Vad är pH i en sur miljö? Miljöns surhet. Konceptet med lösningens pH. Temperaturens inverkan på pH-värdena

För en liter:

Encyklopedisk YouTube

• 1 / 5

  I rent vatten vid 22 °C är koncentrationerna av vätejoner () och hydroxidjoner () desamma och uppgår till 10 −7 mol/l, detta följer direkt av definitionen av den joniska produkten av vatten, som är lika med · och uppgår till 10 −14 mol²/l² (vid 25 °C).

  När koncentrationerna av båda typerna av joner i en lösning är lika, sägs lösningen ha neutral reaktion. När en syra tillsätts vatten ökar koncentrationen av vätejoner, och koncentrationen av hydroxidjoner minskar på motsvarande sätt när en bas tillsätts, tvärtom ökar halten av hydroxidjoner, och koncentrationen av vätejoner minskar. När > de säger att en lösning är surt, och när > - huvud.

  För att underlätta presentationen, för att bli av med den negativa exponenten, istället för koncentrationerna av vätejoner, används deras decimallogaritm, taget med motsatt tecken, vilket faktiskt är väteexponenten - pH.

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

  pOH

  Det omvända pH-värdet är något mindre utbrett - en indikator på lösningens basicitet, pOH, lika med den negativa decimallogaritmen för koncentrationen av OH-joner i lösningen:

  som i vilken vattenlösning som helst vid 25 °C [ H + ] [ OH − ] = 1 , 0 ⋅ 10 − 14 (\displaystyle [(\text(H))^(+)][(\text(OH))^(-)]=1(,) 0\cdot 10^(-14)), är det uppenbart att vid denna temperatur:

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

  pH-värden i lösningar med varierande surhetsgrad

  • I motsats till vad många tror kan pH variera inte bara i intervallet från 0 till 14, utan kan också gå över dessa gränser. Till exempel, vid en vätejonkoncentration = 10 −15 mol/l, pH = 15, vid en hydroxidjonkoncentration av 10 mol/l pOH = −1.

  Vissa pH-värden [ ] Ämne pH Indikatorfärg Elektrolyt i blybatterier <1,0 Magsyra 1,0–2,0 Citronsaft (5% citronsyralösning) 2,0±0,3 Matvinäger 2,4 äppeljuice 3,0 Coca Cola 3,0±0,3 Öl 4,5 Kaffe 5,0 Schampo 5,5 Te 5,5 Sund hud 5,5 Surt regn < 5,6 Dricker vatten 6,5–8,5 Mjölk 6,6–6,93 Saliv 6,8–7,4 Rent vatten vid 25 °C 7,0 Blod 7,36–7,44 Sperma 7,2–8,0 Havsvatten 8,0 Tvål (fett) för händer 9,0–10,0 Ammoniak 11,5 Blekmedel (blekmedel) 12,5 Koncentrerade alkalilösningar >13

  Eftersom vid 25 °C (standardförhållanden) = 10 −14, är det tydligt att vid denna temperatur är pH + pOH = 14.

  Eftersom i sura lösningar > 10 −7, då pH för sura lösningar< 7, аналогично, у основных растворов pH >7, pH för neutrala lösningar är 7. Vid högre temperaturer ökar den elektrolytiska dissociationskonstanten för vatten, och den joniska produkten av vatten ökar i enlighet därmed, så pH visar sig vara neutralt< 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H + , так и OH −); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

  Metoder för att bestämma pH-värde

  Flera metoder används i stor utsträckning för att bestämma pH-värdet för lösningar. pH-värdet kan uppskattas ungefärligt med hjälp av indikatorer, mätas noggrant med en pH-mätare, eller bestämmas analytiskt genom att utföra syra-bastitrering.

  1. För att grovt uppskatta koncentrationen av vätejoner används syra-basindikatorer i stor utsträckning - organiska färgämnen, vars färg beror på miljöns pH. De mest kända indikatorerna inkluderar lackmus, fenolftalein, metylorange (metylorange) och andra. Indikatorer kan finnas i två olika färgade former - antingen sura eller basiska. Färgförändringen för varje indikator sker i sitt eget surhetsintervall, vanligtvis 1–2 enheter.
  2. För att utöka arbetsområdet för pH-mätningar används en så kallad universell indikator, som är en blandning av flera indikatorer. Den universella indikatorn ändrar färg sekventiellt från rött till gult, grönt, blått till violett när man flyttar från det sura området till det basiska. Att bestämma pH med indikatormetoden är svårt för grumliga eller färgade lösningar.
  3. Användningen av en speciell enhet - en pH-mätare - gör att du kan mäta pH i ett bredare område och mer exakt (upp till 0,01 pH-enheter) än att använda indikatorer. Den jonometriska metoden för att bestämma pH är baserad på mätning av EMF i en galvanisk krets med en millivoltmeter-jonometer, inklusive en speciell glaselektrod, vars potential beror på koncentrationen av H + joner i den omgivande lösningen. Metoden är bekväm och mycket noggrann, särskilt efter att ha kalibrerat indikatorelektroden i ett valt pH-område, låter den dig mäta pH-värdet för ogenomskinliga och färgade lösningar och används därför i stor utsträckning.
  4. Den analytiska volumetriska metoden - syra-bastitrering - ger också exakta resultat för att bestämma surheten i lösningar. En lösning med känd koncentration (titrant) tillsätts droppvis till testlösningen. När de blandas uppstår en kemisk reaktion. Ekvivalenspunkten - det ögonblick då det finns exakt tillräckligt med titrant för att fullständigt fullborda reaktionen - registreras med hjälp av en indikator. Därefter, med kännedom om koncentrationen och volymen av den tillsatta titrantlösningen, beräknas surheten hos lösningen.

  pH:s roll i kemi och biologi

  Miljöns surhetsgrad är viktig för många kemiska processer, och möjligheten eller resultatet av en viss reaktion beror ofta på miljöns pH. För att bibehålla ett visst pH-värde i reaktionssystemet under laboratorieforskning eller i produktion används buffertlösningar, som gör det möjligt att hålla ett nästan konstant pH-värde vid utspädning eller när små mängder syra eller alkali tillsätts lösningen.

  pH-värdet används i stor utsträckning för att karakterisera syra-basegenskaperna hos olika biologiska medier.

  Reaktionsmediets surhet är av särskild betydelse för biokemiska reaktioner som förekommer i levande system. Koncentrationen av vätejoner i en lösning påverkar ofta de fysikalisk-kemiska egenskaperna och den biologiska aktiviteten hos proteiner och nukleinsyror, därför är upprätthållande av syra-bas-homeostas en uppgift av exceptionell betydelse för kroppens normala funktion. Dynamiskt underhåll av det optimala pH-värdet för biologiska vätskor uppnås genom verkan av kroppens buffertsystem.

  I människokroppen är pH-värdet olika i olika organ.

  Aciditet(lat. aciditas) - karakteristisk för aktiviteten av vätejoner i lösningar och vätskor.

  Inom medicin är surheten i biologiska vätskor (blod, urin, magsaft och andra) en diagnostiskt viktig parameter för patientens hälsotillstånd. Inom gastroenterologi, för korrekt diagnos av ett antal sjukdomar, till exempel matstrupe och magsäck, är ett engångs- eller till och med genomsnittligt surhetsvärde inte signifikant. Oftast är det viktigt att förstå dynamiken i förändringar i surhetsgraden under dagen (nattens surhet skiljer sig ofta från dagtid) i flera zoner av organet. Ibland är det viktigt att känna till förändringen i surhetsgraden som en reaktion på vissa irriterande och stimulerande ämnen.

  PH värde

  I lösningar separeras oorganiska ämnen: salter, syror och alkalier i sina beståndsdelar joner. I detta fall är vätejoner H + bärare av sura egenskaper och OH - joner är bärare av alkaliska egenskaper. I mycket utspädda lösningar beror de sura och alkaliska egenskaperna på koncentrationerna av H + och OH − joner. I vanliga lösningar beror sura och alkaliska egenskaper på aktiviteten hos jonerna a H och en OH, det vill säga på samma koncentrationer, men justerad för aktivitetskoefficienten γ, som bestäms experimentellt. För vattenlösningar gäller jämviktsekvationen: a H × a OH = K w, där K w är en konstant, jonprodukten av vatten (K​w = 10 − 14 vid en vattentemperatur på 22 °C). Av denna ekvation följer att aktiviteten av vätejoner H + och aktiviteten för OH - joner är sammankopplade. Danska biokemisten S.P.L. Sørensen föreslog en vätgasmässa 1909 pH, per definition lika med decimallogaritmen för aktiviteten av vätejoner, taget med ett minus (Rapoport S.I. et al.):
  

  
  pH = - log (a N).

  Baserat på det faktum att i en neutral miljö a H = a OH och från likheten för rent vatten vid 22 °C: a H × a OH = K w = 10 − 14, får vi att surheten i rent vatten vid 22 ° C (då är det neutral surhet) = 7 enheter. pH.

  Lösningar och vätskor med avseende på deras surhet beaktas:

  • neutral vid pH = 7
  • sur vid pH< 7
  • alkalisk vid pH > 7

  Vissa missuppfattningar

  Om en av patienterna säger att han har "noll surhet", är detta inget annat än en frasvändning, vilket med största sannolikhet betyder att han har ett neutralt surhetsvärde (pH = 7). I människokroppen kan surhetsvärdet inte vara lägre än 0,86 pH. Det är också en vanlig missuppfattning att surhetsvärdena bara kan variera från 0 till 14 pH. Inom teknik kan surhetsindikatorn vara negativ eller högre än 20.

  När man talar om surheten i ett organ är det viktigt att förstå att surheten ofta kan skilja sig markant i olika delar av organet. Surheten av innehållet i organets lumen och surheten på ytan av organets slemhinna är inte heller densamma. Det är typiskt för slemhinnan i magkroppen att surheten på ytan av slemmet som är vänd mot magsäckens lumen är 1,2–1,5 pH, och på den sida av slemmet som vetter mot epitelet är den neutral (7,0 pH) ).

  pH-värde för vissa livsmedel och vatten

  Tabellen nedan visar surhetsvärdena för några vanliga livsmedel och rent vatten vid olika temperaturer:

  Produkt	Surhet, enheter pH
  Citron juice	2,1
  Vin	3,5
  Tomat juice	4,1
  apelsinjuice	4,2
  Svart kaffe	5,0
  Rent vatten vid 100 °C	6,13
  Rent vatten vid 50 °C	6,63
  Fräsch mjölk	6,68
  Rent vatten vid 22 °C	7,0
  Rent vatten vid 0°C	7,48

  Surhet och matsmältningsenzymer

  Många processer i kroppen är omöjliga utan medverkan av speciella proteiner - enzymer, som katalyserar kemiska reaktioner i kroppen utan att genomgå kemiska omvandlingar. Matsmältningsprocessen är inte möjlig utan deltagande av en mängd olika matsmältningsenzymer, som bryter ner olika organiska livsmedelsmolekyler och verkar endast i ett snävt surhetsintervall (olika för varje enzym). De viktigaste proteolytiska enzymerna (bryter ner matproteiner) i magsaft: pepsin, gastrixin och kymosin (rennin) produceras i en inaktiv form - i form av proenzymer och aktiveras senare av saltsyra i magsaft. Pepsin är mest aktivt i en starkt sur miljö, med ett pH på 1 till 2, gastrixin har maximal aktivitet vid pH 3,0–3,5, kymosin, som bryter ner mjölkproteiner till olösligt kaseinprotein, har maximal aktivitet vid pH 3,0–3,5 .

  Proteolytiska enzymer som utsöndras av bukspottkörteln och "verkar" i tolvfingertarmen: trypsin har en optimal verkan i en lätt alkalisk miljö, vid pH 7,8–8,0, som ligger nära det i funktionalitet, är mest aktivt i en miljö med surhet upp till 8,2. Den maximala aktiviteten för karboxipeptidas A och B är 7,5 pH. Liknande maxvärden finns för andra enzymer som utför matsmältningsfunktioner i tarmens lätt alkaliska miljö.

  Minskad eller ökad surhet i förhållande till normen i magen eller tolvfingertarmen leder således till en signifikant minskning av aktiviteten hos vissa enzymer eller till och med deras uteslutning från matsmältningsprocessen och, som en konsekvens, till matsmältningsproblem.

  Surhet i saliv och munhåla

  Surheten av saliv beror på hastigheten av salivutsöndring. Vanligtvis är surheten hos blandad saliv 6,8–7,4 pH, men med höga salivhastigheter når den 7,8 pH. Surheten i saliven i parotidkörtlarna är 5,81 pH, för de submandibulära körtlarna - 6,39 pH.

  Hos barn är i genomsnitt surheten hos blandad saliv 7,32 pH, hos vuxna - 6,40 pH (Rimarchuk G.V. et al.).

  Surheten hos tandplack beror på tillståndet hos tändernas hårda vävnader. Eftersom den är neutral i friska tänder, övergår den till den sura sidan, beroende på graden av kariesutveckling och ungdomars ålder. Hos 12-åriga ungdomar med det inledande skedet av karies (precaries) är surheten hos tandplack 6,96 ± 0,1 pH, hos 12–13-åriga ungdomar med genomsnittlig karies är surheten hos tandplack från 6,63 till 6,74 pH, hos 16-åriga ungdomar med ytlig och medelstor karies är surheten hos tandplack respektive 6,43 ± 0,1 pH och 6,32 ± 0,1 pH (Krivonogova L.B.).

  Surhet i utsöndringen av svalget och struphuvudet

  Surheten i utsöndringen av svalget och struphuvudet hos friska människor och patienter med kronisk laryngit och svalglaryngeal reflux är annorlunda (A.V. Lunev):

  Grupper av tillfrågade	pH-mätningsplats
  	Svalg, enheter pH	Struphuvud, enheter pH
  Friska ansikten
  Patienter med kronisk laryngit utan GERD		Figuren ovan visar ett diagram över surhetsgraden i matstrupen hos en frisk person, erhållen med intragastrisk pH-metri (Rapoport S.I.). Grafen visar tydligt gastroesofageala refluxer - kraftiga minskningar av surheten till 2-3 pH, som i detta fall är fysiologiska. Surhet i magen. Ökad och minskad surhet Den maximala observerade surheten i magsäcken är 0,86 pH, vilket motsvarar en syraproduktion på 160 mmol/l. Den lägsta surheten i magen är 8,3 pH, vilket motsvarar surheten i en mättad lösning av HCO 3 - joner. Normal surhet i lumen i magkroppen på fastande mage är 1,5–2,0 pH. Surheten på ytan av epitelskiktet som är vänd mot magsäckens lumen är 1,5–2,0 pH. Surheten i djupet av epitelskiktet i magen är cirka 7,0 pH. Normal surhet i antrum av magsäcken är 1,3–7,4 pH. Orsaken till många sjukdomar i matsmältningskanalen är en obalans i processerna för syraproduktion och syraneutralisering. Långvarig hypersekretion av saltsyra eller avsaknad av syraneutralisering, och som en följd av detta ökad surhet i magen och/eller tolvfingertarmen, orsakar så kallade syraberoende sjukdomar. För närvarande inkluderar dessa: magsår i magen och tolvfingertarmen, gastroesofageal refluxsjukdom (GERD), erosiva och ulcerösa lesioner i magen och tolvfingertarmen när du tar acetylsalicylsyra eller icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel (NSAID), Zollinger-Ellisons syndrom, gastrit och gastroduodenit med hög surhet och andra. Låg surhet observeras med anacid eller hypoacid gastrit eller gastroduodenit, såväl som med magcancer. Gastrit (gastroduodenit) kallas anacid eller gastrit (gastroduodenit) med låg surhet om surheten i magkroppen är cirka 5 enheter eller mer. pH. Orsaken till låg surhet är ofta atrofi av parietalceller i slemhinnan eller störningar i deras funktioner. Ovan är en graf över surhetsgraden (dagligt pH-gram) i magkroppen hos en frisk person (streckad linje) och en patient med ett duodenalsår (heldragen linje). Stunder av att äta är markerade med pilar märkta "Mat". Grafen visar matens syraneutraliserande effekt samt ökad magsurhet med duodenalsår (Yakovenko A.V.). Surhet i tarmarna Normal surhet i duodenalbulben är 5,6–7,9 pH. Surheten i jejunum och ileum är neutral eller svagt alkalisk och varierar från 7 till 8 pH. Surheten i tunntarmsjuice är 7,2–7,5 pH. Med ökad sekretion når den 8,6 pH. Surheten i utsöndringen av duodenalkörtlarna är från pH 7 till 8 pH. Mätpunkt Punktnummer i figuren Aciditet, enheter pH Proximal sigmoid kolon 7 7,9±0,1 Mellersta sigmoid kolon 6 7,9±0,1 Distal sigmoid kolon 5 8,7±0,1 Supraampullär rektum 4 8,7±0,1 Övre ampullär rektum 3 8,5±0,1 Mittampullära rektum 2 7,7±0,1 Inferior ampullär rektum 1 7,3±0,1 Avföringssyra Surheten i avföringen från en frisk person som äter en blandad kost bestäms av den vitala aktiviteten hos kolonmikrofloran och är lika med 6,8–7,6 pH. Avföringssyra anses vara normal i intervallet från 6,0 till 8,0 pH. Surheten hos mekonium (ursprunglig avföring från nyfödda) är cirka 6 pH. Avvikelser från normen för avföringssyra: kraftigt surt (pH mindre än 5,5) uppstår vid fermentativ dyspepsi surt (pH från 5,5 till 6,7) kan bero på försämrad absorption av fettsyror i tunntarmen alkalisk (pH från 8,0 till 8,5) kan bero på ruttnande av matproteiner som inte smälts i magen och tunntarmen och inflammatoriskt exsudat som ett resultat av aktivering av förruttnande mikroflora och bildning av ammoniak och andra alkaliska komponenter i tjocktarmen kraftigt alkalisk (pH mer än 8,5) förekommer med förruttnelsedyspepsi (kolit) Blodets surhet Surheten i human arteriell blodplasma varierar från 7,37 till 7,43 pH, i genomsnitt 7,4 pH. Syra-basbalansen i mänskligt blod är en av de mest stabila parametrarna, som håller sura och alkaliska komponenter i en viss balans inom mycket snäva gränser. Även en liten förskjutning från dessa gränser kan leda till allvarlig patologi. När man växlar till den sura sidan uppstår ett tillstånd som kallas acidos, och till den alkaliska sidan uppstår alkolos. En förändring i blodets surhetsgrad över 7,8 pH eller under 6,8 pH är oförenlig med liv. Surheten i venöst blod är 7,32–7,42 pH. Surheten hos röda blodkroppar är 7,28–7,29 pH. Urinens surhet Hos en frisk person med en normal dricksregim och en balanserad kost är surheten i urinen i intervallet från 5,0 till 6,0 pH, men kan variera från 4,5 till 8,0 pH. Surheten i urinen hos en nyfödd under en månads ålder är normal - från 5,0 till 7,0 pH. Urinens surhetsgrad ökar om en persons kost domineras av köttmat rik på proteiner. Tungt fysiskt arbete ökar surheten i urinen. En mejeri-grönsaksdiet gör att urinen blir lätt alkalisk. En ökning av surheten i urinen observeras med ökad surhet i magen. Minskad surhet i magsaft påverkar inte surheten i urinen. En förändring i urinens surhetsgrad motsvarar oftast en förändring. Urinens surhetsgrad förändras med många sjukdomar eller tillstånd i kroppen, så att bestämma urinens surhetsgrad är en viktig diagnostisk faktor. Vaginal surhet Den normala surheten i en kvinnas vagina varierar från 3,8 till 4,4 pH och i genomsnitt 4,0 till 4,2 pH. Vaginal surhet i olika sjukdomar: cytolytisk vaginos: surhet mindre än 4,0 pH normal mikroflora: surhet från 4,0 till 4,5 pH candidal vaginit: surhet från 4,0 till 4,5 pH Trichomonas colpit: surhet från 5,0 till 6,0 pH bakteriell vaginos: surhet högre än 4,5 pH atrofisk vaginit: surhet högre än 6,0 pH aerob vaginit: surhet högre än 6,5 pH Laktobaciller (lactobacillus) och, i mindre utsträckning, andra representanter för normal mikroflora är ansvariga för att upprätthålla en sur miljö och undertrycka tillväxten av opportunistiska mikroorganismer i slidan. Vid behandling av många gynekologiska sjukdomar kommer återställande av laktobaciller och normal surhet i förgrunden. Publikationer för vårdpersonal som tar upp frågan om surhet i de kvinnliga könsorganen Murtazina Z.A., Yashchuk G.A., Galimov R.R., Dautova L.A., Tsvetkova A.V. Kontorsdiagnostik av bakteriell vaginos med hjälp av hårdvarutopografisk pH-metri. Ryska bulletinen för obstetriker-gynekologen. 2017;17(4): 54-58. Gasanova M.K. Moderna metoder för diagnos och behandling av serozometra i postmenopaus. Sammanfattning av avhandling. PhD, 14.00.01 - obstetrik och gynekologi. RMAPO, Moskva, 2008. Spermier surhet Den normala surhetsgraden för spermier är mellan 7,2 och 8,0 pH. Avvikelser från dessa värden betraktas i sig inte som patologi. Samtidigt, i kombination med andra avvikelser, kan det indikera närvaron av en sjukdom. En ökning av pH-nivån hos spermier inträffar under en infektionsprocess. En kraftigt alkalisk reaktion av spermier (surhet cirka 9,0–10,0 pH) indikerar prostatapatologi. När utsöndringskanalerna i båda sädesblåsorna blockeras, observeras en sur reaktion av spermierna (surhet 6,0–6,8 pH). Befruktningsförmågan hos sådana spermier minskar. I en sur miljö förlorar spermier rörlighet och dör. Om surheten i sädesvätskan blir mindre än 6,0 pH tappar spermierna helt sin rörlighet och dör. Hudens surhet Hudens yta är täckt med vatten-lipid syramantel eller Marcioninis mantel, bestående av en blandning av talg och svett, till vilken organiska syror tillsätts - mjölksyra, citronsyra och andra, bildade som ett resultat av biokemiska processer som förekommer i epidermis. Hudens sura vatten-lipidmantel är den första skyddsbarriären mot mikroorganismer. För de flesta människor är den normala surheten i manteln 3,5–6,7 pH. Hudens bakteriedödande egenskap, som ger den förmågan att motstå mikrobiell invasion, beror på den sura reaktionen av keratin, den speciella kemiska sammansättningen av talg och svett, och närvaron på dess yta av en skyddande vattenlipidmantel med en hög koncentration av vätejoner. De lågmolekylära fettsyrorna den innehåller, främst glykofosfolipider och fria fettsyror, har en bakteriostatisk effekt som är selektiv för patogena mikroorganismer. Hudens yta är befolkad av normal symbiotisk mikroflora, som kan existera i en sur miljö: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes och andra. Vissa av dessa bakterier producerar själva mjölksyra och andra syror, vilket bidrar till bildandet av hudens syramantel. Det övre lagret av epidermis (keratinfjäll) är surt med ett pH-värde på 5,0 till 6,0. Vid vissa hudsjukdomar ändras surhetsgraden. Till exempel, med svampsjukdomar ökar pH till 6, med eksem till 6,5, med akne till 7. Surhet av andra mänskliga biologiska vätskor Surheten av vätskor inuti människokroppen sammanfaller normalt med surheten i blodet och varierar från 7,35 till 7,45 pH. Den normala surheten hos vissa andra mänskliga biologiska vätskor visas i tabellen: På bilden till höger: buffertlösningar med pH=1,2 och pH=9,18 för kalibrering

  PH värde- detta är en väteindikator, tack vare vilken du kan bestämma hur många fria vätejoner som finns i en vattenlösning. När olika salter löses i vatten, eller till exempel vid beredning av en viss lösning, störs syra-basbalansen, varefter det är nödvändigt mäta pH.

  Man bör dock inte blanda ihop parametrarna som bestämmer lösningens alkalinitet och surhet med pH-indikator, eftersom det finns en viss skillnad mellan dem, men många märker fortfarande inte denna skillnad. PH värde i själva verket bestämmer den lösningens alkalinitet och surhet, men lösningens surhet och alkalinitet anger redan antalet föreningar som finns i lösningen och hjälper till att neutralisera alkalin eller syran.

  
  Hastigheten för kemiska reaktioner beror direkt på pH-nivån.

  Inom området för hydroponiapplikationer pH-kontroll ganska viktigt. pH-påverkan påverkar växtutvecklingen både positivt och negativt. Eftersom dess okontrollerade förändring i någon riktning kan leda till många problem, och till och med till växtens död, vilket ofta händer.

  I vardagen pH-koncentration måste hållas inom gränserna så att det inte påverkar vattenkvaliteten. Således kännetecknas dricksvatten av pH-nivå 6-9, i sin tur, för lösningar som används inom hydrokultur, varierar det vanligtvis från 5,5 till 7,5.

  Finns det behov av systematisk bestämma pH?

  pH för vattenlösningar- spelar en viktig roll för att bestämma prestandan och egenskaperna hos en hydroponisk lösning. När allt kommer omkring, vid en optimal pH-nivå, absorberar växter lätt näringsämnen, vilket är så nödvändigt för framgångsrik utveckling och tillväxt.

  Det är värt att notera att vid reducerad surhetsgrad pH lösningen får en obehaglig egenskap - frätande aktivitet. När nivån pHökat pH>11, lösningen har en obehaglig lukt. Det måste hanteras med särskild försiktighet, eftersom det kan irritera huden och ögonen på en person.

  Det bör också klargöras att det inte finns några ideal och konstanta pH-indikatorer. För vissa typer av växter bör det vara cirka 6,8 - 7,5, och för andra grödor - cirka 5,5 - 6,8.

  pH-kontrollmetoder

  Det finns flera ganska vanliga metoder för kontroll pH faktor a: pH-mätning använder universella indikatorer: pH-mätare, remsorpH, .

  Enligt vissa experter ser denna mätmetod, som remsor, något grov ut pH testa. Den består av användningen av universella indikatorer, som är en blandning av flera remsor med färgämnen, vars färg beror direkt på syra-basmiljön: från rött, något rörande gult, sedan grönt, blått och slutligen lila. Denna typ av färgning uppstår som ett resultat av en övergång från en sur region till en alkalisk region. Oavsett hur universell denna kontrollmetod är, har den en betydande nackdel: ph-miljö förändras avsevärt om till exempel lösningen har lite färg eller är grumlig.

  Om, som kontrollmetod pH för vattenlösningar du valde elektronisk PH-mätare(till exempel eller , i det här fallet kan du mäta pH-nivå i intervallet från 0,01 till 14. Som ett resultat kommer du att få mer exakt information än om du använde indikatorer.

  Funktionen av detta pH enhet baseras på mätningar av EMF för en galvanisk krets, som i sin design har en glaselektrod, vars potential beror direkt på det koncentrerade innehållet av H+-joner i en viss lösning. Denna metod är mycket bekväm, eftersom enhetens noggrannhet direkt beror på snabb kalibrering. Med denna metod är det ganska enkelt bestämma lösningens pH i förhållande till dess grumlighet eller färgning. Faktiskt, tack vare detta, är denna metod en av de mest populära.

  pH-justering

  För att sänka eller öka surheten i en hydroponisk lösning, använd speciella pH-sänkande eller pH-höjande lösningar. Var försiktig, det krävs bara några droppar per liter för att byta lösning.

  
  

  Använda pH Down och pH Up:

  För att flytta pH uppåt eller nedåt används speciella lösningar.

  Med en hastighet av 3 ml per 10 liter för ett skift på 1 punkt uppåt eller nedåt.

  Till exempel är ditt vatten pH 4,0, och du måste höja det till 5,5. Följande beräkning görs:

  5,5-4,0=1,5x3=4,5 ml pH UPP per 10 liter vatten.

  Beräkningen är liknande för pH NED

  Vad är tds?

  TDS, ppM eller pH av salter - det totala innehållet av salter i en lösning

  Det är värt att beröra ämnet mineralisering. En process som mineralisering är bestämningen av den totala mängden salter som finns i en lösning. Bland de vanligaste bör oorganiska salter noteras. De kan vara klorider, bikarbonater, sulfater av kalium, kalcium, natrium, magnesium det kan också vara ett minsta antal organiska föreningar som löses upp i vatten.

  I vardaglig förståelse är detta nivån på vattnets hårdhet och mjukhet.

  MåttTDS

  Det enklaste sättet att mäta saltnivåer är att köpa salthaltsmätare- . Denna enhet bestämmer ppm för en lösning på några sekunder.

  I Europa kallas mineralisering vanligtvis på två sätt: och Totalt lösta fasta ämnen ( TDS). Detta kommer att översättas till ryska som antalet upplösta partiklar. Enheten för att bestämma nivån av mineralisering är 1 mg/liter. Detta är en ekvivalent parameter för vikten av alla lösta partiklar och grundämnen i milligram, nämligen salter, som finns i en liter lösning.

  Mineraliseringsuttrycksnivån kan också visas i ppM. Denna förkortning står för delar per miljon, vilket översatt till ryska betyder "delar per miljon", det vill säga hur många saltpartiklar som är lösta i 1 miljon partiklar av en vattenlösning. En liknande förkortning finns i vissa europeiska källor. Det ser ut så här: 1 mg/l = 1 ppm.

  ppM till EC omvandlingstabell.

  (mer exakt, hydroniumkatjoner) i naturliga vatten bestäms som regel av det kvantitativa förhållandet mellan koncentrationerna av kolsyra och dess joner.

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

  För att underlätta uttrycket av innehållet av vätejoner användes ett värde som är logaritmen för deras koncentration, taget med motsatt tecken:

  pH = - lg.

  Ytvatten som innehåller små mängder koldioxid kännetecknas av en alkalisk reaktion. Förändringar i pH är nära besläktade med fotosyntetiska processer (på grund av konsumtionen av CO2 av akvatisk vegetation). Humussyror som finns i jordar är också en källa till vätejoner. Hydrolys av tungmetallsalter spelar en roll i de fall där betydande mängder järn, aluminium, koppar och andra metallsulfater kommer in i vattnet:

  Fe2++ 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+

  Vattnets pH-värde är en av de viktigaste indikatorerna för vattenkvalitet. Koncentrationen av vätejoner har stor betydelse för de kemiska och biologiska processer som sker i naturliga vatten. Vattenväxternas utveckling och livsviktiga aktivitet, stabiliteten hos olika former av migration av grundämnen och den aggressiva effekten av vatten på metaller och betong beror på pH-värdet. Vattnets pH påverkar också processerna för omvandling av olika former av näringsämnen och förändrar toxiciteten hos föroreningar. I en öppen reservoar kan flera stadier av försurningsprocessen särskiljas:

  i det första steget förändras pH praktiskt taget inte (bikarbonatjoner lyckas helt neutralisera H+-joner). Detta fortsätter tills den totala alkaliniteten i reservoaren sjunker med cirka 10 gånger till ett värde på mindre än 0,1 mol/dm3. I det andra stadiet av försurning av reservoaren stiger vattnets pH vanligtvis inte över 5,5 under hela året. Sådana reservoarer sägs vara måttligt sura. I detta stadium av försurningen sker betydande förändringar i artsammansättningen av levande organismer. i det tredje steget av försurningen stabiliseras vattenförekomsternas pH vid pH-värden<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.

  pH-värdet i flodvatten varierar vanligtvis mellan 6,5-8,5: i nederbörd 4,6-6,1, i träsk 5,5-6,0, i havsvatten 7,9-8,3. Samtidigt är icke-koncentrationen av vätejoner föremål för säsongsvariationer. På vintern är pH-värdet för de flesta flodvatten 6,8-7,4, på sommaren 7,4-8,2. pH i naturliga vatten bestäms till viss del av dräneringsbassängens geologi. I enlighet med kraven på vattnets sammansättning och egenskaper i reservoarer nära dricksvattenanvändningspunkter, vatten i vattenförekomster i rekreationsområden, samt vatten i fiskemagasin, bör pH-värdet inte överstiga intervallet 6,5-8,5.

