Кислая среда рн чему равна. Кислотность среды. Понятие о pH раствора. Влияние температуры на значения pH

На один литр:

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  В чистой воде при 22 °C концентрации ионов водорода () и гидроксид-ионов () одинаковы и составляют 10 −7 моль/л, это напрямую следует из определения ионного произведения воды , которое равно · и составляет 10 −14 моль²/л² (при 25 °C).

  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 кислотным , а при > - основным .

  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.

  pH = − lg ⁡ [ H + ] {\displaystyle {\mbox{pH}}=-\lg \left[{\mbox{H}}^{+}\right]}

  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 25 °C [ H + ] [ OH − ] = 1 , 0 ⋅ 10 − 14 {\displaystyle [{\text{H}}^{+}][{\text{OH}}^{-}]=1{,}0\cdot 10^{-14}} , очевидно, что при этой температуре:

  pOH = 14 − pH {\displaystyle {\text{pOH}}=14-{\text{pH}}}

  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.

  Некоторые значения pH [ ] Вещество pH Цвет индикатора Электролит в свинцовых аккумуляторах <1,0 Желудочный сок 1,0–2,0 Лимонный сок (5 % р-р лимонной кислоты) 2,0±0,3 Пищевой уксус 2,4 Яблочный сок 3,0 Кока-кола 3,0±0,3 Пиво 4,5 Кофе 5,0 Шампунь 5,5 Чай 5,5 Кожа здорового человека 5,5 Кислотный дождь < 5,6 Питьевая вода 6,5–8,5 Молоко 6,6–6,93 Слюна 6,8–7,4 Чистая вода при 25 °C 7,0 Кровь 7,36–7,44 Сперма 7,2–8,0 Морская вода 8,0 Мыло (жировое) для рук 9,0–10,0 Нашатырный спирт 11,5 Отбеливатель (хлорная известь) 12,5 Концентрированные растворы щелочей >13

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

  Так как в кислотных растворах > 10 −7 , то у кислотных растворов pH < 7, аналогично, у основных 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 кислотной области в основную. 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 реакция. 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.

  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.

  В человеческом организме в различных органах водородный показатель различен.

  Кислотность (лат. aciditas ) - характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.

  В медицине кислотность биологических жидкостей (крови, мочи, желудочного сока и других) является диагностически важным параметром состояния здоровья пациента. В гастроэнтерологии, для правильного диагностирования целого ряда заболеваний, например, пищевода и желудка, одномоментная или даже средняя величина кислотности не является значимой. Чаще всего важно понимание динамики изменения кислотности в течение суток (ночная кислотность нередко отличается от дневной) в нескольких зонах органа. Иногда важно знать изменение кислотности, как реакцию на определенные раздражители и стимуляторы.

  Водородный показатель pH

  В растворах неорганические вещества: соли, кислоты и щелочи разделяются на составляющие их ионы. При этом ионы водорода H + являются носителями кислотных свойств, а ионы OH − – носителями щелочных свойств. В сильно разбавленных растворах кислотные и щелочные свойства зависят от концентраций ионов H + и OH − . В обычных растворах кислотные и щелочные свойства зависят от активностей ионов а Н и а OН, то есть от тех же концентраций, но с поправкой на коэффициент активности γ, который определяется экспериментально. Для водных растворов действует уравнение равновесия: а Н × а OН = К w , где К w – константа, ионное произведение воды (К w = 10 − 14 при температуре воды 22 °C). Из этого уравнения следует, что активность ионов водорода H + и активность ионов OH − связаны между собой. Датским биохимиком С.П.Л. Серенсеном в 1909 году был предложен водородный показать рН , равный по определению десятичному логарифму активности водородных ионов, взятому с минусом (Рапопорт С.И. и др.):
  

  
  рН = - lg (а Н) .

  Исходя из того, что в нейтральной среде а Н = а OН и из выполнения равенства для чистой воды при 22 °С: а Н × а OН = К w = 10 − 14 , получаем, что кислотность чистой воды при 22 °С (то есть нейтральная кислотность) = 7 ед. pH.

  Растворы и жидкости в отношении их кислотности считаются:

  • нейтральными при рН = 7
  • кислыми при pH < 7
  • щелочными при рН > 7

  Некоторые заблуждения

  Если кто-то из пациентов говорит, что у него «нулевая кислотность», то это не более, чем оборот речи, означающий, скорее всего, что у него нейтральное значение кислотности (рН=7). В организме человека величина показателя кислотности не может быть меньше 0,86 рН. Также распространено заблуждение, что величины кислотности могут быть только в диапазоне от 0 до 14 pH. В технике возможен показатель кислотность и отрицательный, и больше 20.

  Когда говорят о кислотности кого-либо органа, важно при этом понимать, что часто в различных частях органа кислотность может значительно отличаться. Кислотность содержимого в просвете органа и кислотность на поверхности слизистой оболочки органа также часто бывает не одинаковой. Для слизистой оболочки тела желудка характерно, что кислотность на поверхности слизи, обращенной в просвет желудка кислотность 1,2–1,5 рН, а на стороне слизи, обращённой к эпителию - нейтральная (7,0 рН).

  Величина рН для некоторых продуктов и воды

  В таблице ниже указаны величины кислотности некоторых распространенных продуктов и чистой воды при разной температуре:

  Продукт	Кислотность, ед. рН
  Лимонный сок	2,1
  Вино	3,5
  Томатный сок	4,1
  Апельсиновый сок	4,2
  Черный кофе	5,0
  Чистая вода при 100 °С	6,13
  Чистая вода при 50 °С	6,63
  Свежее молоко	6,68
  Чистая вода при 22 °С	7,0
  Чистая вода при 0° С	7,48

  Кислотность и пищеварительные ферменты

  Очень многие процессы в организме невозможны без участия специальных белков – ферментов, которые катализируют химические реакции в организме, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Пищеварительный процесс не возможен без участия разнообразных пищеварительных ферментов, расщепляющих разные органические молекулы пищи и действующих только в узком диапазоне кислотности (своем для каждого фермента). Важнейшие протеолитические ферменты (расщепляющие белки пищи) желудочного сока: пепсин , гастриксин и химозин (реннин) продуцируются в неактивной форме – в виде проферментов и позже активируется соляной кислотой желудочного сока. Пепсин наиболее активен в сильнокислой среде, с pH от 1 до 2, гастриксин имеет максимум активности при рН 3,0–3,5, химозин, расщепляющий белки молока до нерастворимого белка казеина, имеет максимум активности при рН 3,0–3,5.

  Протеолитический ферменты, выделяемые поджелудочной железой и "действующие" в двенадцатиперстной кишке: трипсин имеющий оптимум действия в слабощелочной среде, при pH 7,8–8,0, близкий к нему по функциональности химотрипсин наиболее активен в среде с кислотностью до 8,2. Максимум активности карбоксипептидаз А и В 7,5 рН. Близкие значения максимальной и у других ферментов, выполняющих пищеварительные функции в слабощелочной среде кишечника.

  Пониженная или повышенная кислотность по отношению к норме в желудке или двенадцатиперстной кишке, таким образом, приводит к существенному снижению активности тех или ферментов или даже их исключению из пищеварительного процесса, и, как следствие к проблемам с пищеварением.

  Кислотность слюны и полости рта

  Кислотность слюны зависит от скорости слюноотделения. Обычно кислотность смешанной слюны человека равна 6,8–7,4 pH, но при большой скорости слюноотделения достигает 7,8 pH. Кислотность слюны околоушных желёз равна 5,81 pH, подчелюстных - 6,39 pH.

  У детей в среднем кислотность смешанной слюны равна 7,32 pH, у взрослых - 6,40 pH (Римарчук Г.В. и др.).

  Кислотность зубного налета зависит от состояния твердых тканей зубов. Будучи нейтральной у здоровых зубов, она смещается в кислую сторону, в зависимости от степени развития кариеса и возраста подростков. У 12-летних подростков с начальной стадией кариеса (предкариесом) кислотность зубного налета равна 6,96 ± 0,1 pH, у 12–13-летних подростков со среднем кариесом кислотность зубного налета от 6,63 до 6,74 pH, у 16-летних подростков при поверхностном и среднем кариесе кислотность зубного налета равна, соответственно, 6,43 ± 0,1 pH и 6,32 ± 0,1 pH (Кривоногова Л.Б.).

  Кислотность секрета глотки и гортани

  Кислотность секрета глотки и гортани у здоровых и больных хроническим ларингитом и фаринголарингеальным рефлюксом различна (А.В. Лунев):

  Группы обследованных	Место измерения рН
  	Глотка , ед. рН	Гортань , ед. рН
  Здоровые лица
  Больные хроническим ларингитом без ГЭРБ		На рисунке выше дан график кислотности в пищеводе здорового человека, полученный с помощью внутрижелудочной рН-метрии (Рапопорт С.И.). На графике хорошо наблюдаемы гастроэзофагеальные рефлюксы – резкие уменьшения кислотности до 2–3 рН, в данном случае являющиеся физиологичными. Кислотность в желудке. Повышенная и пониженная кислотность Максимальная наблюдаемая кислотность в желудке 0,86 рН, что соответствует кислотопродукции 160 ммоль/л. Минимальная кислотность в желудке 8,3 рН, что соответствует кислотности насыщенного раствора ионов HCO 3 - . Нормальная кислотность в просвете тела желудка натощак 1,5–2,0 рН. Кислотность на поверхности эпителиального слоя, обращённого в просвет желудка 1,5–2,0 рН. Кислотность в глубине эпителиального слоя желудка около 7,0 рН. Нормальная кислотность в антруме желудка 1,3–7,4 рН. Причиной многих болезней органов пищеварительного тракта является дисбаланс процессов кислотопродукции и кислотонейтрализации. Длительная гиперсекреции соляной кислоты или недостаточность кислотонейтрализации, и, как следствие, повышенная кислотность в желудке и/или двенадцатиперстной кишке, вызывает так называемые кислотозависимые заболевания. В настоящее время к ним относят: пептическую язву желудка и двенадцатиперстной кишки , гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь (ГЭРБ) , эрозивно-язвенные поражения желудка и двенадцатиперстной кишки на фоне приема аспирина или нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), синдром Золлингера-Эллисона, гастриты и гастродуодениты с повышенной кислотностью и другие. Пониженная кислотность наблюдается при анацидных или гипоацидных гастрите или гастродуодените, а также при раке желудка. Гастрит (гастродуоденит) называется анацидным или гастритом (гастродуоденитом) с пониженной кислотностью, если кислотность в теле желудка составляет примерно 5 или больше ед. pH. Причиной пониженной кислотности часто бывает атрофия париетальных клеток в слизистой оболочке или нарушения в их функциях. Выше дан график кислотности (суточная рН-грамма) тела желудка здорового человека (пунктирная линия) и больного язвой двенадцатиперстной кишки (сплошная линия). Моменты приема пищи отмечены стрелками с надписью "Еда". На графике видно кислотонейтрализующее действие пищи, а также повышенная кислотность желудка при язве двенадцатиперстной кишки (Яковенко А.