Зависи от pH. Водороден индекс (рН фактор)
В тази статия отговаряме на въпросите какво е киселинността на виното и как се определя. Какво е pH и защо потребителят трябва да го знае. Какво е алкохолен градус.
алкохолен градус
Едно от тези съкращения е много просто - ABV означава английското "алкохол по обем", т.е. съдържанието на алкохол (в нашия случай етанол) в обема на течността. Обикновено се измерва като процент. А в разговорната реч се нарича степен. Например, изразът четиридесет градусова водка означава, че предложеният разтвор съдържа 40% - четиридесет процента алкохол по обем.
Обемният процент или градус се измерва в милилитри "чист" етанол в обем от 100 ml при температура 20 градуса по Целзий.
Накратко, ясно е, че ако бутилката показва ABV 5,5%, както например при някои вина Moscato d'Asti, тогава това ниско газирано и нискоалкохолно вино може да се отпива леко цяла вечер, без да се страхувате да получите махмурлук на следващия ден. Както се казва, в кефира има повече алкохол!
Между другото, затова Moscato d'Asti и друго италианско пенливо вино Prosecco са толкова популярни на холивудските партита. Всички се разхождат цяла вечер с чаша в ръка, но пияни няма. И можете сами да шофирате до вкъщи. Въпреки че, съдейки по новините, участниците в тези партита не се интересуват особено от последното съображение.
Малко теория - какво е pH
На интуитивно ниво всички ние приблизително разбираме какво е киселинност. Степента на "киселинност", така да се каже. В химията този термин е киселинност, лат. aciditas, англ. киселинност - обозначава характеристика на активността на водородните йони в разтвори и течности.
Има истинска (активна) и обща (титруема) киселинност. Във водни разтвори неорганичните вещества, т.е. соли, киселини и алкали (разтворени) се разделят на техните съставни йони.
В същото време положително заредени водородни йони H+са носители на киселинни свойства и отрицателно заредени йони О-(те се наричат още хидроксилни) - носители на алкални свойства.
Преди сто години химиците въведоха специален водороден индекс, който обикновено се обозначава със символите pH.
Малко математика
Не-нудистите (c) и не-математиците (c) могат да пропуснат този параграф. А за останалото ще ви информираме, че за водните разтвори важи уравнението на равновесието - произведението от активността на H + и OH- йони е константа. При така наречените нормални условия, т.е. при температура на водата 22°C и нормално налягане то е равно на 10 на минус 14-та степен.
Датският биохимик Соренсен през 1909 г. въвежда стойността на pH, която по дефиниция е равна на десетичния логаритъм на активността на водородните йони, взета с минус:
pH= - lg (H+ активност)
В неутрална среда, както току-що казахме, активностите на йоните са равни, т.е. произведението на Н+ активността и ОН- активността е равно на квадрата на Н+ активността. И е равно на 10 на минус 14-та степен.
Така че, след разделяне на 14 на 2, отрицателният десетичен логаритъм ще бъде равен на 7. Това означава, че (при температура 22 ° C) киселинността на чистата вода, тоест неутралната киселинност, е равна на седем единици: pH= 7.
Разтворите и течностите се считат за киселинни, ако те pHпо-малко от 7, и алкални, ако са повече.
Обикновено хранителните продукти, включително виното, са склонни да бъдат киселинни. Алкални реакции са химическите набухватели на тестото (сода, амониев карбонат) и продуктите, приготвени с тях, като бисквитки и джинджифилови сладкиши.
Три вида киселинност
Да се върнем на вината. Терминът "киселинност" е един от най-използваните при анализа, описанието и производството на вина. Всъщност киселинността е една от най-важните характеристики на химията и вкуса на виното. Във винопроизводството има три вида киселинност:
- общо или титрувано
- активен или верен - това е [водородният] индикатор за активност pH
- летлива киселинност
Титруема киселинност
Титруемата или общата киселинност определя съдържанието в сока или виното на всички свободни киселини и техните киселинни соли в агрегата.
Стойността му се определя от количеството алкали (например сода каустик или калий), необходими за неутрализиране на тези киселини. Тоест количеството алкали, което трябва да се добави към виното, за да се получи абсолютно неутрален разтвор от него (pH=7,0).
Общата киселинност се измерва в грамове на литър.
Активна киселинност
Активна или истинска киселинност pH . Математически, това е отрицателният логаритъм от концентрацията на водородни йони, както беше споменато по-горе. Технически това е най-точната мярка за киселинност на виното.
Това зависи от количеството на най-силните киселини, съдържащи се във виното. Силните киселини са тези, които имат най-висока константа на дисоциация (Kd) [киселини].
Пример за типични киселини, подредени по "сила", тоест в низходящ ред на константата на дисоциация (степен на киселина):
- Лимон Cd = 8,4 10-4
- Кехлибар Cd = 7,4 10-4
- Apple Cd = 3,95 10-4
- Млечни продукти Kd = 1,4 10-4
От стойността pH зависи от количественото съотношение на първичните и вторичните ферментационни продукти, склонността на виното към окисляване, кристалната и биологичната мътност, чувствителността към дефекти и устойчивостта на винени болести.
Примери
Просто обяснение на логаритмичната връзка. Разтвор с pH= 3 е десет пъти по-киселинен от разтвор с pH= 4. Или, за по-практичен пример, вино с pH= 3,2 25% по-киселинен от виното с pH= 3.3.
Ако е необходимо да се коригира киселинността на виното, винопроизводителите добавят смес от 1,9 g/l млечна киселина и 2,27 g/l винена (диоксиянтарна или винена) киселина. Това дава възможност за намаляване pHприблизително с 0,1 (диапазон 3 до 4).
И ако, например, виното се получи с pH = 3,7 и винопроизводителят иска да го доведе до pH = 3,5, той ще удвои тази „доза“.
СтойностpHза някои продукти
Таблицата по-долу показва стойностите на киселинността на някои обичайни храни и чиста вода при различни температури:
| Продукт | киселинност, pH |
| Лимонов сок | 2,1 |
| Вино, прибл. | 3,5 |
| Доматен сок | 4,1 |
| портокалов сок | 4,2 |
| Черно кафе | 5,0 |
| Чиста вода при 100°C | 6,13 |
| Чиста вода при 50°C | 6,63 |
| Прясно мляко | 6,68 |
| Чиста вода при 22°C | 7,0 |
| Чиста вода при 0°C | 7,48 |
Летлива киселинност
Летливата киселинност, или накратко VA, е тази част от киселините във виното, която може да бъде открита от носа.
За разлика от онези киселини, които се усещат на вкус (както говорихме по-горе).
Летливата киселинност или с други думи вкисването на виното е един от най-честите дефекти. Основните му виновници са оцетната киселина (мирише на оцет) и нейният естер, етилацетат (мирише на лак за нокти).
Бактериите, отговорни за летливата киселинност, виреят при условия на ниска киселинност и високо съдържание на захар. В малки концентрации летливата киселинност придава на виното пикантност. И когато прагът бъде превишен, оцетно-лаковият компонент запушва полезните аромати и разваля вкуса на виното.
Водородният индекс - pH - е мярка за активността (в случай на разредени разтвори отразява концентрацията) на водородните йони в разтвор, изразяваща количествено неговата киселинност, изчислена като отрицателен (взет с обратен знак) десетичен логаритъм от активността на водородните йони, изразена в молове на литър.
pH = – lg
Тази концепция е въведена през 1909 г. от датския химик Соренсен. Индикаторът се нарича pH, след първите букви на латинските думи potentia hydrogeni - силата на водорода, или pondus hydrogenii - теглото на водорода.
Реципрочната стойност на pH е станала малко по-малко разпространена - индикатор за основността на разтвора, pOH, равен на отрицателния десетичен логаритъм на концентрацията в разтвора на OH йони:
pOH = – lg
В чиста вода при 25 ° C концентрациите на водородни йони () и хидроксидни йони () са еднакви и възлизат на 10 -7 mol / l, това пряко следва от константата на автопротолизата на водата K w, която иначе се нарича йон продукт от вода:
K w \u003d \u003d 10 -14 [mol 2 / l 2] (при 25 ° C)
pH + pOH = 14
Когато концентрациите на двата вида йони в разтвор са еднакви, се казва, че разтворът е неутрален. Когато се добави киселина към вода, концентрацията на водородни йони се увеличава и концентрацията на хидроксидни йони съответно намалява, когато се добави основа, напротив, съдържанието на хидроксидни йони се увеличава и концентрацията на водородни йони намалява. Когато > казват, че разтворът е кисел, а когато > - алкален.
определяне на pH
Няколко метода се използват широко за определяне на рН стойността на разтворите.
1) Стойността на рН може да бъде приблизително определена с индикатори, точно измерена с рН метър или определена аналитично чрез извършване на киселинно-алкално титруване.
За груба оценка на концентрацията на водородни йони широко се използват киселинно-алкални индикатори - органични багрилни вещества, чийто цвят зависи от pH на средата. Най-известните индикатори включват лакмус, фенолфталеин, метилоранж (метилоранж) и други. Индикаторите могат да съществуват в две различни оцветени форми, киселинни или основни. Промяната на цвета на всеки индикатор се случва в неговия диапазон на киселинност, обикновено 1-2 единици (вижте таблица 1, урок 2).
За разширяване на работния обхват на измерване на рН се използва така нареченият универсален индикатор, който представлява смес от няколко индикатора. Универсалният индикатор последователно променя цвета си от червено през жълто, зелено, синьо до лилаво при преминаване от кисела към алкална област. Определянето на pH чрез индикаторния метод е трудно за мътни или оцветени разтвори.
2) Аналитичният обемен метод - киселинно-алкално титруване - също дава точни резултати за определяне на общата киселинност на разтворите. Разтвор с известна концентрация (титрант) се добавя на капки към тестовия разтвор. Когато се смесят, протича химическа реакция. Точката на еквивалентност - моментът, когато титрантът е точно достатъчен за пълно завършване на реакцията - се фиксира с помощта на индикатор. Освен това, като се знае концентрацията и обема на добавения титратен разтвор, се изчислява общата киселинност на разтвора.
Киселинността на околната среда е важна за много химични процеси и възможността за възникване или резултат от определена реакция често зависи от рН на средата. За поддържане на определена стойност на pH в реакционната система в лабораторни изследвания или в производството се използват буферни разтвори, които ви позволяват да поддържате практически постоянна стойност на pH при разреждане или когато към разтвора се добавят малки количества киселина или основа.
Стойността на pH се използва широко за характеризиране на киселинно-алкалните свойства на различни биологични среди (Таблица 2).
Киселинността на реакционната среда е от особено значение за биохимичните реакции, протичащи в живите системи. Концентрацията на водородни йони в разтвор често влияе върху физикохимичните свойства и биологичната активност на протеините и нуклеиновите киселини, следователно поддържането на киселинно-алкалната хомеостаза е задача от изключително значение за нормалното функциониране на тялото. Динамичното поддържане на оптималното pH на биологичните течности се постига чрез действието на буферни системи.
3) Използването на специално устройство - pH метър - ви позволява да измервате pH в по-широк диапазон и по-точно (до 0,01 pH единици), отколкото с помощта на индикатори, е удобно и много точно, позволява ви да измервате pH на непрозрачни и цветни разтвори и следователно широко използвани.
С помощта на pH метър се измерва концентрацията на водородни йони (pH) в разтвори, питейна вода, хранителни продукти и суровини, обекти на околната среда и производствени системи за непрекъснат мониторинг на технологичните процеси, включително в агресивни среди.
pH метърът е незаменим за хардуерен мониторинг на pH на разтвори за разделяне на уран и плутоний, когато изискванията за коректност на показанията на оборудването без неговото калибриране са изключително високи.
Устройството може да се използва в стационарни и мобилни лаборатории, включително полеви лаборатории, както и клинична диагностика, криминалистика, изследователска, промишлена, включително месо и млечна промишленост и хлебопекарна.
Напоследък рН-метрите също се използват широко в аквариумни ферми, контрол на качеството на водата в домакинствата, селското стопанство (особено в хидропониката), а също и за мониторинг на здравната диагностика.
Таблица 2. Стойности на pH за някои биологични системи и други разтвори
|
Система (решение) | |
|
дванадесетопръстника | |
|
стомашен сок | |
|
човешка кръв | |
|
Мускул | |
|
панкреатичен сок | |
|
клетъчна протоплазма | |
|
Тънко черво | |
|
Морска вода | |
|
Белтък от пилешко яйце | |
|
портокалов сок | |
|
Доматен сок | |
рН стойност и нейното влияние върху качеството на питейната вода.
Какво е pH?
pH("potentia hydrogeni" - силата на водорода, или "pondus hydrogenii" - теглото на водорода) е единица за измерване на активността на водородните йони във всяко вещество, изразяваща количествено неговата киселинност.
Този термин се появява в началото на ХХ век в Дания. Индексът на pH е въведен от датския химик Сорен Петр Лауриц Соренсен (1868-1939), въпреки че неговите предшественици също имат твърдения за определена „сила на водата“.
Водородната активност се определя като отрицателен десетичен логаритъм от концентрацията на водородни йони, изразен в молове на литър:
pH = -log
За простота и удобство в изчисленията беше въведено pH. pH се определя от количественото съотношение на H+ и OH- йони във водата, които се образуват при дисоциацията на водата. Обичайно е нивото на pH да се измерва по 14-цифрена скала.
Ако водата има намалено съдържание на свободни водородни йони (pH по-голямо от 7) в сравнение с хидроксидни йони [OH-], тогава водата ще има алкална реакция, и с повишено съдържание на H + йони (рН по-малко от 7) - киселинна реакция. В идеално чиста дестилирана вода тези йони ще се балансират взаимно.
кисела среда: >
неутрална среда: =
алкална среда: >
Когато концентрациите на двата вида йони в разтвор са еднакви, се казва, че разтворът е неутрален. В неутрална вода pH е 7.
Когато различни химикали се разтварят във вода, този баланс се променя, което води до промяна в стойността на pH. Когато киселината се добави към водата, концентрацията на водородните йони се увеличава и концентрацията на хидроксидните йони съответно намалява, когато се добавят алкали, напротив, съдържанието на хидроксидни йони се увеличава и концентрацията на водородни йони намалява.
Индикаторът pH отразява степента на киселинност или алкалност на околната среда, докато "киселинността" и "алкалността" характеризират количественото съдържание на вещества във водата, които могат да неутрализират съответно алкали и киселини. Като аналогия можем да дадем пример с температурата, която характеризира степента на нагряване на дадено вещество, но не и количеството топлина. Като потопим ръката си във водата, можем да разберем дали водата е хладна или топла, но в същото време няма да можем да определим колко топлина има в нея (т.е. относително казано, колко време тази вода ще изстине ).
pH се счита за един от най-важните показатели за качеството на питейната вода. Той показва киселинно-алкалния баланс и влияе върху протичането на химичните и биологичните процеси. В зависимост от стойността на pH може да се променя скоростта на химичните реакции, степента на корозивност на водата, токсичността на замърсителите и др. Нашето благосъстояние, настроение и здраве пряко зависят от киселинно-базовия баланс на средата на нашето тяло.
Съвременният човек живее в замърсена околна среда. Много хора купуват и консумират храни, направени от полуфабрикати. Освен това почти всеки човек е изложен на стрес ежедневно. Всичко това влияе върху киселинно-алкалния баланс на околната среда на тялото, измествайки го към киселини. Чаят, кафето, бирата, газираните напитки понижават рН в организма.
Смята се, че киселинната среда е една от основните причини за разрушаването на клетките и увреждането на тъканите, развитието на болести и процеса на стареене, както и растежа на патогени. В кисела среда строителният материал не достига до клетките, мембраната се разрушава.
Външно състоянието на киселинно-алкалния баланс на кръвта на човек може да се съди по цвета на конюнктивата му в ъглите на очите. При оптимален киселинно-алкален баланс цветът на конюнктивата е ярко розов, но ако човек има повишена алкалност на кръвта, конюнктивата придобива тъмно розов цвят, а с повишаване на киселинността цветът на конюнктивата става бледо розово. Освен това цветът на конюнктивата се променя вече 80 секунди след употребата на вещества, които влияят на киселинно-алкалния баланс.
Тялото регулира pH на вътрешните течности, поддържайки стойностите на определено ниво. Киселинно-алкалният баланс на тялото е определено съотношение на киселини и алкали, което допринася за нормалното му функциониране. Киселинно-алкалният баланс зависи от поддържането на относително постоянни пропорции между междуклетъчните и вътреклетъчните води в тъканите на тялото. Ако киселинно-алкалният баланс на течностите в тялото не се поддържа постоянно, нормалното функциониране и запазването на живота ще бъдат невъзможни. Затова е важно да контролирате какво консумирате.
Киселинно-алкалният баланс е нашият индикатор за здраве. Колкото по-кисели сме, толкова по-бързо остаряваме и толкова повече се разболяваме. За нормалното функциониране на всички вътрешни органи, нивото на рН в тялото трябва да бъде алкално, в диапазона от 7 до 9.
pH в нашето тяло не винаги е еднакво – някои части са по-алкални, а други по-киселинни. Тялото регулира и поддържа хомеостазата на рН само в определени случаи, като рН на кръвта. Нивото на pH на бъбреците и други органи, чийто киселинно-алкален баланс не се регулира от тялото, се влияе от храната и напитките, които консумираме.
pH на кръвта
Нивото на pH на кръвта се поддържа от тялото в диапазона 7,35-7,45. Нормалното pH на човешката кръв е 7,4-7,45. Дори леко отклонение в този показател влияе върху способността на кръвта да пренася кислород. Ако pH на кръвта се повиши до 7,5, тя пренася 75% повече кислород. С намаляване на рН на кръвта до 7,3 вече е трудно човек да стане от леглото. В 7.29 може да изпадне в кома, ако pH на кръвта падне под 7.1, човекът умира.
pH на кръвта трябва да се поддържа в здравословен диапазон, така че тялото използва органи и тъкани, за да го поддържа постоянно. В резултат на това нивото на pH на кръвта не се променя поради консумацията на алкална или кисела вода, но тъканите и органите на тялото, използвани за регулиране на pH на кръвта, променят своето pH.
рН на бъбреците
Параметърът pH на бъбреците се влияе от водата, храната и метаболитните процеси в организма. Киселите храни (като месо, млечни продукти и т.н.) и напитките (подсладени газирани напитки, алкохолни напитки, кафе и т.н.) водят до ниски нива на pH в бъбреците, тъй като тялото отделя излишната киселинност чрез урината. Колкото по-ниско е pH на урината, толкова по-трудно е за бъбреците да работят. Следователно киселинното натоварване на бъбреците от такива храни и напитки се нарича потенциално киселинно-бъбречно натоварване.
Използването на алкална вода е от полза за бъбреците - има повишаване на нивото на pH на урината, киселинното натоварване на тялото намалява. Повишаването на pH на урината повишава pH на тялото като цяло и освобождава бъбреците от киселинни токсини.
pH на стомаха
Празният стомах съдържа не повече от една чаена лъжичка стомашна киселина, произведена при последното хранене. Стомахът произвежда киселина, колкото е необходимо, когато яде храна. Стомахът не отделя киселина, когато човек пие вода.
Много е полезно да се пие вода на празен стомах. В същото време pH се повишава до ниво 5-6. Повишеното pH ще има лек антиациден ефект и ще доведе до увеличаване на полезните пробиотици (полезни бактерии). Увеличаването на pH на стомаха повишава pH на тялото, което води до здравословно храносмилане и облекчаване на симптомите на лошо храносмилане.
pH на подкожната мазнина
Мастните тъкани на тялото имат киселинно pH, тъй като в тях се отлагат излишни киселини. Тялото трябва да съхранява киселина в мастните тъкани, когато тя не може да бъде отстранена или неутрализирана по други начини. Следователно изместването на pH на тялото към киселинната страна е един от факторите за наднорменото тегло.
Положителният ефект на алкалната вода върху телесното тегло е, че алкалната вода помага за отстраняване на излишната киселина от тъканите, тъй като помага на бъбреците да работят по-ефективно. Това помага за контролиране на теглото, тъй като количеството киселина, което тялото трябва да "складира", е значително намалено. Алкалната вода също подобрява резултатите от здравословна диета и упражнения, като помага на тялото да се справи с излишната киселина, произведена от мастната тъкан по време на загуба на тегло.
Кости
Костите имат алкално рН, тъй като са изградени предимно от калций. Тяхното pH е постоянно, но ако кръвта се нуждае от корекция на pH, калцият се взема от костите.
Ползата, която алкалната вода носи на костите, е да ги защити чрез намаляване на количеството киселина, с което тялото трябва да се справи. Проучванията показват, че пиенето на алкална вода намалява костната резорбция - остеопороза.
рН на черния дроб
Черният дроб има леко алкално pH, което се влияе както от храната, така и от напитките. Захарта и алкохолът трябва да се разграждат в черния дроб и това води до излишна киселина.
Ползите от алкалната вода за черния дроб са наличието на антиоксиданти в такава вода; установено е, че алкалната вода засилва работата на два антиоксиданта, намиращи се в черния дроб, които допринасят за по-ефективното пречистване на кръвта.
pH на тялото и алкална вода
Алкалната вода позволява на частите от тялото, които поддържат pH на кръвта, да работят по-ефективно. Повишаването на нивото на pH в частите на тялото, отговорни за поддържането на pH на кръвта, ще помогне на тези органи да останат здрави и да функционират ефективно.
Между храненията можете да помогнете на тялото си да балансира pH, като пиете алкална вода. Дори малко повишаване на pH може да има огромно въздействие върху здравето.
Според изследвания на японски учени pH на питейната вода, което е от порядъка на 7-8, увеличава продължителността на живота на населението с 20-30%.
В зависимост от нивото на pH водата може да бъде разделена на няколко групи:
силно кисели води< 3
кисели води 3 - 5
слабо кисели води 5 - 6,5
неутрални води 6,5 – 7,5
слабо алкални води 7,5 - 8,5
алкални води 8,5 - 9,5
силно алкални води > 9,5
Обикновено нивото на рН на питейната чешмяна вода е в границите, при които то не влияе пряко на потребителското качество на водата. В речните води pH обикновено е в рамките на 6,5-8,5, в атмосферните валежи 4,6-6,1, в блатата 5,5-6,0, в морските води 7,9-8,3.
СЗО не предлага никакви медицински препоръчани стойности за pH. Известно е, че при ниско pH водата е силно корозивна, а при високи (pH>11) водата придобива характерна сапуненост, неприятна миризма и може да предизвика дразнене на очите и кожата. Ето защо за питейната и битовата вода нивото на pH в диапазона от 6 до 9 се счита за оптимално.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Интересно да знаете:Германският биохимик ОТО ВАРБУРГ, който е удостоен с Нобелова награда за физиология или медицина през 1931 г., доказва, че липсата на кислород (киселинно pH<7.0) в тканях приводит к изменению нормальных клеток в злокачественные.
Ученият установява, че раковите клетки губят способността си да се развиват в среда, наситена със свободен кислород със стойност на рН 7,5 и по-висока! Това означава, че когато течностите в тялото се подкислят, се стимулира развитието на рак.
Неговите последователи през 60-те години на миналия век доказаха, че всяка патогенна флора губи способността си да се размножава при рН = 7,5 и повече и нашата имунна система може лесно да се справи с всякакви агресори!
За да запазим и поддържаме здравето, се нуждаем от подходяща алкална вода (pH=7,5 и повече).Това ще ви позволи да поддържате по-добре киселинно-алкалния баланс на телесните течности, тъй като основната жизнена среда има леко алкална реакция.
Вече в неутрална биологична среда, тялото може да има удивителна способност да се самолекува.
Не знам откъде да взема правилна вода ? Аз ще подскажа!
Забележка:
Натискане на бутона " Да знам» не води до финансови разходи и задължения.
Ти си само получите информация за наличието на правилната вода във вашия район,
както и вземете уникална възможност безплатно да станете член на клуба на здравите хора
и вземете 20% отстъпка за всички оферти + кумулативен бонус.
Присъединете се към международния здравен клуб Coral Club, вземете БЕЗПЛАТНА карта за отстъпка, възможност за участие в промоции, кумулативен бонус и други привилегии!
Водороден индекс, pH (произнася се "peash", английско произношение на английското pH - piː "eɪtʃ," pee ") - мярка за активност (в много разредени разтвори е еквивалентна на концентрация) на водородни йони в разтвор и количествено изразяване неговата киселинност, се изчислява като отрицателния (обратен знак) логаритъм от десетия логаритъм от активността на водородните йони, изразен в молове на литър: История Тази концепция е въведена през 1909 г. от датския химик Соренсен. Индикаторът се нарича pH, след първите букви на латинските думи potentia hydrogeni - силата на водорода, или pondus hydrogeni - теглото на водорода. Като цяло в химията комбинацията pX обикновено се използва за обозначаване на стойност, равна на −lg X, а буквата H в този случай означава концентрацията на водородни йони (H +), или по-точно термодинамичната активност на хидрония йони. Уравнения, свързващи pH и pOH Изходна стойност на pH В чиста вода при 25 ° C концентрациите на водородни йони () и хидроксидни йони () са еднакви и възлизат на 10 -7 mol / l, това пряко следва от дефиницията на йонния продукт на водата, който е равен на и е 10 −14 mol² / l² (при 25°C). Когато концентрациите на двата вида йони в разтвор са еднакви, се казва, че разтворът е неутрален. Когато се добави киселина към вода, концентрацията на водородни йони се увеличава и концентрацията на хидроксидни йони съответно намалява, когато се добави основа, напротив, съдържанието на хидроксидни йони се увеличава и концентрацията на водородни йони намалява. Когато > казват, че разтворът е кисел, а когато > - алкален. За удобство на представянето, за да се отървем от отрицателния показател, вместо концентрациите на водородните йони се използва техният десетичен логаритъм, взет с обратен знак, което всъщност е водородният индикатор - pH. рН Реципрочната стойност на pH е станала малко по-малко разпространена - индикатор за основността на разтвора, pOH, равен на отрицателния десетичен логаритъм на концентрацията в разтвора на OH - йони: както във всеки воден разтвор при 25 °C, очевидно е, че при тази температура: Стойности на pH в разтвори с различна киселинност
- Противно на общоприетото схващане, pH може да варира не само в диапазона от 0 до 14, но може и да надхвърли тези граници. Например, при концентрация на водородни йони = 10 -15 mol / l, pH = 15, при концентрация на хидроксидни йони от 10 mol / l pOH = -1.
|
- За груба оценка на концентрацията на водородни йони широко се използват киселинно-алкални индикатори - органични багрилни вещества, чийто цвят зависи от pH на средата. Най-известните индикатори включват лакмус, фенолфталеин, метилоранж (метилоранж) и други. Индикаторите могат да съществуват в две различни оцветени форми, киселинни или основни. Промяната на цвета на всеки индикатор се случва в неговия диапазон на киселинност, обикновено 1–2 единици.
- За разширяване на работния обхват на измерване на рН се използва така нареченият универсален индикатор, който представлява смес от няколко индикатора. Универсалният индикатор последователно променя цвета си от червено през жълто, зелено, синьо до лилаво при преминаване от кисела към алкална област. Определянето на pH чрез индикаторния метод е трудно за мътни или оцветени разтвори.
- Използването на специално устройство - pH метър - ви позволява да измервате pH в по-широк диапазон и по-точно (до 0,01 pH единици), отколкото с индикатори. Йонометричният метод за определяне на pH се основава на измерване на ЕМП на галванична верига с миливолтметър-йонометър, включващ специален стъклен електрод, чийто потенциал зависи от концентрацията на H + йони в околния разтвор. Методът е удобен и много точен, особено след калибриране на индикаторния електрод в избран диапазон на pH, позволява измерване на pH на непрозрачни и оцветени разтвори и затова се използва широко.
- Аналитичният обемен метод - киселинно-алкално титруване - също дава точни резултати за определяне на киселинността на разтворите. Разтвор с известна концентрация (титрант) се добавя на капки към тестовия разтвор. Когато се смесят, протича химическа реакция. Точката на еквивалентност - моментът, когато титрантът е точно достатъчен за пълно завършване на реакцията - се фиксира с помощта на индикатор. Освен това, като се знае концентрацията и обема на добавения титратен разтвор, се изчислява киселинността на разтвора.
- Ефект на температурата върху стойностите на pH
Степента на киселинно-базовите показатели, определена от концентрацията на водородни йони, формира параметрите на pH, които обикновено са 6-9 единици за питейна вода, съгласно правилата на SanPinN. По този показател руските стандарти почти не се различават от директивата на ЕС - 6,50-9,50 и от изискванията на Американската агенция за опазване на околната среда (USEPA) - 6,50-8,50.
