Berapa pH lingkungan asam? Keasaman lingkungan. Konsep pH larutan. Pengaruh suhu terhadap nilai pH

Untuk satu liter:

YouTube ensiklopedis

• 1 / 5

  Dalam air murni pada suhu 22 °C, konsentrasi ion hidrogen () dan ion hidroksida () adalah sama dan berjumlah 10 −7 mol/l, hal ini mengikuti definisi produk ionik air, yaitu sama dengan · dan berjumlah 10 −14 mol²/l² (pada 25 °C).

  Jika konsentrasi kedua jenis ion dalam suatu larutan sama, maka larutan tersebut dikatakan memiliki netral reaksi. Ketika asam ditambahkan ke air, konsentrasi ion hidrogen meningkat, dan konsentrasi ion hidroksida menurun; ketika basa ditambahkan, sebaliknya, kandungan ion hidroksida meningkat, dan konsentrasi ion hidrogen menurun. Ketika> mereka mengatakan bahwa ada solusinya bersifat asam, dan kapan > - utama.

  Untuk memudahkan penyajian, untuk menghilangkan eksponen negatif, alih-alih konsentrasi ion hidrogen, logaritma desimalnya digunakan, diambil dengan tanda kebalikannya, yang sebenarnya adalah eksponen hidrogen - pH.

  pH = − log ⁡ [ H + ] (\displaystyle (\mbox(pH))=-\lg \kiri[(\mbox(H))^(+)\kanan])

  pOH

  Nilai pH terbalik agak kurang umum - indikator kebasaan larutan, pOH, sama dengan logaritma desimal negatif dari konsentrasi ion OH dalam larutan:

  seperti dalam larutan air apa pun pada suhu 25 °C [ H + ] [ OH − ] = 1 , 0 ⋅ 10 − 14 (\displaystyle [(\text(H))^(+)][(\text(OH))^(-)]=1(,) 0\cdot 10^(-14)), jelas bahwa pada suhu ini:

  pOH = 14 − pH (\displaystyle (\teks(pOH))=14-(\teks(pH)))

  nilai pH dalam larutan dengan tingkat keasaman yang bervariasi

  • Berlawanan dengan kepercayaan umum, pH dapat bervariasi tidak hanya dalam kisaran 0 hingga 14, tetapi juga dapat melampaui batas tersebut. Misalnya, pada konsentrasi ion hidrogen = 10 −15 mol/l, pH = 15, pada konsentrasi ion hidroksida 10 mol/l pOH = −1.

  Beberapa nilai pH [ ] Zat pH Warna indikator Elektrolit dalam baterai timbal <1,0 Jus lambung 1,0–2,0 Jus lemon (larutan asam sitrat 5%) 2,0±0,3 Cuka makanan 2,4 jus apel 3,0 Coca-Cola 3,0±0,3 Bir 4,5 Kopi 5,0 Sampo 5,5 teh 5,5 Kulit sehat 5,5 Hujan asam < 5,6 Air minum 6,5–8,5 susu 6,6–6,93 Air liur 6,8–7,4 Air murni pada suhu 25 °C 7,0 Darah 7,36–7,44 Sperma 7,2–8,0 Air laut 8,0 Sabun (lemak) untuk tangan 9,0–10,0 Amonia 11,5 Pemutih (pemutih) 12,5 Larutan alkali pekat >13

  Karena pada 25 °C (kondisi standar) = 10 −14, jelas bahwa pada suhu ini pH + pOH = 14.

  Karena dalam larutan asam > 10 −7, maka pH larutan bersifat asam< 7, аналогично, у основных растворов pH >7, pH larutan netral adalah 7. Pada suhu yang lebih tinggi, konstanta disosiasi elektrolitik air meningkat, dan produk ionik air meningkat, sehingga pH menjadi netral< 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H + , так и OH −); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

  Metode untuk menentukan nilai pH

  Beberapa metode banyak digunakan untuk menentukan nilai pH larutan. Nilai pH dapat diperkirakan secara kasar dengan menggunakan indikator, diukur secara akurat dengan pH meter, atau ditentukan secara analitis dengan melakukan titrasi asam basa.

  1. Untuk memperkirakan secara kasar konsentrasi ion hidrogen, indikator asam-basa banyak digunakan - zat pewarna organik, yang warnanya bergantung pada pH lingkungan. Indikator yang paling terkenal antara lain lakmus, fenolftalein, jingga metil (methyl orange) dan lain-lain. Indikator dapat hadir dalam dua bentuk warna berbeda – asam atau basa. Perubahan warna setiap indikator terjadi pada kisaran keasamannya masing-masing, biasanya 1-2 satuan.
  2. Untuk memperluas jangkauan kerja pengukuran pH, digunakan apa yang disebut indikator universal, yaitu campuran dari beberapa indikator. Indikator universal secara berurutan berubah warna dari merah menjadi kuning, hijau, biru menjadi ungu ketika berpindah dari daerah asam ke daerah basa. Menentukan pH dengan metode indikator sulit dilakukan pada larutan yang keruh atau berwarna.
  3. Penggunaan alat khusus - pH meter - memungkinkan Anda mengukur pH dalam rentang yang lebih luas dan lebih akurat (hingga 0,01 unit pH) dibandingkan menggunakan indikator. Metode ionometri untuk menentukan pH didasarkan pada pengukuran EMF rangkaian galvanik dengan milivoltmeter-ionometer, termasuk elektroda kaca khusus, yang potensialnya bergantung pada konsentrasi ion H+ dalam larutan di sekitarnya. Metode ini mudah digunakan dan sangat akurat, terutama setelah mengkalibrasi elektroda indikator dalam rentang pH yang dipilih; metode ini memungkinkan Anda mengukur pH larutan buram dan berwarna dan oleh karena itu digunakan secara luas.
  4. Metode volumetrik analitik - titrasi asam basa - juga memberikan hasil yang akurat untuk menentukan keasaman larutan. Suatu larutan yang konsentrasinya diketahui (titran) ditambahkan tetes demi tetes ke dalam larutan uji. Ketika mereka dicampur, terjadi reaksi kimia. Titik ekivalen - momen ketika terdapat cukup titran untuk menyelesaikan reaksi - dicatat dengan menggunakan indikator. Selanjutnya, dengan mengetahui konsentrasi dan volume larutan titran yang ditambahkan, dihitung keasaman larutan.

  Peran pH dalam kimia dan biologi

  Keasaman lingkungan penting untuk banyak proses kimia, dan kemungkinan atau hasil reaksi tertentu sering kali bergantung pada pH lingkungan. Untuk mempertahankan nilai pH tertentu dalam sistem reaksi selama penelitian laboratorium atau produksi, larutan buffer digunakan, yang memungkinkan mempertahankan nilai pH yang hampir konstan ketika diencerkan atau ketika sejumlah kecil asam atau basa ditambahkan ke dalam larutan.

  Nilai pH banyak digunakan untuk mengkarakterisasi sifat asam basa berbagai media biologis.

  Keasaman media reaksi sangat penting untuk reaksi biokimia yang terjadi dalam sistem kehidupan. Konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan seringkali mempengaruhi sifat fisikokimia dan aktivitas biologis protein dan asam nukleat, oleh karena itu, untuk fungsi normal tubuh, menjaga homeostasis asam-basa adalah tugas yang sangat penting. Pemeliharaan dinamis dari pH optimal cairan biologis dicapai melalui tindakan sistem penyangga tubuh.

  Dalam tubuh manusia, nilai pH berbeda-beda di berbagai organ.

  Keasaman(lat. keasaman) - karakteristik aktivitas ion hidrogen dalam larutan dan cairan.

  Dalam dunia kedokteran, keasaman cairan biologis (darah, urin, cairan lambung, dan lain-lain) merupakan parameter diagnostik yang penting untuk status kesehatan pasien. Dalam gastroenterologi, untuk diagnosis yang benar dari sejumlah penyakit, misalnya kerongkongan dan lambung, nilai keasaman satu kali atau bahkan rata-rata tidaklah signifikan. Paling sering, penting untuk memahami dinamika perubahan keasaman di siang hari (keasaman malam sering berbeda dari siang hari) di beberapa zona organ. Terkadang penting untuk mengetahui perubahan keasaman sebagai reaksi terhadap iritan dan stimulan tertentu.

  nilai pH

  Dalam larutan, zat anorganik: garam, asam dan basa dipisahkan menjadi ion-ion penyusunnya. Dalam hal ini, ion hidrogen H+ adalah pembawa sifat asam, dan ion OH− adalah pembawa sifat basa. Dalam larutan yang sangat encer, sifat asam dan basa bergantung pada konsentrasi ion H+ dan OH−. Dalam larutan biasa, sifat asam dan basa bergantung pada aktivitas ion a H dan a OH, yaitu pada konsentrasi yang sama, tetapi disesuaikan dengan koefisien aktivitas γ, yang ditentukan secara eksperimental. Untuk larutan air, berlaku persamaan kesetimbangan: a H × a OH = K w, dengan K w adalah konstanta, produk ionik air (K ​​w = 10 − 14 pada suhu air 22 °C). Dari persamaan ini dapat disimpulkan bahwa aktivitas ion hidrogen H+ dan aktivitas ion OH− saling berhubungan. Ahli biokimia Denmark S.P.L. Sørensen mengusulkan pertunjukan hidrogen pada tahun 1909 pH, menurut definisinya sama dengan logaritma desimal aktivitas ion hidrogen, diambil dengan minus (Rapoport S.I. et al.):
  

  
  pH = - log (a N).

  Berdasarkan fakta bahwa dalam lingkungan netral a H = a OH dan dari persamaan air murni pada 22 °C: a H × a OH = K w = 10 − 14, kita peroleh bahwa keasaman air murni pada 22 ° C (maka ada keasaman netral) = 7 satuan. pH.

  Larutan dan cairan ditinjau dari keasamannya adalah:

  • netral pada pH = 7
  • bersifat asam pada pH< 7
  • bersifat basa pada pH > 7

  Beberapa kesalahpahaman

  Jika salah satu pasien mengatakan bahwa ia memiliki “keasaman nol”, maka ini tidak lebih dari sekedar ungkapan, yang kemungkinan besar berarti ia memiliki nilai keasaman netral (pH = 7). Dalam tubuh manusia, nilai keasaman tidak boleh kurang dari 0,86 pH. Ada juga kesalahpahaman umum bahwa nilai keasaman hanya berkisar antara 0 hingga 14 pH. Dalam teknologi, indikator keasaman bisa negatif atau lebih besar dari 20.

  Ketika berbicara tentang keasaman suatu organ, penting untuk dipahami bahwa keasaman seringkali berbeda secara signifikan di berbagai bagian organ. Keasaman isi lumen organ dan keasaman permukaan selaput lendir organ juga seringkali tidak sama. Ciri khas selaput lendir badan lambung adalah keasaman pada permukaan lendir yang menghadap lumen lambung adalah 1,2–1,5 pH, dan pada sisi lendir yang menghadap epitel bersifat netral (pH 7,0 ).

  nilai pH untuk beberapa makanan dan air

  Tabel di bawah ini menunjukkan nilai keasaman beberapa makanan umum dan air murni pada suhu berbeda:

  Produk	Keasaman, satuan pH
  Jus lemon	2,1
  Anggur	3,5
  Jus tomat	4,1
  jus jeruk	4,2
  Kopi hitam	5,0
  Air murni pada suhu 100 °C	6,13
  Air murni pada suhu 50 °C	6,63
  Susu segar	6,68
  Air murni pada suhu 22 °C	7,0
  Air murni pada suhu 0°C	7,48

  Keasaman dan Enzim Pencernaan

  Banyak proses dalam tubuh tidak mungkin terjadi tanpa partisipasi protein khusus - enzim, yang mengkatalisis reaksi kimia dalam tubuh tanpa mengalami transformasi kimia. Proses pencernaan tidak mungkin terjadi tanpa partisipasi berbagai enzim pencernaan, yang memecah berbagai molekul makanan organik dan hanya bertindak dalam kisaran keasaman yang sempit (berbeda untuk setiap enzim). Enzim proteolitik yang paling penting (memecah protein makanan) dari jus lambung: pepsin, gastrixin dan chymosin (rennin) diproduksi dalam bentuk tidak aktif - dalam bentuk proenzim dan kemudian diaktifkan oleh asam klorida dari jus lambung. Pepsin paling aktif dalam lingkungan asam kuat, dengan pH 1 hingga 2, gastrixin memiliki aktivitas maksimum pada pH 3,0–3,5, chymosin, yang memecah protein susu menjadi protein kasein yang tidak larut, memiliki aktivitas maksimum pada pH 3,0–3,5.

  Enzim proteolitik yang disekresikan oleh pankreas dan “bertindak” di duodenum: trypsin memiliki kerja optimal dalam lingkungan yang sedikit basa, pada pH 7,8–8,0; kimotripsin, yang fungsinya mendekati itu, paling aktif dalam lingkungan dengan keasaman hingga 8.2. Aktivitas maksimum karboksipeptidase A dan B adalah pH 7,5. Nilai maksimum serupa ditemukan untuk enzim lain yang melakukan fungsi pencernaan di lingkungan usus yang sedikit basa.

  Mengurangi atau meningkatkan keasaman relatif terhadap norma di lambung atau duodenum, dengan demikian, menyebabkan penurunan aktivitas enzim tertentu secara signifikan atau bahkan pengecualiannya dari proses pencernaan, dan, sebagai akibatnya, menyebabkan masalah pencernaan.

  Keasaman air liur dan rongga mulut

  Keasaman air liur tergantung pada kecepatan air liur. Biasanya, keasaman air liur manusia yang tercampur adalah pH 6,8–7,4, tetapi dengan tingkat air liur yang tinggi mencapai pH 7,8. Keasaman air liur kelenjar parotis adalah pH 5,81, kelenjar submandibular - pH 6,39.

  Pada anak-anak, rata-rata keasaman air liur campuran adalah pH 7,32, pada orang dewasa - pH 6,40 (Rimarchuk G.V. et al.).

  Keasaman plak gigi tergantung pada kondisi jaringan keras gigi. Menjadi netral pada gigi yang sehat, ia bergeser ke sisi asam, tergantung pada tingkat perkembangan karies dan usia remaja. Pada remaja usia 12 tahun dengan karies tahap awal (precaries), keasaman plak gigi adalah 6,96 ± 0,1 pH, pada remaja usia 12-13 tahun dengan karies rata-rata, keasaman plak gigi berkisar antara 6,63 hingga pH 6,74, pada remaja usia 16 tahun dengan karies superfisial dan sedang, keasaman plak gigi masing-masing adalah 6,43 ± 0,1 pH dan 6,32 ± 0,1 pH (Krivonogova L.B.).

  Keasaman sekresi faring dan laring

  Keasaman sekret faring dan laring pada orang sehat dan penderita radang tenggorokan kronis dan refluks faringolaring berbeda (A.V. Lunev):

  Kelompok yang disurvei	lokasi pengukuran pH
  	Tekak, unit pH	Pangkal tenggorokan, unit pH
  Wajah sehat
  Pasien dengan radang tenggorokan kronis tanpa GERD		Gambar di atas menunjukkan grafik keasaman esofagus orang sehat yang diperoleh dengan menggunakan pengukuran pH intragastrik (Rapoport S.I.). Grafik dengan jelas menunjukkan refluks gastroesofageal - penurunan tajam keasaman hingga 2-3 pH, yang dalam hal ini bersifat fisiologis. Keasaman di perut. Peningkatan dan penurunan keasaman Keasaman maksimum yang diamati di lambung adalah 0,86 pH, yang setara dengan produksi asam 160 mmol/l. Keasaman minimum di lambung adalah 8,3 pH, yang sesuai dengan keasaman larutan jenuh ion HCO 3 -. Keasaman normal di lumen badan lambung saat perut kosong adalah 1,5–2,0 pH. Keasaman pada permukaan lapisan epitel yang menghadap lumen lambung adalah 1,5–2,0 pH. Keasaman di kedalaman lapisan epitel lambung adalah sekitar 7,0 pH. Keasaman normal di antrum lambung adalah 1,3–7,4 pH. Penyebab banyak penyakit pada saluran pencernaan adalah ketidakseimbangan proses produksi asam dan netralisasi asam. Hipersekresi asam klorida dalam jangka panjang atau kurangnya netralisasi asam, dan sebagai konsekuensinya, peningkatan keasaman di lambung dan/atau duodenum, menyebabkan apa yang disebut penyakit yang bergantung pada asam. Saat ini, penyakit tersebut antara lain: tukak lambung pada lambung dan duodenum, penyakit refluks gastroesofagus (GERD), lesi erosif dan ulseratif pada lambung dan duodenum saat mengonsumsi aspirin atau obat antiinflamasi nonsteroid (NSAID), sindrom Zollinger-Ellison, maag. dan gastroduodenitis dengan keasaman tinggi dan lain-lain. Keasaman rendah diamati pada gastritis atau gastroduodenitis anacid atau hypoacid, serta pada kanker lambung. Gastritis (gastroduodenitis) disebut anacid atau maag (gastroduodenitis) dengan keasaman rendah jika keasaman dalam tubuh lambung kurang lebih 5 unit atau lebih. pH. Penyebab keasaman rendah seringkali adalah atrofi sel parietal pada selaput lendir atau gangguan fungsinya. Di atas adalah grafik keasaman (pH harian gram) tubuh lambung orang sehat (garis putus-putus) dan penderita tukak duodenum (garis padat). Saat-saat makan ditandai dengan anak panah berlabel “Makanan”. Grafik menunjukkan efek penetralan asam dari makanan, serta peningkatan keasaman lambung pada tukak duodenum (Yakovenko A.V.). Keasaman di usus Keasaman normal pada bulbus duodenum adalah pH 5,6–7,9. Keasaman di jejunum dan ileum bersifat netral atau sedikit basa dan berkisar antara 7 hingga 8 pH. Keasaman sari usus halus adalah pH 7,2–7,5. Dengan peningkatan sekresi mencapai pH 8,6. Keasaman sekresi kelenjar duodenum adalah dari pH 7 sampai 8 pH. Titik pengukuran Nomor titik pada gambar Keasaman, unit pH Kolon sigmoid proksimal 7 7,9±0,1 Kolon sigmoid tengah 6 7,9±0,1 Kolon sigmoid distal 5 8,7±0,1 Rektum supraampula 4 8,7±0,1 Rektum ampula atas 3 8,5±0,1 Rektum mid-ampula 2 7,7±0,1 Rektum ampulla inferior 1 7,3±0,1 Keasaman tinja Keasaman tinja orang sehat yang mengonsumsi makanan campuran ditentukan oleh aktivitas vital mikroflora usus besar dan setara dengan pH 6,8–7,6. Keasaman tinja dianggap normal pada kisaran pH 6,0 hingga 8,0. Keasaman mekonium (kotoran asli bayi baru lahir) sekitar 6 pH. Penyimpangan dari norma keasaman tinja: sangat asam (pH kurang dari 5,5) terjadi dengan dispepsia fermentatif asam (pH dari 5,5 hingga 6,7) mungkin disebabkan oleh gangguan penyerapan asam lemak di usus kecil basa (pH dari 8,0 hingga 8,5) mungkin disebabkan oleh pembusukan protein makanan yang tidak dicerna di lambung dan usus kecil serta eksudat inflamasi sebagai akibat dari aktivasi mikroflora pembusukan dan pembentukan amonia dan komponen basa lainnya di usus besar. basa tajam (pH lebih dari 8,5) terjadi dengan dispepsia pembusukan (kolitis) Keasaman darah Keasaman plasma darah arteri manusia berkisar antara 7,37 hingga 7,43 pH, rata-rata pH 7,4. Keseimbangan asam basa dalam darah manusia merupakan salah satu parameter yang paling stabil, menjaga komponen asam dan basa dalam keseimbangan tertentu dalam batas yang sangat sempit. Bahkan perubahan kecil dari batas ini dapat menyebabkan patologi yang parah. Bila berpindah ke sisi asam terjadi keadaan yang disebut asidosis, dan ke sisi basa terjadi alkolosis. Perubahan keasaman darah di atas pH 7,8 atau di bawah pH 6,8 tidak sesuai dengan kehidupan. Keasaman darah vena adalah 7,32–7,42 pH. Keasaman sel darah merah adalah pH 7,28–7,29. Keasaman urin Pada orang sehat dengan pola minum normal dan pola makan seimbang, keasaman urin berkisar antara pH 5,0 hingga 6,0, tetapi dapat berkisar antara pH 4,5 hingga 8,0. Keasaman urin bayi baru lahir di bawah usia satu bulan adalah normal - pH 5,0 hingga 7,0. Keasaman urin meningkat jika pola makan seseorang didominasi oleh makanan daging yang kaya protein. Pekerjaan fisik yang berat meningkatkan keasaman urin. Pola makan nabati dan susu menyebabkan urin menjadi sedikit basa. Peningkatan keasaman urin diamati dengan peningkatan keasaman lambung. Penurunan keasaman sari lambung tidak mempengaruhi keasaman urin. Perubahan keasaman urin paling sering berhubungan dengan perubahan. Keasaman urin berubah seiring dengan banyaknya penyakit atau kondisi tubuh, sehingga menentukan keasaman urin merupakan faktor diagnostik yang penting. Keasaman vagina Keasaman normal vagina wanita berkisar antara 3,8 hingga 4,4 pH dan rata-rata 4,0 hingga 4,2 pH. Keasaman vagina pada berbagai penyakit: vaginosis sitolitik: keasaman kurang dari 4,0 pH mikroflora normal: keasaman dari 4,0 hingga 4,5 pH vaginitis kandida: keasaman dari 4,0 hingga 4,5 pH Trichomonas colpitis: keasaman dari 5,0 hingga 6,0 pH vaginosis bakterial: keasaman lebih besar dari 4,5 pH vaginitis atrofi: keasaman lebih besar dari 6,0 pH vaginitis aerobik: keasaman lebih besar dari 6,5 pH Lactobacilli (lactobacillus) dan, pada tingkat lebih rendah, perwakilan mikroflora normal lainnya bertanggung jawab untuk menjaga lingkungan asam dan menekan pertumbuhan mikroorganisme oportunistik di vagina. Dalam pengobatan banyak penyakit ginekologi, pemulihan populasi laktobasilus dan keasaman normal menjadi prioritas utama. Publikasi untuk tenaga kesehatan yang membahas masalah keasaman pada organ genital wanita Murtazina Z.A., Yashchuk G.A., Galimov R.R., Dautova L.A., Tsvetkova A.V. Diagnostik kantor vaginosis bakterial menggunakan pengukuran pH topografi perangkat keras. Buletin Dokter Kandungan-Ginekologi Rusia. 2017;17(4): 54-58. Gasanova M.K. Pendekatan modern terhadap diagnosis dan pengobatan serozometra pada pascamenopause. Abstrak disertasi. PhD, 14.00.01 - kebidanan dan ginekologi. RMAPO, Moskow, 2008. Keasaman sperma Tingkat keasaman sperma yang normal adalah antara 7,2 dan 8,0 pH. Penyimpangan dari nilai-nilai ini tidak dengan sendirinya dianggap sebagai patologi. Pada saat yang sama, dalam kombinasi dengan penyimpangan lain, ini mungkin mengindikasikan adanya suatu penyakit. Peningkatan tingkat pH sperma terjadi selama proses infeksi. Reaksi sperma yang sangat basa (keasaman sekitar 9,0–10,0 pH) menunjukkan patologi prostat. Ketika saluran ekskresi kedua vesikula seminalis tersumbat, reaksi asam sperma diamati (keasaman 6,0–6,8 pH). Kemampuan pembuahan sperma tersebut berkurang. Dalam lingkungan asam, sperma kehilangan motilitas dan mati. Jika keasaman cairan mani menjadi kurang dari pH 6,0, sperma kehilangan motilitasnya sepenuhnya dan mati. Keasaman kulit Permukaan kulit ditutupi dengan lipid air mantel asam atau Mantel Marcionini, terdiri dari campuran sebum dan keringat, yang ditambahkan asam organik - laktat, sitrat, dan lainnya, terbentuk sebagai hasil proses biokimia yang terjadi di epidermis. Mantel air-lipid yang bersifat asam pada kulit merupakan penghalang perlindungan pertama terhadap mikroorganisme. Bagi kebanyakan orang, keasaman normal mantel adalah pH 3,5–6,7. Sifat bakterisidal pada kulit, yang memberinya kemampuan untuk melawan invasi mikroba, disebabkan oleh reaksi asam keratin, komposisi kimia khas sebum dan keringat, dan adanya lapisan pelindung lipid air pada permukaannya. konsentrasi ion hidrogen yang tinggi. Asam lemak dengan berat molekul rendah yang dikandungnya, terutama glikofosfolipid dan asam lemak bebas, memiliki efek bakteriostatik yang selektif terhadap mikroorganisme patogen. Permukaan kulit dihuni oleh mikroflora simbiosis normal yang mampu hidup dalam lingkungan asam: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes dan lain-lain. Beberapa dari bakteri ini sendiri menghasilkan asam laktat dan asam lainnya, sehingga berkontribusi pada pembentukan mantel asam kulit. Lapisan atas epidermis (sisik keratin) bersifat asam dengan nilai pH 5,0 hingga 6,0. Pada beberapa penyakit kulit, tingkat keasaman berubah. Misalnya pada penyakit jamur, pH meningkat menjadi 6, pada eksim menjadi 6,5, pada jerawat menjadi 7. Keasaman cairan biologis manusia lainnya Keasaman cairan dalam tubuh manusia biasanya sama dengan keasaman darah dan berkisar antara 7,35 hingga 7,45 pH. Keasaman normal beberapa cairan biologis manusia lainnya ditunjukkan pada tabel: Pada foto di sebelah kanan: larutan buffer dengan pH=1,2 dan pH=9,18 untuk kalibrasi

  nilai pH- ini adalah indikator hidrogen, berkat itu Anda dapat menentukan berapa banyak ion hidrogen bebas yang terkandung dalam larutan berair. Ketika berbagai garam dilarutkan dalam air, atau, misalnya, ketika menyiapkan larutan tertentu, keseimbangan asam-basa terganggu, setelah itu diperlukan mengukur pH.

  Namun, kita tidak boleh bingung dengan parameter yang menentukan alkalinitas dan keasaman suatu larutan indikator pH, karena ada beberapa perbedaan di antara keduanya, tetapi masih banyak yang tidak memperhatikan perbedaan ini. nilai pH sebenarnya menentukan tingkat kebasaan dan keasaman larutan, namun keasaman dan kebasaan larutan sudah menunjukkan banyaknya senyawa yang terkandung dalam larutan dan membantu menetralkan basa atau asam.

  
  Kecepatan reaksi kimia secara langsung bergantung pada tingkat pH.

  Di bidang aplikasi hidroponik kontrol pH cukup penting. pengaruh pH mempengaruhi perkembangan tanaman baik secara positif maupun negatif. Karena perubahannya yang tidak terkendali ke segala arah dapat menyebabkan banyak masalah, bahkan kematian tanaman, yang sering terjadi.

  Dalam kehidupan sehari-hari konsentrasi pH harus dijaga dalam batas tertentu agar tidak mempengaruhi kualitas air. Jadi, air minum mempunyai ciri-ciri tingkat pH 6-9, sedangkan untuk larutan yang digunakan dalam hidroponik biasanya berkisar antara 5,5 hingga 7,5.

  Apakah ada kebutuhan yang sistematis menentukan pH?

  pH larutan berair- Berperan besar dalam menentukan kinerja dan sifat larutan hidroponik. Memang, pada tingkat pH optimal, tanaman dengan mudah menyerap unsur hara yang sangat diperlukan untuk keberhasilan perkembangan dan pertumbuhan.

  Perlu dicatat bahwa pada pengurangan pH keasaman solusinya memperoleh fitur yang tidak menyenangkan - aktivitas korosif. Ketika levelnya pH peningkatan pH>11, larutan berbau tidak sedap. Ini harus ditangani dengan sangat hati-hati, karena dapat mengiritasi kulit dan mata seseorang.

  Perlu juga diperjelas bahwa tidak ada yang ideal dan konstan indikator pH. Untuk jenis tanaman tertentu seharusnya sekitar 6,8 - 7,5, dan untuk tanaman lain - sekitar 5,5 - 6,8.

  metode kontrol pH

  Ada beberapa metode pengendalian yang cukup umum pH faktor a: pengukuran pH menggunakan indikator universal: pH meter, strippH, .

  Menurut beberapa ahli, metode pengukuran seperti strip ini terlihat agak kasar pH tes. Terdiri dari penggunaan indikator universal, yaitu campuran beberapa strip menggunakan pewarna, yang warnanya bergantung langsung pada lingkungan asam-basa: dari merah, kuning agak menyentuh, lalu hijau, biru, dan akhirnya mencapai ungu. Pewarnaan seperti ini terjadi akibat peralihan dari daerah asam ke daerah basa. Tidak peduli seberapa universal metode kontrol ini, metode ini memiliki satu kelemahan signifikan: lingkungan ph berubah secara signifikan jika, misalnya, larutan mempunyai warna tertentu atau keruh.

  Jika, sebagai metode kontrol pH larutan berair kamu memilih elektronik pengukur pH(misalnya, atau , dalam hal ini Anda dapat mengukur tingkat pH dalam rentang 0,01 hingga 14. Hasilnya, Anda akan mendapatkan informasi yang lebih akurat dibandingkan jika menggunakan indikator.

  Fungsi ini pH perangkat didasarkan pada pengukuran EMF sirkuit galvanik, yang dalam desainnya memiliki elektroda kaca, yang potensialnya bergantung langsung pada konsentrasi ion H+ dalam larutan tertentu. Metode ini sangat mudah, karena keakuratan perangkat secara langsung bergantung pada kalibrasi yang tepat waktu. Dengan cara ini caranya cukup mudah menentukan pH larutan dalam kondisi kekeruhan atau pewarnaannya. Sebenarnya berkat ini, metode ini menjadi salah satu yang paling populer.

  penyesuaian pH

  Untuk menurunkan atau meningkatkan keasaman larutan hidroponik, gunakan larutan khusus penurun pH atau penambah pH. Hati-hati, hanya perlu beberapa tetes per liter untuk mengganti larutan.

  
  

  Menggunakan pH Turun dan pH Naik:

  Untuk menaikkan atau menurunkan pH, digunakan larutan khusus.

  Dengan takaran 3 ml per 10 liter untuk pergeseran 1 titik ke atas atau ke bawah.

  Misalnya, pH air Anda 4,0 dan Anda perlu menaikkannya menjadi 5,5. Perhitungan berikut dilakukan:

  5.5-4.0=1.5x3=4.5 ml pH UP per 10 liter air.

  Perhitungannya serupa untuk pH TURUN

  Apa itu tds?

  TDS, ppM, atau pH garam - kandungan total garam dalam larutan

  Penting untuk menyentuh topik mineralisasi. Proses seperti mineralisasi adalah penentuan jumlah total garam yang terkandung dalam suatu larutan. Di antara yang paling umum, garam anorganik harus diperhatikan. Bisa berupa klorida, bikarbonat, sulfat kalium, kalsium, natrium, magnesium; bisa juga berupa senyawa organik dalam jumlah minimum yang larut dalam air.

  Dalam pengertian sehari-hari, inilah tingkat kesadahan dan kelembutan air.

  PengukuranTDS

  Cara termudah untuk mengukur kadar garam adalah dengan membeli pengukur salinitas- . Perangkat ini menentukan ppm suatu larutan dalam hitungan detik.

  Di Eropa, mineralisasi biasanya disebut dengan dua cara: dan Total Padatan Terlarut ( TDS). Ini akan diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia sebagai jumlah partikel terlarut. Satuan penentuan kadar mineralisasi adalah 1 mg/liter. Ini merupakan parameter ekuivalen berat seluruh partikel dan unsur terlarut dalam miligram, yaitu garam, yang terkandung dalam satu liter larutan.

  Tingkat ekspresi mineralisasi juga dapat ditampilkan dalam ppM. Singkatan ini adalah singkatan dari parts per Million, yang diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia berarti “parts per Million”, yaitu berapa banyak partikel garam yang dilarutkan dalam 1 juta partikel larutan berair. Singkatan serupa dapat ditemukan di beberapa sumber Eropa. Tampilannya seperti ini: 1 mg/l = 1 ppm.

  Tabel konversi pPM ke EC.

  (lebih tepatnya, kation hidronium) di perairan alami biasanya ditentukan oleh rasio kuantitatif konsentrasi asam karbonat dan ion-ionnya.

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

  Untuk memudahkan menyatakan kandungan ion hidrogen, digunakan nilai logaritma konsentrasinya, diambil dengan tanda berlawanan:

  pH = - lg.

  Perairan permukaan yang mengandung sejumlah kecil karbon dioksida dicirikan oleh reaksi basa. Perubahan pH erat kaitannya dengan proses fotosintesis (akibat konsumsi CO2 oleh vegetasi perairan). Asam humat yang ada di tanah juga merupakan sumber ion hidrogen. Hidrolisis garam logam berat berperan dalam kasus di mana sejumlah besar besi, aluminium, tembaga, dan logam sulfat lainnya masuk ke dalam air:

  Fe2+ ​​+ 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+

  Nilai pH air merupakan salah satu indikator kualitas air yang paling penting. Konsentrasi ion hidrogen sangat penting untuk proses kimia dan biologi yang terjadi di perairan alami. Perkembangan dan aktivitas vital tumbuhan air, kestabilan berbagai bentuk migrasi unsur, dan pengaruh agresif air terhadap logam dan beton bergantung pada nilai pH. PH air juga mempengaruhi proses transformasi berbagai bentuk nutrisi dan perubahan toksisitas polutan. Pada reservoir terbuka, beberapa tahapan proses pengasaman dapat dibedakan:

  pada tahap pertama, pH praktis tidak berubah (ion bikarbonat berhasil menetralkan ion H+ sepenuhnya). Hal ini berlanjut hingga alkalinitas total dalam reservoir turun sekitar 10 kali lipat hingga nilai kurang dari 0,1 mol/dm3. Pada pengasaman reservoir tahap kedua, pH air biasanya tidak naik di atas 5,5 sepanjang tahun. Reservoir seperti ini dikatakan cukup asam. Pada tahap pengasaman ini, terjadi perubahan signifikan pada komposisi spesies organisme hidup. pada tahap ketiga pengasaman, pH badan air menjadi stabil pada nilai pH<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.

  Nilai pH perairan sungai biasanya bervariasi antara 6,5-8,5: pada curah hujan 4,6-6,1, di rawa 5,5-6,0, di perairan laut 7,9-8,3. Pada saat yang sama, nonkonsentrasi ion hidrogen dapat mengalami fluktuasi musiman. Di musim dingin, nilai pH sebagian besar air sungai adalah 6,8-7,4, di musim panas 7,4-8,2. PH perairan alami sampai batas tertentu ditentukan oleh geologi daerah aliran sungai. Sesuai dengan persyaratan komposisi dan sifat air pada waduk dekat titik pemanfaatan air minum, air pada badan air pada tempat rekreasi, serta air pada waduk perikanan, nilai pH tidak boleh melebihi kisaran 6,5-8,5.

  Tergantung pada nilai pH, perairan alami secara rasional dapat dibagi menjadi tujuh kelompok :

  perairan yang sangat asam		hasil hidrolisis garam logam berat (air tambang dan tambang)
  perairan asam		masuknya asam karbonat, asam fulvat dan asam organik lainnya ke dalam air sebagai akibat penguraian zat organik
  perairan yang sedikit asam		adanya asam humat pada tanah dan perairan rawa (perairan kawasan hutan)
  perairan netral	pH = 6,5...7,5	adanya Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 di perairan
  perairan yang sedikit basa	pH = 7,5...8,5
  perairan alkali	pH = 8,5...9,5	adanya Na2CO3 atau NaHCO3
  perairan yang sangat basa

  Potensi redoks (Eh) - Potensi Red-Ox

  Ukuran aktivitas kimia unsur atau senyawanya dalam proses kimia reversibel yang terkait dengan perubahan muatan ion dalam larutan. Potensi redoks dinyatakan dalam volt (milivolt). Potensi redoks dari setiap sistem reversibel ditentukan oleh rumus

  Eh = E0 + (0,0581/n) log(Sapi/Merah) pada t = 20°С

  Di mana Eh- potensi redoks lingkungan;
  E0- potensial redoks normal, di mana konsentrasi bentuk teroksidasi dan tereduksi adalah sama;
  Sapi- konsentrasi bentuk teroksidasi;
  Merah- konsentrasi bentuk tereduksi;
  N- jumlah elektron yang berpartisipasi dalam proses.

  Dalam air alami, nilai Eh berkisar antara -400 hingga +700 mV, ditentukan oleh seluruh rangkaian proses oksidatif dan reduksi yang terjadi di dalamnya dan, dalam kondisi kesetimbangan, mencirikan lingkungan secara langsung relatif terhadap semua unsur yang memiliki valensi variabel. Studi tentang potensi redoks memungkinkan untuk mengidentifikasi lingkungan alam di mana keberadaan unsur-unsur kimia dengan valensi variabel dalam bentuk tertentu dimungkinkan, serta untuk mengidentifikasi kondisi di mana migrasi logam dimungkinkan. Ada beberapa tipe utama lingkungan geokimia di perairan alami:

  oksidatif - dicirikan oleh nilai Еh > + (mV, adanya oksigen bebas, serta sejumlah unsur dalam bentuk valensi tertinggi (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+ , Pb2+); redoks transisi - ditentukan oleh nilai Eh + (100-0) mV, rezim geokimia yang tidak stabil dan kandungan hidrogen sulfida dan oksigen yang bervariasi - ditandai dengan oksidasi lemah dan reduksi lemah sejumlah logam dengan nilai Eh.< 0. В подземных водах присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а также сероводород.

  Nilai potensi Red-Ox air (Eh) dan nilai pH saling berkaitan.

  Keasaman

  Keasaman adalah kandungan zat dalam air yang bereaksi dengan ion hidroksil. Aliran hidroksida mencerminkan keasaman air secara keseluruhan. Di perairan alami biasa, keasaman dalam banyak kasus hanya bergantung pada kandungan karbon dioksida bebas. Bagian alami dari keasaman juga diciptakan oleh asam humat dan asam organik lemah lainnya serta kation basa lemah (ion amonium, besi, aluminium, basa organik). Dalam kasus ini, pH air tidak turun di bawah 4,5.

  Perairan yang tercemar mungkin mengandung sejumlah besar asam kuat atau garamnya akibat pembuangan air limbah industri. Dalam kasus ini pH mungkin di bawah 4,5. Bagian dari keasaman total yang menurunkan pH ke nilai< 4,5, называется свободной.

  Alkalinitas

  Alkalinitas air alami atau air murni mengacu pada kemampuan beberapa komponennya untuk mengikat asam kuat dalam jumlah yang setara. Alkalinitas disebabkan oleh adanya anion asam lemah dalam air (karbonat, bikarbonat, silikat, borat, sulfit, hidrosulfit, sulfida, hidrosulfida, anion asam humat, fosfat) - jumlahnya disebut alkalinitas total. Karena konsentrasi tiga ion terakhir tidak signifikan, alkalinitas total air biasanya hanya ditentukan oleh anion asam karbonat (alkalinitas karbonat). Anion, ketika dihidrolisis, membentuk ion hidroksil:

  CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-;

  HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH-.

  Alkalinitas ditentukan oleh jumlah asam kuat yang diperlukan untuk menetralkan 1 dm3 air. Alkalinitas sebagian besar perairan alami hanya ditentukan oleh kalsium dan magnesium bikarbonat; pH perairan ini tidak melebihi 8,3. Penentuan alkalinitas berguna dalam menentukan dosis bahan kimia yang diperlukan dalam pengolahan pasokan air, serta dalam pengolahan reagen beberapa air limbah. Penentuan alkalinitas pada konsentrasi logam alkali tanah berlebih penting dalam menentukan kesesuaian air untuk irigasi. Bersama dengan nilai pH, alkalinitas air berfungsi untuk menghitung kandungan karbonat dan keseimbangan asam karbonat dalam air.

  Derajat saturasi oksigen

  Kandungan relatif oksigen dalam air, dinyatakan sebagai persentase dari kandungan normalnya. Tergantung pada suhu air, tekanan atmosfer dan salinitas. Dihitung dengan rumus

  M = (A×101308×100)/N×P,

  Di mana M- derajat kejenuhan air dengan oksigen, %;
  A- konsentrasi oksigen, mg/dm3;
  R- tekanan atmosfer di suatu daerah tertentu, Pa.
  N- konsentrasi oksigen normal pada suhu tertentu, salinitas (salinitas) dan tekanan total 101308 Pa.