вам поможет в том случае, если вы захотите провести эксперимент, используя какой-либо другой индикатор (например, свекольный отвар, сок черной смородины или шелковицы).

Если полученный результат не внушает вам доверия, или вы по каким-то причинам не смогли решить проблему несбалансированного pН воды, тогда обратитесь к профессионалам.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для очистки воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

  • подключить систему фильтрации самостоятельно;

  • разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

  • подобрать сменные материалы;

  • устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

  • найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Дата публикации: 15.09.2017

Aвтор: редакция сайта Биокит

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *