• Вітчизняна наука та медицина в XIX – початку XX ст Хімія 19 століття
• Що таке пептиди? Типи та види пептидів. Все про пептиди та антивікова косметика з пептидами Додаткові пептиди не утворюються
• Токсична дія на людину небезпечних хімічних речовин
• Радіоавтографія Метод авторадіографії у цитології
• Ідентифікація бактерій за антигенною структурою
• Органічні речовини у стічній воді Що таке органічні сполуки у воді
• Водневий показник (pH-фактор)
• Що таке pH води і чому важливо його знати
• Окисно-відновлювальний потенціал Окисно-відновлювальні системи
• Оборотна окислювально-відновна система Оборотні окислювально-відновлювальні системи

У цій статті ми відповідаємо на питання, що таке кислотність вина і як її визначають. Що таке pH і навіщо знати його споживачеві. Що таке алкоголь.

Градус алкоголю

Одне з цих скорочень дуже просте - ABV означає англійське "alcohol by volume", ті. вміст алкоголю (у разі — етанолу) обсягом рідини. Зазвичай вимірюється у відсотках. А у розмовній мові називається градусом. Наприклад, вираз сорокаградусна горілка означає, що у запропонованому розчині міститься 40% – сорок об'ємних відсотків алкоголю.

Об'ємний відсоток або градус вимірюється в кількості мілілітрів чистого етанолу в обсязі 100 мл при температурі 20 градусів Цельсія.

У двох словах зрозуміло, що якщо на пляшці вказано ABV 5.5%, як, наприклад, на деяких винах Москато д’Асті, то це слабогазоване та слабоалкогольне вино можна легенько потягувати весь вечір не побоюючись назавтра отримати похмільний синдром. Як то кажуть, у кефірі алкоголю більше(с)!

До речі, саме тому Москато д'Асті та інше італійське ігристе, Проссеко, такі популярні на голлівудських вечірках. Весь вечір ходять з келихом у руці, а п'яних немає. І додому можна самому за кермом виїхати. Хоча, судячи з новин, учасників цих вечірок останнє міркування не дуже хвилює.

Трохи теорії - що таке pH

На інтуїтивному рівні ми всі розуміємо, що таке кислотність. Ступінь "кислості", якщо так можна сказати. У хімії цей термін — кислотність, лат. aciditas, анг. acidity - позначає характеристику активності іонів водню в розчинах та рідинах.

Розрізняють справжню (активну) і загальну (титрується) кислотність. У водяних розчинах неорганічні речовини, тобто. солі, кислоти і луги (розчинені), поділяються на їх іони.

При цьому позитивно заряджені іони водню H+є носіями кислотних властивостей, а негативно заряджені іони OH−(їх ще називають гідроксил) - носіями лужних властивостей.

Сто років тому хіміками запроваджено спеціальний водневий показник, який прийнято позначати символами рН.

Трохи математики

Ненудники(c) та нематематики(c) можуть пропустити цей абзац. А для тих, хто залишився, повідомимо, що для водних розчинів діє рівняння рівноваги — добуток активності іонів H+ та OH- постійно. У про нормальних умов, тобто. при температурі води 22°C і нормальному тиску, воно дорівнює 10 мінус 14-го ступеня.

Датський біохімік Серенсен в 1909 році ввів в обіг водневий показник рН, за визначенням рівний десятковому логарифму активності водневих іонів, взятому з мінусом:

рН= - lg (активність Н+)

У нейтральному середовищі, як ми щойно сказали, активності іонів рівні, тобто. добуток активності H+ на активність OH- дорівнює квадрату активності H+. І дорівнює 10 мінус 14-го ступеня.

Отже, після поділу 14 на 2, негативний десятковий логарифм дорівнюватиме 7. Це означає, що (при температурі 22 °C) кислотність чистої води, тобто нейтральна кислотність, дорівнює семи одиницям: pH= 7.

Розчини та рідини вважаються кислими, якщо їх pHменше 7, і лужними, якщо більше.

Зазвичай вироби харчової промисловості, включаючи вино, мають зазвичай кислу реакцію. Лужну реакцію мають хімічні розпушувачі тіста (сода, карбонат амонію) та вироби, приготовані з їх застосуванням, наприклад печиво та пряники.

Три види кислотності

Повернемося до вина. Термін "кислотність" - один з найбільш уживаних при аналізі, описі та виробництві вин. Практично кислотність - одна з найголовніших характеристик і хімії вина та смаку. У виноробстві розрізняють три види кислотності:

• загальну або титрувану
• активну чи істинну - це і є [водневий] показник активності pH
• летючу кислотність

Титрована кислотність

Титрована або загальна кислотність визначає вміст у соку або вині всіх вільних кислот та їх кислих солей у сукупності.

Величина її визначається кількістю лугу (наприклад, їдкого натру або калію), необхідної для нейтралізації цих кислот. Тобто таку кількість лугу, яку треба додати до вина, щоб отримати з нього абсолютно нейтральний розчин (pH=7.0).

Вимірюється загальна кислотність у грамах на літр.

Активна кислотність

Активна чи справжня кислотність pH . Математично це негативний логарифм концентрації водневих іонів, як було сказано вище. Технічно, це найточніша характеристика кислотності вина.

Вона залежить від кількості найбільш сильних кислот, що містяться у вині. Сильні називаються кислоти, що мають найбільшу константу (Кд) дисоціації [кислоти].

Приклад типових кислот упорядкованих за «силою», тобто за зменшенням константи дисоціації (ступеня кислоти):

• Лимонна Кд = 8.4 10-4
• Бурштиновий Кд = 7.4 10-4
• Яблучна Кд = 3.95 10-4
• Молочна Кd = 1.4 10-4

Від величини рН залежить кількісне співвідношення первинних і вторинних продуктів бродіння, схильність вина до окислення, кристалічним і біологічним помутнінням, схильність до дефектів і опірність хворобам вина.

Приклади

Просте пояснення логарифмічної залежності. Розчин з рН= 3 у десять разів кисліший, ніж розчин з рН= 4. Або, більш практичний приклад, вино з pH= 3.2 на 25% кисліше вина з pH= 3.3.

При необхідності виправити кислотність вина, винороби додають суміш 1.9 г/л молочної кислоти та 2.27 г/л винної (діоксіянтарної або тартарової) кислоти. Це дозволяє зменшити pHприблизно на 0.1 (в діапазоні від 3 до 4).

А якщо, наприклад, вино вийшло з pH = 3.7 і винороб хоче його довести до pH = 3.5, він збільшить цю дозу в два рази.

ВеличинарНдля деяких продуктів

У таблиці нижче вказані величини кислотності деяких поширених продуктів та чистої води за різної температури:

Летуча кислотність

Летуча кислотність (volatile acidity або, скорочено, VA) – це та частина кислот у вині, яку можна вловити носом.

На відміну від тих кислот, які відчутні на смак (що ми говорили вище).

Летуча кислотність, або іншими словами, скиснення вина - один із найпоширеніших дефектів. Основні винуватці його – оцтова кислота (пахне оцтом) та її ефір – етилацетат (пахне лаком для нігтів).

Бактерії, відповідальні за летку кислотність, активно розвиваються в умовах низької кислотності та високого вмісту цукрів. У малих концентраціях летюча кислотність надає вину пікантності. А при перевищенні порога оцтово-лакова складова забиває корисні аромати та псує смак вина.

Водневий показник - рН - це міра активності (у разі розбавлених розчинів відображає концентрацію) іонів водню в розчині, що кількісно виражає його кислотність, обчислюється як негативний (взятий зі зворотним знаком) десятковий логарифм активності водневих іонів, вираженої в молях на літр.

pН = – lg

Це поняття було запроваджено 1909 року датським хіміком Серенсеном. Показник називається pH, за першими буквами латинських слів potentia hydrogeni – сила водню, або pondus hydrogenii – вага водню.

Дещо менше поширення отримала зворотна pH величина – показник основності розчину, pOH, що дорівнює негативному десятковому логарифму концентрації в розчині іонів OH:

рОН = - lg

У чистій воді при 25°C концентрації іонів водню () і гідроксид-іонів () однакові і становлять 10 -7 моль/л, це безпосередньо випливає з константи автопротолізу води К w , яку називають іонним добутком води:

К w = · =10 -14 [моль 2 / л 2] (при 25 ° C)

рН + рОН = 14

Коли концентрації обох видів іонів у розчині однакові, то кажуть, що розчин має нейтральну реакцію. При додаванні до води кислоти концентрація іонів водню збільшується, а концентрація гідроксид-іонів відповідно зменшується, при додаванні основи навпаки підвищується вміст гідроксид-іонів, а концентрація іонів водню падає. Коли кажуть, що розчин є кислим, а при лужним.

Визначення рН

Для визначення значення рН розчинів широко використовують кілька способів.

1) Водневий показник можна оцінювати приблизно за допомогою індикаторів, точно вимірювати pH-метром або визначати аналітично шляхом, проведенням кислотно-основного титрування.

Для грубої оцінки концентрації водневих іонів широко використовують кислотно-основні індикатори – органічні речовини-барвники, колір яких залежить від pH середовища. До найвідоміших індикаторів належать лакмус, фенолфталеїн, метиловий помаранчевий (метилоранж) та інші. Індикатори здатні існувати у двох по-різному забарвлених формах – або кислотної, або основний. Зміна кольору кожного індикатора відбувається у своєму інтервалі кислотності, який зазвичай становить 1-2 одиниці (див. Таблиця 1, заняття 2).

Для розширення робочого інтервалу вимірювання pH використовують так званий універсальний індикатор, що є сумішшю з декількох індикаторів. Універсальний індикатор послідовно змінює колір із червоного через жовтий, зелений, синій до фіолетового при переході з кислої області в лужну. Визначення pH індикаторним методом утруднено для каламутних або забарвлених розчинів.

2) Аналітичний об'ємний метод – кислотно-основне титрування – також дає точні результати визначення загальної кислотності розчинів. Розчин відомої концентрації (титрант) краплями додається до досліджуваного розчину. При їх змішуванні протікає хімічна реакція. Точка еквівалентності – момент, коли титранта точно вистачає, щоб повністю завершити реакцію – фіксується за допомогою індикатора. Далі, знаючи концентрацію та обсяг доданого розчину титранту, обчислюється загальна кислотність розчину.

Кислотність середовища має важливе значення для безлічі хімічних процесів, і можливість перебігу або результату тієї чи іншої реакції часто залежить від pH середовища. Для підтримки певного значення pH в реакційній системі при проведенні лабораторних досліджень або на виробництві застосовують буферні розчини, які дозволяють зберігати практично постійне значення pH при розведенні або додаванні в розчин невеликих кількостей кислоти або луги.

Водневий показник pH широко використовується для характеристики кислотно-основних властивостей різних біологічних середовищ (табл. 2).

Кислотність реакційного середовища особливе значення має біохімічних реакцій, які у живих системах. Концентрація в розчині іонів водню часто впливає на фізико-хімічні властивості та біологічну активність білків та нуклеїнових кислот, тому для нормального функціонування організму підтримання кислотно-основного гомеостазу є завданням надзвичайної важливості. Динамічне підтримання оптимального pH біологічних рідин досягається завдяки дії буферних систем.

3) Використання спеціального приладу – pH-метра – дозволяє вимірювати pH у ширшому діапазоні та точніше (до 0,01 одиниці pH), ніж за допомогою індикаторів, відрізняється зручністю та високою точністю, дозволяє вимірювати pH непрозорих та кольорових розчинів і тому широко використовується.

За допомогою рН-метра вимірюють концентрацію іонів водню (pH) у розчинах, питній воді, харчовій продукції та сировині, об'єктах навколишнього середовища та виробничих систем безперервного контролю технологічних процесів, у т. ч. в агресивних середовищах.

рН-метр незамінний для апаратного моніторингу pH розчинів поділу урану та плутонію, коли вимоги до коректності показань апаратури без її калібрування надзвичайно високі.

Прилад може використовуватись у лабораторіях стаціонарних та пересувних, у тому числі польових, а також клініко-діагностичних, судово-медичних, науково-дослідних, виробничих, у тому числі м'ясо-молочної та хлібопекарської промисловості.

Останнім часом pH-метри широко використовуються в акваріумних господарствах, контролю якості води в побутових умовах, землеробства (особливо в гідропоніці), а також – для контролю діагностики стану здоров'я.

Таблиця 2. Значення рН для деяких біологічних систем та інших розчинів

Показник pH та його вплив на якість питної води.

Що таке рН?

pH(«potentia hydrogeni» - сила водню, або «pondus hydrogenii» - вага водню) - це одиниця виміру активності іонів водню у будь-якій речовині, яка кількісно виражає його кислотність.

Цей термін з'явився на початку ХХ століття Данії. Показник pH ввів датський хімік Сорен Петро Лауріц Соренсен (1868-1939), хоча твердження про таку собі «силу води» зустрічаються і в його попередників.

Активність водню визначається як негативний десятковий логарифм концентрації водневих іонів, вираженої в молях на літр:

pH = -log

Для простоти та зручності при обчисленнях було введено показник pH. рН визначається кількісним співвідношенням у воді іонів Н+ та ОН-, що утворюються при дисоціації води. Прийнято вимірювати рівень pH за 14-цифровою шкалою.

Якщо у воді знижений вміст вільних іонів водню (рН більше 7) порівняно з іонами гідроксиду [ОН-], то вода матиме лужну реакцію, а при підвищеному вмісті іонів Н+ (рН менше 7) - кислу реакцію. В ідеально чистій воді, що дистилює, ці іони будуть врівноважувати один одного.

кисле середовище: >
нейтральне середовище: =
лужне середовище: >

Коли концентрації обох видів іонів у розчині однакові, то кажуть, що розчин має нейтральну реакцію. У нейтральній воді показник рН дорівнює 7.

При розчиненні у воді різних хімічних речовин цей баланс змінюється, що призводить до зміни значення рН. При додаванні до води кислоти концентрація іонів водню збільшується, а концентрація гідроксид-іонів відповідно зменшується, при додаванні лугу - навпаки, підвищується вміст гідроксид-іонів, а концентрація іонів водню падає.

рН показник відображає ступінь кислотності або лужності середовища, у той час як «кислотність» і «лужність» характеризують кількісний вміст у воді речовин, здатних нейтралізувати відповідно луги та кислоти. Як аналогія можна навести приклад з температурою, яка характеризує ступінь нагрівання речовини, але не кількість тепла. Опустивши руку у воду, ми можемо сказати якась вода — прохолодна або тепла, але при цьому не зможемо визначити скільки в ній тепла (тобто умовно кажучи, як довго ця вода буде остигати).

pH вважається одним із найважливіших показників якості питної води. Він показує кислотно-лужну рівновагу та впливає на те, як протікатимуть хімічні та біологічні процеси. Залежно від величини pH може змінюватися швидкість протікання хімічних реакцій, рівень корозійної агресивності води, токсичність забруднюючих речовин тощо. Від кислотно-лужної рівноваги середовища нашого організму безпосередньо залежить наше самопочуття, настрій та здоров'я.

Сучасна людина живе в забрудненому середовищі. Багато хто купує і вживає їжу, виготовлену з напівфабрикатів. Крім цього, практично кожна людина щодня піддається стресовому впливу. Усе це впливає на кислотно-лужну рівновагу середовища організму, зміщуючи їх у бік кислот. Чай, кава, пиво, газовані напої знижують показник pH в організмі.

Вважається, що кисле середовище є однією з основних причин руйнування клітин та ушкодження тканин, розвитку захворювань та процесів старіння, зростання хвороботворних організмів. У кислому середовищі клітин не доходить будівельний матеріал, руйнується мембрана.

Зовнішньо про стан кислотно-лужної рівноваги крові людини можна судити за кольором його кон'юнктиви в куточках очей. При оптимальному кислотно-лужному балансі колір кон'юнктиви яскраво-рожевий, якщо ж у людини підвищується лужність крові, кон'юнктива набуває темно-рожевого забарвлення, а при підвищенні кислотності забарвлення кон'юнктиви стає блідо-рожевим. При чому колір кон'юнктиви змінюється вже через 80 секунд після вживання речовин, що впливають на кислотно-лужну рівновагу.

Організм регулює рН внутрішніх рідин, підтримуючи значення певному рівні. Кислотно-лужний баланс організму - це певне співвідношення кислот та лугів, що сприяє його нормальному функціонуванню. Кислотно-лужний баланс залежить від збереження щодо постійних пропорцій між міжклітинними та внутрішньоклітинними водами у тканинах організму. Якщо кислотно-лужна рівновага рідин в організмі не підтримуватиметься постійно, нормальне функціонування та збереження життя виявляться неможливими. Тому важливо контролювати те, що ви споживаєте.

Кислотно-лужний баланс – це наш індикатор здоров'я. Чим ми «кисліше», тим швидше старіємо і більше вболіваємо. Для нормальної роботи всіх внутрішніх органів рівень рН в організмі має бути лужним, в інтервалі від 7 до 9.

pH усередині нашого тіла не завжди однаковий – деякі його частини більш лужні, а деякі кислотні. Організм регулює та підтримує гомеостаз рівня pH лише в окремих випадках, наприклад pH крові. На рівень pH нирок та інших органів, кислотно-лужна рівновага яких не регулюються організмом, впливають їжа та напої, які ми вживаємо.

pH крові

Рівень pH крові підтримується організмом у діапазоні 7.35-7.45. Нормальним показником рН крові людини вважається 7,4-7,45. Навіть незначне відхилення цього показника впливає здатність крові переносити кисень. Якщо pH крові підвищується до 7,5 вона переносить на 75% кисню більше. При зниженні показника pH крові до 7,3 людині вже важко піднятися з ліжка. При 7,29 може впасти в кому, якщо показник pH крові знизиться нижче 7,1 — людина вмирає.

Рівень pH крові повинен підтримуватися у здоровому діапазоні, тому організм використовує органи та тканини для підтримки його сталості. Внаслідок цього рівень pH крові не змінюється через вживання лужної або кислотної води, але тканини та органи тіла, що використовуються для регулювання pH крові, змінюють свій pH.

pH нирок

На параметр pH нирок впливає вода, їжа, метаболічні процеси в організмі. Кислотна їжа (наприклад м'ясні продукти, молочні продукти та ін.) та напої (солодкі газовані напої, алкогольні напої, кава та ін.) призводять до низького рівня pH у нирках, тому що організм виводить зайву кислотність через сечу. Чим нижчий рівень pH сечі, тим важче доводиться працювати ниркам. Тому кислотне навантаження, що припадає від такої їжі та напоїв на нирки, називається потенційним кислотно-нирковим навантаженням.

Вживання лужної води приносить ниркам користь – відбувається підвищення рівня рН сечі, знижується кислотне навантаження на організм. Збільшення pH сечі підвищує pH організму загалом і позбавляє нирки кислотних токсинів.

pH шлунка

У порожньому шлунку міститься не більше чайної ложки шлункової кислоти, виробленої в останній прийом їжі. Шлунок виробляє кислоту в міру потреби при вживанні їжі. Шлунок не виділяє кислоти, коли людина п'є воду.

Дуже корисно – пити воду на порожній шлунок. Показник pH при цьому збільшується до рівня 5-6. Збільшений pH матиме м'який антацидний ефект і призведе до збільшення кількості корисних пробіотиків (благодійних бактерій). Збільшення pH шлунка підвищує pH організму, що веде до здорового травлення та звільняє від симптомів розладу шлунка.

pH підшкірного жиру

Жирові тканини організму мають кислотний pH, оскільки у них відкладаються зайві кислоти. Організму доводиться зберігати кислоту в жирових тканинах, коли вона може бути виведена чи нейтралізована іншими способами. Тому зміщення pH організму в кислу сторону – це один із факторів зайвої ваги.

Позитивний вплив лужної води на масу тіла полягає в тому, що лужна вода допомагає виводити із тканин зайву кислоту, оскільки допомагає ниркам працювати раціональніше. Це допомагає контролювати вагу, оскільки багаторазово знижується кількість кислоти, яку тіло має «зберігати». Лужна вода також покращує результати здорової дієти та вправ, допомагаючи організму впоратися із зайвою кислотністю, що виділяється жировими тканинами в процесі втрати ваги.

Кістки

У кісток лужної рН, оскільки вони в основному складаються з кальцію. Їх pH постійний, але якщо кров потребує регулювання pH, кальцій забирається з кісток.

Користь, що приноситься лужною водою кісткам, полягає у їхньому захисті, шляхом зниження кількості кислоти, з якою організму доводиться боротися. Дослідження показали, що вживання лужної води знижує розсмоктування кісток – остеопороз.

pH печінки

У печінки слаболужний pH, на рівень якого впливає і їжа, і напої. Цукор та алкоголь повинні бути розщеплені у печінці, а це призводить до надлишків кислоти.

Користь, що приноситься лужною водою печінки, полягає у наявності в такій воді антиоксидантів; встановлено, що лужна вода посилює роботу двох антиоксидантів, що перебувають у печінці, які сприяють більш ефективному очищенню крові.

pH організму та лужна вода

Лужна вода дозволяє частинам тіла, що зберігає pH крові, працювати з більшою продуктивністю. Підвищення рівня pH у частинах тіла, які відповідають за підтримання pH крові, допоможе цим органам залишатися здоровими та працювати оперативно.

Між їдою Ви можете допомогти Вашому організму нормалізувати показник pH, вживаючи лужну воду. Навіть невелике збільшення pH може вплинути на стан здоров'я.

За даними досліджень японських вчених, показник pH питної води, що знаходиться в діапазоні 7-8, збільшує тривалість життя населення на 20-30%.

Залежно від рівня рН води можна умовно поділити на кілька груп:

Сильнокислі води< 3
кислі води 3 - 5
слабокислі води 5 - 6.5
нейтральні води 6.5 - 7.5
слаболужні води 7.5 - 8.5
лужні води 8.5 - 9.5
сильнолужні води > 9.5

Зазвичай рівень рН питної водопровідної води перебуває у межах, у яких він безпосередньо впливає споживчі якості води. У річкових водах pH зазвичай перебуває у межах 6.5-8.5, в атмосферних опадах 4.6-6.1, у болотах 5.5-6.0, у морських водах 7.9-8.3.

ВООЗ не пропонує будь-якої рекомендованої за медичними показниками величини для рН. Відомо, що при низькому рН вода має високу корозійну активність, а при високих рівнях (рН>11) вода набуває характерної милості, неприємного запаху, здатна викликати подразнення очей і шкіри. Саме тому для питної та господарсько-побутової води оптимальним вважається рівень рН у діапазоні від 6 до 9.

Цікаво знати:Німецький біохімік ОТТО ВАРБУРГ, удостоєний у 1931 році Нобелівської премії з фізіології та медицини довів, що нестача кисню (кисле середовище pH<7.0) в тканях приводит к изменению нормальных клеток в злокачественные.

Вчений виявив, що ракові клітини втрачають здатність до розвитку в середовищі, насиченому вільним киснем з pH=7,5 і вище! Це означає, що, коли рідини в організмі стають кислими, стимулюється розвиток раку.

Його послідовники в 60-х роках минулого століття довели, що будь-яка патогенна флора втрачає здатність розмножуватися при pH=7,5 і вище, і наша імунна система легко впорається з будь-якими агресорами!

Для збереження та підтримки здоров'я нам потрібна правильна лужна вода (рН=7.5 і вище).Це дозволить краще зберігати кислотно-лужну рівновагу рідин організму, оскільки основні життєві середовища мають слаболужну реакцію.

Вже при нейтральному біологічному середовищі організм може мати дивовижну здатність до самозцілення.

Не знаєте, де можна взяти правильну воду ? Я підкажу!

Зверніть увагу:

Натискання на кнопку « Дізнатись» не веде до будь-яких фінансових витрат та зобов'язань.

Ви лише отримайте інформацію про доступність правильної води у Вашому регіоні,

а також отримайте унікальну можливість безкоштовно стати членом клубу здорових людей

та отримати знижку 20% на всі пропозиції + накопичувальний бонус.

Вступи в міжнародний клуб здоров'я Coral Club, отримай БЕЗКОШТОВНО дисконтну картку, можливість участі в акціях, накопичувальний бонус та інші привілеї!

Водневий показник, pH (вимовляється «пе аш», англійська вимова англ. pH - piː"eɪtʃ, «пі ейч») - міра активності (у дуже розведених розчинах вона еквівалентна концентрації) іонів водню в розчині, і кількісно виражає його кислотність, як негативний (взятий із зворотним знаком) десятковий логарифм активності водневих іонів, вираженої в молях на один літр: Історія Це поняття було запроваджено 1909 року датським хіміком Серенсеном. Показник називається pH, за першими буквами латинських слів potentia hydrogeni – сила водню, або pondus hydrogeni – вага водню. Взагалі в хімії поєднанням pX прийнято позначати величину, що дорівнює −lg X, а літера H у цьому випадку означає концентрацію іонів водню (H +), або, точніше, термодинамічної активності гідроксоній-іонів. Рівняння, що зв'язують pH та pOH Виведення значення pH У чистій воді при 25 °C концентрації іонів водню () і гідроксид-іонів () однакові і становлять 10 −7 моль/л, це безпосередньо випливає з визначення іонного добутку води, яке дорівнює і становить 10 −14 моль²/л² (при 25 °C). Коли концентрації обох видів іонів у розчині однакові, то кажуть, що розчин має нейтральну реакцію. При додаванні до води кислоти концентрація іонів водню збільшується, а концентрація гідроксид-іонів відповідно зменшується, при додаванні основи - навпаки, підвищується вміст гідроксид-іонів, а концентрація іонів водню падає. Коли > кажуть, що розчин є кислим, а за > - лужним. Для зручності уявлення, щоб позбутися від негативного показника ступеня, замість концентрацій іонів водню користуються їх десятковим логарифмом, взятим зі зворотним знаком, який є водневим показником - pH. pOH Дещо менше поширення набула зворотна pH величина - показник основності розчину, pOH, що дорівнює негативному десятковому логарифму концентрації в розчині іонів OH − : як у будь-якому водному розчині при 25 °C, очевидно, що при цій температурі: Значення pH у розчинах різної кислотності

• Всупереч поширеній думці, pH може змінюватися не тільки в інтервалі від 0 до 14, а може виходити за ці межі. Наприклад, при концентрації іонів водню = 10 -15 моль/л pH = 15, при концентрації іонів гідроксиду 10 моль/л pOH = -1.

1. Для грубої оцінки концентрації водневих іонів широко використовують кислотно-основні індикатори - органічні речовини-барвники, колір яких залежить від pH середовища. До найвідоміших індикаторів належать лакмус, фенолфталеїн, метиловий помаранчевий (метилоранж) та інші. Індикатори здатні існувати у двох по-різному забарвлених формах - або кислотної, або основний. Зміна кольору кожного індикатора відбувається у своєму інтервалі кислотності, що зазвичай становить 1-2 одиниці.
2. Для розширення робочого інтервалу вимірювання pH використовують так званий універсальний індикатор, що є сумішшю з декількох індикаторів. Універсальний індикатор послідовно змінює колір із червоного через жовтий, зелений, синій до фіолетового при переході з кислої області в лужну. Визначення pH індикаторним методом утруднено для каламутних або забарвлених розчинів.
3. Використання спеціального приладу - pH-метра - дозволяє вимірювати pH в ширшому діапазоні і точніше (до 0,01 pH), ніж за допомогою індикаторів. Іонометричний метод визначення pH ґрунтується на вимірюванні мілівольтметром-іонометром ЕРС гальванічного ланцюга, що включає спеціальний скляний електрод, потенціал якого залежить від концентрації іонів H + в навколишньому розчині. Спосіб відрізняється зручністю та високою точністю, особливо після калібрування індикаторного електрода у вибраному діапазоні рН, дозволяє вимірювати pH непрозорих та кольорових розчинів і тому широко використовується.
4. Аналітичний об'ємний метод – кислотно-основне титрування – також дає точні результати визначення кислотності розчинів. Розчин відомої концентрації (титрант) краплями додається до досліджуваного розчину. При їх змішуванні протікає хімічна реакція. Точка еквівалентності – момент, коли титранта точно вистачає, щоб повністю завершити реакцію, – фіксується за допомогою індикатора. Далі, знаючи концентрацію та обсяг доданого розчину титранту, обчислюється кислотність розчину.
5. Вплив температури на значення pH

Ступінь кислотно-лужних показників, що визначаються концентрацією водневих іонів, формує параметри pH, які в нормі для питної води, згідно з правилами СанПінН, становлять 6-9 одиниць. За цим показником російські нормативи майже не відрізняються від ЄС-директиви – 6,50-9,50 та від вимог Агентства США з охорони середовища (USEPA) – 6,50-8,50.

При цьому норми рН води, призначеної для різних галузевих потреб, від pH-норми води для пиття. Наприклад:

• в гідропоніці використовують розчини з рівнем 5,50-7,50 і поділом цього діапазону більш вузькі сегменти залежно від конкретного виду рослини,
• у громадських басейнах цей норматив - 7,20-7,40; у приватних ширше – 7,20-7,60; за DIN 19643-1 - 6,50-7,60,
• при виробництві пива використовується водна основа з показниками 6,00-6,50,
• для безалкогольних напоїв – 3,00-6,00,
• для експортної горілки показник залежить від твердості технологічної води – і дорівнює 7 при твердості від 0 до 0,60 мг-екв/л та 6,50 – при 0,61-1,2 мг-екв/л; у горілках «внутрішнього ринку» – pH<7,80,
• у хімічно-волоконному виробництві – 7,00-8,00,
• у фарбувально-оздоблювальному – 6,50-8,50,
• в системах теплопостачання параметр вказується при температурі +25ºС і знаходиться в межах 7,00-8,50 для відкритих систем та в межах 7,00-11,00 – для закритих,
• в енерготехнічних та парових котлах – не менше 8,50,
• у системах охолодження: для оборотних та додаткових вод – 6,50-8,50, у циркуляційних холодного контуру – 6,50-8,20, гарячого контуру – 6,80-8,00 тощо.

Визначення рівня та залежностей pH

Шкала визначення характеру кислотно-лужного середовища складається з 14 одиниць, де серединна величина pH=7 вважається нейтральною. При зміщенні за цією шкалою до початку (на нуль) розчини набувають характеру кислотних. При зміщенні до кінця характер лужних. Найчастіше подібну залежність відображають у таблицях із частою градацією:

Для порівняння – згідно з ГОСТ 6709-96 дистилят по рН може мати значення в межах 5,40-6,60.

Оскільки концентрація іонів водню низька (для нейтрального середовища – це сім нулів після коми), то показник виражається у звичному вигляді негативним десятковим логарифмом. У таблицях як одиниці вимірювання зазвичай записують «pH, од.» або мкг/л (мікрограм на літр).

Показник рН відрізняється від показника загальної лужності (water alkalinity), яка, виражаючись мг-екв/л, визначається сумою гідроксильних іонів/аніонів слабких кислот у воді. Низька лужність провокує різку зміну рН під впливом зовнішніх факторів.

У природних водах pH, як правило, знаходиться в діапазоні 6,50-8,50, відбиваючи залежність від співвідношень з одного боку - вільного діоксиду вуглецю, з іншого - бікарбонат-іона. У болотних водах pH-значення нижче і зміщуються у бік кислотності. Часто саме цей параметр стає індикатором забруднення на відкритих водоймах, демонструючи наявність стоків із підвищеним вмістом кислоти чи луги.

При інтенсивному фотосинтезі, що спостерігається влітку, рівень показника може підвищуватись до 8,50-9,00 од. Також на значення параметра впливає концентрації карбонатів, схильних до гідролізу солей, гідроксидів, гумінових речовин та ін.

Значення рівня pH у повсякденному житті

Японські вчені провели порівняльні дослідження споживачів у районах, де користуються питною водою зі значеннями pH, зміщеними або у бік кислотності, або лужності. Вони дійшли висновку, що в районах, де цей показник вищий за середній, люди живуть на 20-30% довше порівняно із середньою тривалістю життя по країні. Як імовірна причина називається велика «комфортність» кислотних вод для розвитку патологічної мікрофлори.

У зв'язку з тим, що водопровідна вода справді значно впливає на стан здоров'я людини, деякі технічні аксесуари, які контактують з нею, починають рекламуватися як засоби, здатні змінити хімічні властивості води. Наприклад, економителі http://water-save.com/ описуються як пристрої, які «збагачують воду слабкими іонами, що активізують обмін речовин». Насправді достовірно підтверджується лише економічний, але не «цілющий» ефект установки економника.

Це, проте, не заперечує значення рН-параметра для організму. У кожному середовищі – зокрема, у різних середовищах людського організму – існують свої «pH-орієнтири»:

• слина – 6,8-7,4 (при високій швидкості слиновиділення – 7,8),
• сльози - 7,3-7,5,
• кров – 7,43,
• лімфа - 7,5,
• сеча – 5,5 (діапазон 5,0-7,5) тощо.

Для наочної демонстрації кислотно-лужного стану різних середовищ існують таблиці, в яких значення розташовані в порядку зростання:

• Діяльність та педагогічні погляди вона амоса коменського
• Константа швидкості обчислюється за формулою Значення константи швидкості
• Фазові діаграми двокомпонентних систем "полімер - розчинник" Фазові діаграми двокомпонентних систем "полімер - розчинник"
• Тонка та надтонка структура оптичних спектрів
• Як вивчити хімію самостійно з нуля: ефективні способи
• Властивості та характеристика алкенів
• Характеристика студента з місця проходження практики
• Характеристика на студента, який проходив практику на підприємстві: правила написання
• Біографія фарадея. Великі вчені. Майкл Фарадей. відкриття електромагнітного обертання
• Сучасні інновації в освіті

• Заступники у бензольному кільці поділяються на дві групи Реакції бензольного кільця
• Типи хімічних реакцій в органічній хімії Реакції електрофільного приєднання
• Способи поділу неоднорідних сумішей
• Поліметакрилова кислота
• Загальна характеристика елементів підгрупи VI A Елементи 6 а підгрупи
• Теоретичні основи фізики
• Теорія графів у хімії. Граф теорія. Основні визначення та теореми теорії графів
• Алгебра та гармонія у хімічних додатках
• Тести з курсу «Екологія та природокористування
• Директор WWF Росії Ігор Честін: Якутія серед лідерів Я знаю, що Ви багато подорожуєте… Навіщо Вам це