В.). Кислотность в кишечнике Нормальная кислотность в луковице двенадцатиперстной кишки 5,6–7,9 рН. Кислотность в тощей и подвздошной кишках нейтральная или слабощелочная и находится в пределах от 7 до 8 рН. Кислотность сока тонкой кишки 7,2–7,5 рН. При усилении секреции достигает 8,6 рН. Кислотность секрета дуоденальных желез - от рН от 7 до 8 рН. Точка измерения Номер точки на рисунке Кислотность, ед. рН Проксимальный отдел сигмовидной кишки 7 7,9±0,1 Средний отдел сигмовидной кишки 6 7,9±0,1 Дистальный отдел сигмовидной кишки 5 8,7±0,1 Надампулярный отдел прямой кишки 4 8,7±0,1 Верхнеампулярный отдел прямой кишки 3 8,5±0,1 Среднеампулярный отдел прямой кишки 2 7,7±0,1 Нижнеампулярный отдел прямой кишки 1 7,3±0,1 Кислотность кала Кислотность кала здорового человека, питающегося смешанной пищей обусловлена жизнедеятельность микрофлоры толстой кишки и равна 6,8–7,6 рН. Нормальной считается кислотность кала в диапазоне от 6,0 до 8,0 рН. Кислотность мекония (первородного кала новорожденных) - около 6 рН. Отклонения от нормы при кислотности кала: резко-кислая (рН менее 5,5) бывает при бродильной диспепсии кислая (рН от 5,5 до 6,7) может быть из-за нарушения всасывания в тонкой кишке жирных кислот щелочная (рН от 8,0 до 8,5) может быть из-за гниения белков пищи, не переваренных в желудке и тонкой кишке и воспалительного экссудата в результате активации гнилостной микрофлоры и образования аммиака и других щёлочных компонентов в толстой кишке резкощелочная (рН более 8,5) бывает при гнилостной диспепсии (колите) Кислотность крови Кислотность плазмы артериальной крови человека колеблется в пределах от 7,37 до 7,43 рН, составляя в среднем 7,4 рН. Кислотно-щелочное равновесие в крови человека является одним из самых стабильных параметров, поддерживающее кислые и щелочные компоненты в определенном равновесии в очень узких границах. Даже небольшой сдвиг от указанных пределов может привести к тяжелой патологии. При сдвиге в кислотную сторону возникает состояние, называемое ацидозом, в щелочную - алколозом. Изменение кислотности крови выше 7,8 рН или ниже 6,8 рН несовместимо с жизнью. Кислотность венозной крови - 7,32–7,42 рН. Кислотность эритроцитов составляет 7,28–7,29 рН. Кислотность мочи У здорового человека при нормальном питьевом режиме и сбалансированном питании кислотность мочи находится в пределах от 5,0 до 6,0 рН, но может колебаться от 4,5 до 8,0 рН. Кислотность мочи новорожденного в возрасте до месяца в норме - от 5,0 до 7,0 рН. Кислотность мочи повышается, если в рационе человека преобладает мясная пища, богатая белками. Увеличивает кислотность мочи тяжелая физическая работа. Молочно-растительная диета приводит к тому, что моча становится слабощелочной. Повышение кислотности мочи отмечается при повышенной кислотности желудка . Пониженная кислотность желудочного сока не влияет на кислотность мочи. Изменение кислотности мочи чаще всего соответствует изменению . Кислотность мочи изменяется при многие заболевания или состояниях организма, поэтому определение кислотности мочи является важным диагностическим фактором. Кислотность влагалища Нормальная кислотность влагалища женщины колеблется от 3,8 до 4,4 pH и в среднем составляет 4,0–4,2 pH. Кислотность влагалища при различных заболеваниях: цитолитический вагиноз: кислотность меньше 4,0 рН нормальная микрофлора: кислотность от 4,0 до 4,5 pH кандидозный вагинит: кислотность от 4,0 до 4,5 pH трихомонадный кольпит: кислотность от 5,0 до 6,0 pH бактериальный вагиноз: кислотность больше 4,5 pH атрофический вагинит: кислотность больше 6,0 pH аэробный вагинит: кислотность больше 6,5 pH За поддержание кислотной среды и подавление роста условно-патогенных микроорганизмов во влагалище отвечают лактобактерии (лактобациллы) и, в меньшей степени, другие представители нормальной микрофлоры. При терапии многих гинекологических заболеваний на первый план выходит восстановление популяции лактобацилл и нормальной кислотности. Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в женских половых органах Муртазина З.А., Ящук Г.А., Галимов Р.Р., Даутова Л.А., Цветкова А.В. Офисная диагностика бактериального вагиноза методом аппаратной топографической pH-метрии. Российский вестник акушера-гинеколога. 2017;17(4): 54-58 . Гасанова М.К. Современные подходы к диагностике и лечению серозометры в постменопаузе. Автореферат дисс. к.м.н., 14.00.01 - акушерство и гинекология. РМАПО, Москва, 2008 . Кислотность спермы Нормальный уровень кислотности спермы находится в пределах от 7,2 до 8,0 рН. Отклонения от этих значений само по себе не рассматривается как патология. В то же время в совокупности с другими отклонениями может свидетельствовать о наличии заболевания. Увеличение уровня рН спермы происходит при инфекционном процессе. Резко щелочная реакция спермы (кислотность примерно 9,0–10,0 рН) свидетельствует о патологии предстательной железы. При закупорке выводных протоков обоих семенных пузырьков отмечается кислая реакция спермы (кислотность 6,0–6,8 рН). Оплодотворяющая способность такой спермы снижена. В кислой среде сперматозоиды теряют подвижность и погибают. Если кислотность семенной жидкости становится меньше 6,0 рН, сперматозоиды полностью теряют подвижность и погибают. Кислотность кожи Поверхность кожи покрыта воднолипидной кислотной мантией или мантией Маркионини , состоящей из смеси кожного сала и пота, в которую добавлены органические кислоты - молочная, лимонная и другие, образованные в результате биохимических процессов, протекающих в эпидермисе. Кислотная воднолипидная мантия кожи является первым барьером защиты от микроорганизмов. У большинства людей в норме кислотность мантии равна 3,5–6,7 рН. Бактерицидное свойство кожи, придающее ей способность противостоять микробной инвазии, обусловлено кислой реакцией кератина, своеобразным химическим составом кожного сала и пота, наличием на ее поверхности защитной воднолипидной мантии с высокой концентрацией водородных ионов. Входящие в ее состав низкомолекулярные жирные кислоты, в первую очередь гликофосфолипиды и свободные жирные кислоты, обладают бактериостатическим эффектом, селективным для патогенных микроорганизмов. Поверхность кожи заселена нормальной симбиотической микрофлорой, способной к существованию в кислой среде: Staphylococcus epidermidis , Staphylococcus aureus , Propionibacterium acnes и другие. Некоторые из этих бактерий сами вырабатывают молочную и другие кислоты, внося свой вклад в формирование кислотной мантии кожи. Верхний слой эпидермиса (кератиновые чешуйки) имеет кислотность с величиной рН от 5,0 до 6,0. При некоторых кожных заболеваниях величина кислотности изменяется. Например, при грибковых заболеваниях рН возрастает до 6, при экземе до 6,5, при угревой сыпи до 7. Кислотность других биологических жидкостей человека Кислотность жидкостей внутри человеческого организма в норме совпадает с кислотностью крови и находится в пределах от 7,35 до 7,45 pH. Кислотность некоторых других биологических жидкостей человека в норме приведена в таблице: На фотографии справа: буферные растворы с рН=1,2 и рН=9,18 для калибровки

  Значение pH - это водородный показатель, благодаря которому можно определить, сколько свободных ионов водорода содержится в водяном растворе. Во время растворения в воде различных солей, или же, к примеру, при приготовлении определенного раствора нарушается кислотно-щелочной баланс, после чего нужно измерить pH .

  При этом не следует путать параметры, которые определяют щелочность и кислотность раствора с показателем pH , поскольку между ними существует некоторая разница, но многие все же эту разницу не замечают. Значение pH собственно и определяет уровень щелочности и кислотности раствора, а вот кислотность и щелочность раствора указывают уже количество соединений, содержащихся в растворе и способствующих нейтрализации щелочи либо кислоты.

  
  Скорость протекания химических реакций непосредственно зависит от pH уровня.

  В области применения гидропоники контроль уровня pH весьма важен. Влияние ph на развитие растений сказывается как положительно, так и отрицательно. Поскольку не контролируемое его изменение в какую-нибудь сторону может привести к массе проблем, и даже к гибели растения, что нередко случается.

  В повседневной жизни концентрация pH должна поддерживаться в тех пределах, дабы она не смогла повлиять на качество воды. Таким образом, для питьевой воды характерен уровень pH 6-9, в свою очередь для растворов, которые используются в гидропоники, обычно он составляет от 5.5 до 7.5.

  Есть ли необходимость в систематическом определении pH?

  pH водных растворов - играет основную роль в определении рабочих показателей и свойств раствора для гидропоники. Ведь при оптимальном уровне pH растения с легкостью усваивают питательные вещества, что так необходимо для успешного развития и роста.

  Стоит отметить, что при пониженной кислотности pH раствор приобретает неприятную особенность - коррозийную активность. Когда уровень pH повышен рН>11, у раствора прослеживается неприятный запах. С ним нужно обращаться особенно осторожно, поскольку он способен привести к раздражению кожных покровов, а также глаз человека.

  Следовало бы также уточнить, что не бывает идеальных и постоянных показателей pH . Для отдельных видов растений он должен составлять около 6.8 - 7.5, а для иных культур - около 5.5 - 6.8.

  Методы контроля фактора pH

  Существуют несколько довольно распространенных способов контроля pH фактора: измерение pH с помощью универсальных индикаторов: pH-метра, полосок pH , .

  По мнению некоторых специалистов несколько грубоватым выглядит такой метод измерения, как полоски pH тест. Он заключается в применении универсальных индикаторах, которые представляют собой смесь из нескольких полосок, использующих красители, цвет окрашивания которых зависит непосредственно от кислoтно-щелoчной среды: с красного, несколько затрагивая жёлтый, затем зелёный, синий и в конце доходит до фиолетового. Такого рода окрашивание проявляется в результате перехода от кислoй oбласти до щелочной. Каким бы универсальным ни был настоящий метод контроля, он имеет один весомый недостаток: ph среда существенно меняется, если, к примеру, раствор имеет некоторый окрас либо же замутнен.

  Если же в качестве метода контроля ph водных растворов вы выбрали электронный ph измеритель (к примеру, либо же , в данном случае можно измерять уровень pH в диапазоне от 0,01 до 14. В результате вы получите более точные сведения, чем в случае применения индикаторов.

  Функция такого pH прибора основана на замерах ЭДС гальванической цепи, которая в своей конструкции имеет стеклянный электрод, потенциал которого зависит непосредственно от концентрированного содержания ионов H+ в том или ином растворе. Настоящий способ весьма удобен, поскольку точность прибора напрямую зависит от своевременной калибровки. При таком методе довольно легко определить ph раствора в условиях его замутнения либо окрашивания. Собственно благодаря этому настоящий способ один из наиболее востребованных.

  Регулировка pH

  Для понижения или повышения кислотности гидропонного раствора используют специальные растворы pH понизитель или pH повыситель. Будьте осторожны, для изменения раствора требуется всего несколько кaпель на литр.

  
  

  Использование pH Down и pH Up:

  Для сдвига рН вверх или вниз используются специальные растворы и .

  Из расчета 3 мл на 10л для сдвига на 1 пункт вверх или вниз.

  К примеру, у вас рН воды 4,0 , а вам необходимо поднять его до 5,5. Делается следующий расчет:

  5,5-4,0=1,5х3=4,5 мл рН UP на 10 литров воды.

  Аналогичен расчет и для рН DOWN

  Что такое tds?

  TDS, ppM, либо pH солей - общее содержание в растворе солей

  Стоит затронуть тему минерализации. Такой процесс, как минерализация являет собой определение общего количества содержащихся в растворе солей. Среди наиболее распространенных следовало бы отметить неорганические соли. Ими могут выступать хлориды, бикарбонаты, сульфаты калия, кальция, натрия, магния, это также может быть минимальное число органических соединений, которые растворяются в воде.

  В бытовом понимании это уровень жесткости мягкости воды.

  Измерение TDS

  Для измерения уровня солей проще всего приобрести солемер - . Этот прибор в считанные секунды определяет ppm раствора.

  В Европе минерализацию принято называть двумя способами: так и Total Dissolved Solids (TDS ). На русский язык это будет переводиться как количество растворенных частиц. Единицей определения уровня минерализации считается 1 мг/литр. Это равнозначный параметр веса всех растворенных частиц и элементов в миллиграммах, а именно солей, которые содержаться в литре раствора.

  Уровень выражения минерализации может также отображаться в ppM. Эта аббревиатура расшифровывается как parts per million, что в переводе на русский язык означает «частиц на миллион», то бишь сколько частиц солей растворены в 1 миллионе частиц водного раствора. Аналогичное сокращение можно встретить в некоторых европейских источниках. Оно выглядит так: 1 мг/л = 1 ppm.

  Таблица конвертирования ppM в EC.

  (точнее катионов гидроксония) в природных водах определяется, как правило, количественным соотношением концентраций угольной кислоты и ее ионов.

  CO2 + H2O ↔ H+ + HCO3- ↔ 2H+ + CO32-

  Для удобства выражения содержания водородных ионов была используется величина, представляющая собой логарифм их концентрации, взятый с обратным знаком:

  pH = - lg.

  Для поверхностных вод, содержащих небольшие количества диоксида углерода, характерна щелочная реакция. Изменения pH тесно связаны с процессами фотосинтеза (из-за потребления CO2 водной растительностью). Источником ионов водорода являются также гумусовые кислоты, присутствующие в почвах. Гидролиз солей тяжелых металлов играет роль в тех случаях, когда в воду попадают значительные количества сульфатов железа, алюминия , меди и других металлов:

  Fe2+ + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+

  Значение pH воды - один из важнейших показателей качества вод. Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, происходящих в природных водах. От величины pH зависит развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, агрессивное действие воды на металлы и бетон. pH воды также влияет на процессы превращения различных форм биогенных элементов, изменяет токсичность загрязняющих веществ. В открытом водоеме можно выделить несколько этапов процесса их закисления:

  на первом этапе рН практически не меняется (ионы бикарбоната успевают полностью нейтрализовать ионы Н+). Так продолжается до тех пор, пока общая щелочность в водоеме не упадет примерно в 10 раз до величины менее 0,1 моль/дм3. на второй стадии закисления водоема рН воды обычно не поднимается выше 5,5 в течение всего года. О таких водоемах говорят как об умеренно кислых. На этом этапе закисления происходят значительных изменения в видовом составе живых организмов. на третьем этапе закисления рН водоемов стабилизируется на значениях рН<5 (обычно рН=4,5), даже если атмосферные осадки имеют более высокие значения рН. Это связано с присутствием гумусовых веществ и соединений алюминия в водоемах и почвенном слое.

  Значение pH в речных водах обычно изменяется в пределах 6,5-8,5: в атмосферных осадках 4,6-6,1, в болотах 5,5-6,0, в морских водах 7,9-8,3. При этом нонцентрация ионов водорода подвержена сезонным колебаниям. Зимой величина pH для большинства речных вод составляет 6,8-7,4, летом 7,4-8,2. pH природных в некоторой степени вод определяется геологией водосборного бассейна . В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования, воды водных объектов в зонах рекреации, а также воды водоемов рыбохозяйственного назначения величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6,5-8,5 .

  Природные воды в зависимости от значения рН рационально делить на семь групп :

  сильнокислые воды		результат гидролиза солей тяжелых металлов (шахтные и рудничные воды)
  кислые воды		поступление в воду угольной кислоты, фульвокислот и других органических кислот в результате разложения органических веществ
  слабокислые воды		присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах (воды лесной зоны)
  нейтральные воды	рН = 6,5...7,5	наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2
  слабощелочные воды	рН = 7,5...8,5
  щелочные воды	рН = 8,5...9,5	присутствие Na2CO3 или NaHCO3
  сильнощелочные воды

  Окислительно-восстановительный потенциал (Eh) - Red-Ox-потенциал

  Мера химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Значения окислительно-восстановительных потенциалов выражаются в вольтах (милливольтах). Окислительно-восстановительный потенциал любой обратимой системы определяется по формуле

  Eh = E0 + (0,0581/n) lg(Ox/Red) при t = 20°С

  где Eh - окислительно-восстановительный потенциал среды;
  E0 - нормальный окислительно-восстановительный потенциал, при котором концентрации окисленной и восстановленной форм равны между собой;
  Ox - концентрация окисленной формы;
  Red - концентрация восстановленной формы;
  n - число электронов, принимающих участие в процессе.

  В природной воде значение Eh колеблятся от - 400 до + 700 мВ, определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов и в условиях равновесия характеризует среду сразу относительно всех элементов, имеющих переменную валентность. Изучение редокс-потенциала позволяет выявить природные среды, в которых возможно существование химических элементов с переменной валентностью в определенной форме, а также выделить условия, при которых возможна миграция металлов , . Различают несколько основных типов геохимических обстановок в природных водах :

  окислительную - характеризуемую значениями Еh > + (мВ, присутствием свободного кислорода, а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+, Pb2+); переходную окислительно-восстановительную - определяемую величинами Еh + (100-0) мВ, неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием сероводорода и кислорода. В этих условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов; восстановительную - характеризуемую значениями Еh < 0. В подземных водах присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а также сероводород.

  Величина Rеd-Ox потенциала воды (Еh) и значение рН взаимосвязаны.

  Кислотность

  Кислотностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с гидроксил-ионами. Расход гидроксида отражает общую кислотность воды. В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония , железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4,5.

  В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4,5. Часть общей кислотности, снижающей pH до величин < 4,5, называется свободной.

  Щелочность

  Под щелочностью природных или очищенных вод понимают способность некоторых их компонентов связывать эквивалентное количество сильных кислот. Щелочность обусловлена наличием в воде анионов слабых кислот (карбонатов, гидрокарбонатов, силикатов, боратов, сульфитов, гидросульфитов, сульфидов, гидросульфидов, анионов гуминовых кислот, фосфатов) - их сумма называется общей щелочностью. Ввиду незначительной концентрации трех последних ионов общая щелочность воды обычно определяется только анионами угольной кислоты (карбонатная щелочность). Анионы, гидролизуясь, образуют гидроксильные ионы:

  CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-;

  HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH-.

  Щелочность определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм3 воды. Щелочность большинства природных вод определяется только гидрокарбонатами кальция и магния, pH этих вод не превышает 8,3. Определение щелочности полезно при дозировании химических веществ, необходимых при обработке вод для водоснабжения , а также при реагентной очистке некоторых сточных вод. Определение щелочности при избыточных концентрациях щелочноземельных металлов важно при установлении пригодности воды для ирригации. Вместе со значениями рН щелочность воды служит для расчета содержания карбонатов и баланса угольной кислоты в воде , .

  Степень насыщения кислородом

  Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания. Зависит от температуры воды, атмосферного давления и солености. Вычисляется по формуле

  M = (А×101308×100)/N×P ,

  где М - степень насыщения воды кислородом, %;
  А - концентрация кислорода, мг/дм3;
  Р - атмосферное давление в данной местности, Па.
  N - нормальная концентрация кислорода при данной температуре, минерализации (солености) и общем давлении 101308 Па .