  Beroende på pH-värdet kan naturliga vatten rationellt delas in i sju grupper :

  starkt sura vatten		resultatet av hydrolys av tungmetallsalter (gruvor och gruvvatten)
  sura vatten		inträngning av kolsyra, fulvinsyror och andra organiska syror i vatten till följd av nedbrytning av organiska ämnen
  något surt vatten		förekomsten av humussyror i mark och sumpvatten (vatten i skogszonen)
  neutrala vatten	pH = 6,5...7,5	förekomst av Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 i vatten
  något alkaliskt vatten	pH = 7,5...8,5
  alkaliska vatten	pH = 8,5...9,5	närvaro av Na2CO3 eller NaHCO3
  mycket alkaliska vatten

  Redox potential (Eh) - Red-Ox potential

  Ett mått på den kemiska aktiviteten hos grundämnen eller deras föreningar i reversibla kemiska processer förknippade med en förändring i laddningen av joner i lösningar. Redoxpotentialer uttrycks i volt (millivolt). Redoxpotentialen för ett reversibelt system bestäms av formeln

  Eh = E0 + (0,0581/n) log(Ox/Röd) vid t = 20°С

  Var Va- miljöns redoxpotential;
  E0- normal redoxpotential, vid vilken koncentrationerna av de oxiderade och reducerade formerna är lika;
  Oxe- koncentration av den oxiderade formen;
  Röd- koncentration av den reducerade formen;
  n- antalet elektroner som deltar i processen.

  I naturligt vatten sträcker sig Eh-värdet från - 400 till + 700 mV, bestäms av hela uppsättningen av oxidativa och reduktionsprocesser som förekommer i det och, under jämviktsförhållanden, karaktäriserar miljön omedelbart i förhållande till alla element med variabel valens. Studiet av redoxpotential gör det möjligt att identifiera naturliga miljöer där förekomsten av kemiska element med variabel valens i en viss form är möjlig, samt att identifiera förhållanden under vilka migration av metaller är möjlig. Det finns flera huvudtyper av geokemiska miljöer i naturliga vatten:

  oxidativ - kännetecknas av värdena för Еh > + (mV, närvaron av fritt syre, såväl som ett antal element i den högsta formen av deras valens (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+ , Pb2+); av Eh värden.< 0. В подземных водах присутствуют металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Mo4+, V4+, U4+), а также сероводород.

  Värdet på vattnets Red-Ox potential (Eh) och pH-värdet är relaterade till varandra.

  Aciditet

  Surhet är innehållet av ämnen i vatten som reagerar med hydroxyljoner. Hydroxidflödet återspeglar vattnets totala surhet. I vanliga naturliga vatten beror surheten i de flesta fall endast på innehållet av fri koldioxid. Den naturliga delen av surheten skapas också av humus och andra svaga organiska syror och katjoner av svaga baser (ammoniumjoner, järn, aluminium, organiska baser). I dessa fall sjunker inte vattnets pH under 4,5.

  Förorenade vattendrag kan innehålla stora mängder starka syror eller deras salter på grund av utsläpp av industriavloppsvatten. I dessa fall kan pH-värdet vara under 4,5. En del av den totala surheten som sänker pH till värden< 4,5, называется свободной.

  Alkalinitet

  Alkaliniteten hos naturligt eller renat vatten hänvisar till förmågan hos vissa av deras komponenter att binda en ekvivalent mängd starka syror. Alkalinitet beror på närvaron av svaga sura anjoner i vatten (karbonater, bikarbonater, silikater, borater, sulfiter, hydrosulfiter, sulfider, hydrosulfider, humussyraanjoner, fosfater) - deras summa kallas total alkalinitet. På grund av den obetydliga koncentrationen av de tre sista jonerna bestäms vattnets totala alkalinitet vanligtvis endast av kolsyraanjoner (karbonat-alkalinitet). Anjoner, när de hydrolyseras, bildar hydroxyljoner:

  CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-;

  HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH-.

  Alkaliniteten bestäms av mängden stark syra som krävs för att neutralisera 1 dm3 vatten. Alkaliteten i de flesta naturliga vatten bestäms endast av kalcium- och magnesiumbikarbonater. pH-värdet i dessa vatten överstiger inte 8,3. Bestämning av alkalinitet är användbar vid dosering av kemikalier som behövs vid behandling av vattentillförsel, såväl som vid reagensbehandling av en del avloppsvatten. Bestämning av alkalinitet i överskottskoncentrationer av alkaliska jordartsmetaller är viktig för att bestämma vattnets lämplighet för bevattning. Tillsammans med pH-värden tjänar vattenalkaliniteten till att beräkna karbonathalten och kolsyrabalansen i vattnet.

  Syremättnadsgrad

  Det relativa innehållet av syre i vatten, uttryckt i procent av dess normala innehåll. Beror på vattentemperatur, atmosfärstryck och salthalt. Beräknas med formeln

  M = (A×101308×100)/N×P,

  Var M- graden av vattenmättnad med syre, %;
  A- syrekoncentration, mg/dm3;
  R- atmosfärstryck i ett givet område, Pa.
  N- normal syrekoncentration vid en given temperatur, salthalt (salthalt) och totaltryck 101308 Pa.