В същото време нормите на pH на водата, предназначена за различни промишлени нужди, се различават от нормите на pH на водата за пиене. Например:
- в хидропониката се използват разтвори с ниво 5.50-7.50 и този диапазон е разделен на по-тесни сегменти в зависимост от конкретния растителен вид,
- в обществените басейни този стандарт е 7.20-7.40; в частни широки - 7.20-7.60; съгласно DIN 19643-1 - 6.50-7.60,
- при производството на бира се използва водна основа с показатели 6,00-6,50,
- за безалкохолни напитки - 3.00-6.00,
- за експортна водка индикаторът зависи от твърдостта на технологичната вода - и е равен на 7 с твърдост от 0 до 0,60 meq/l и 6,50 - при 0,61-1,2 meq/l; във водките „вътрешен пазар“ – pH<7,80,
- в производството на химически влакна - 7.00-8.00,
- в боядисване и довършителни работи - 6,50-8,50,
- в системите за топлоснабдяване параметърът е показан при температура от +25ºС и е в диапазона 7.00-8.50 за отворени системи и в рамките на 7.00-11.00 за затворени,
- в енергетиката и парните котли - не по-малко от 8,50,
- в охладителни системи: за циркулационна и допълнителна вода - 6,50-8,50, в циркулационната студена верига - 6,50-8,20, топла верига - 6,80-8,00 и др.
Определяне на нивото и зависимостите на pH
Скалата за определяне на естеството на киселинно-алкалната среда се състои от 14 единици, като средната стойност на рН=7 се счита за неутрална. С изместване по тази скала към началото (до нула) разтворите стават кисели. Когато се измести до края - природата на алкална. Най-често такава зависимост се отразява в таблици с честа градация:
За сравнение, според GOST 6709-96, pH дестилатът може да има стойности в диапазона 5,40-6,60.
Тъй като концентрацията на водородни йони е ниска (за неутрална среда е седем нули след десетичната запетая), индикаторът се изразява в по-позната форма като отрицателен десетичен логаритъм. В таблиците „pH, единици“ обикновено се записват като мерни единици. или µg/l (микрограма на литър).
Стойността на pH се различава от общата алкалност (алкалност на водата), която, изразена в mg-eq/l, се определя от сумата на хидроксилни йони/аниони на слаби киселини във водата. Ниската алкалност провокира рязка промяна на pH под въздействието на външни фактори.
В естествените води pH в повечето случаи е в диапазона 6,50-8,50, отразявайки зависимостта от съотношенията на свободния въглероден диоксид, от една страна, и бикарбонатния йон, от друга. В блатните води стойностите на pH са по-ниски и се изместват към киселинност. Често този параметър се превръща в индикатор за замърсяване в открити водни тела, демонстрирайки наличието на отпадъчни води с високо съдържание на киселина или основа.
При интензивна фотосинтеза, която се наблюдава през лятото, нивото на индикатора може да се повиши до 8,50-9,00 единици. Също така стойностите на параметъра се влияят от концентрацията на карбонати, подложени на хидролиза на соли, хидроксиди, хуминови вещества и др.
Значението на pH в ежедневието
Японски учени проведоха сравнителни проучвания на потребителите в райони, където те използват питейна вода с pH стойности, изместени или към киселинност, или към алкалност. Те заключиха, че в райони, където този показател е над средния, хората живеят с 20-30% по-дълго от средната продължителност на живота в страната. Като предполагаема причина се посочва по-големият "комфорт" на киселите води за развитие на патологична микрофлора.
Поради факта, че чешмяната вода наистина има значително въздействие върху човешкото здраве, някои технически принадлежности, които влизат в контакт с нея, започват да се рекламират като агенти, които могат да променят химичните свойства на водата. Например http://water-save.com/ сайвърите са описани като устройства, които „обогатяват водата със слаби йони, които активират метаболизма“. Всъщност само икономическият, но не и „лечебният“ ефект от инсталирането на економайзера е надеждно потвърден.
Това обаче не отменя стойността на рН параметъра за тялото. Всяка среда - включително различните среди на човешкото тяло - има свои собствени "pH-водачи":
- слюнка - 6,8-7,4 (с висока степен на слюноотделяне - 7,8),
- сълзи - 7,3-7,5,
- кръвно - 7,43,
- лимфа - 7,5,
- урина - 5,5 (между 5,0-7,5) и др.
За визуално демонстриране на киселинно-алкалното състояние на различни среди има таблици, в които стойностите са подредени във възходящ ред:
