Рн показатель кислотности

Содержание

Что такое кислотно-щелочной баланс (pH). Как он влияет на здоровье

Рн показатель кислотности

Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР) или балансом. КЩР характеризуется специальным показателем pH (сила водорода), который показывает число водородных атомов в данном растворе.

  • В нейтральной среде pH равно 7,0
  • В кислой среде pH ниже 7 (от 6,9 до 0)
  • В щелочной среде pH выше 7 (от 7,1 до 14,0)

Тело человека на 70-80% состоит из воды, и имеет определенное кислотно-щелочное соотношение, характеризуемое показателем pH.

Кислотность жидкостей внутри человеческого организма в норме совпадает с кислотностью крови и находится в пределах от 7,35 до 7,45 pH.

Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень pH. Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме

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 эритроцитов составляет 7,28–7,29 рН.

Мы привыкли оценивать пищу с позиций калорийности, содержания белков, углеводов, жиров, витаминов и других веществ. Но любой продукт имеет еще один фундаментальный показатель — кислотную нагрузку пищи.

Американские ученые в начале 21 века сделали подлинное открытие, когда выявили, что у любого продукта есть еще один фундаментальный показатель, который имеет критическое значение для нашего здоровья. Это кислотная нагрузка пищи. Она складывается из соотношения в пище компонентов, которые в ходе метаболизма образуют либо кислоту, либо щелочь.

Кислотная нагрузка измеряется по принципу кислота минус щелочь.

Когда в пище преобладают компоненты, образующие серную кислоту (серосодержащие аминокислоты в белках) или органические кислоты (жиры, углеводы), то кислотная нагрузка имеет положительную величину.

Если в пище больше компонентов, образующих щелочь (органические соли магния, кальция, калия), то кислотная нагрузка представляет собой отрицательную величину.

Неправильное питание — причина хронического закисления организма

По данным антропологов рацион древнего человека состоял на 1/3 из нежирного мяса диких животных и на 2/3 из растительной пищи. В этих условиях питание носило исключительно щелочной характер.

Кислотная нагрузка пищи древнего человека составляла в среднем минус 78.

Ситуация принципиально изменилась с возникновением аграрной цивилизации, когда человек стал употреблять в пищу много зерновых культур, молочные продукты и жирное мясо одомашненных животных.

Но особенно драматические сдвиги в питании произошли в конце 20 века, когда рацион заполонили промышленно обработанные «кислые» продукты питания.

Эти изменения в составе диеты были названы факторами риска в патогенезе «болезней цивилизации», включая атеросклероз, гипертонию, остеопороз, диабет 2 типа.

Кислотная нагрузка пищи современного человека составляет плюс 48.

Диета современного человека богата насыщенными жирами, простыми сахарами, поваренной солью и бедна клетчаткой, магнием и калием. В ней доминируют рафинированные и обработанные продукты, сахар, мучные изделия, множество всяких полуфабрикатов.

Что представляет собой пища современного человека? Это пицца, чипсы, глазированные сырки, новоявленные чудо-молочные продукты, кондитерские изделия, прохладительные сладкие напитки. Эта пища имеет кислые валентности.

Ежедневное «кислотное» питание приводит к хроническому пожизненному закислению (ацидозу) внутренней среды организма.

pH крови — одна из самых жестких физиологических констант организма, которая выдерживается в узких границах. При воздействии закисляющих или ощелачивающих факторов организм использует компенсаторные механизмы, буферные системы крови, а также прибегает к помощи легких, почек, органов ЖКТ и других органов.

В процессе жизнедеятельности организма требуются как кислые, так и щелочные продукты распада, причем кислых образуется в 20 раз больше нежели щелочных. Поэтому защитные системы организма, обеспечивающие неизменность его кислотно-щелочного равновесия, «настроены» на нейтрализацию и выведение прежде всего кислых продуктов распада.

В целом устойчивость организма к ощелачиванию в несколько раз выше, чем к закислению.

Для организма предпочтительнее состояние, приближающееся к легкому компенсированному алкалозу (ощелачиванию), т.к. в этих условиях более активно протекают процессы энергообразования, синтеза белков и липидов, минеральный обмен и др.

В действительности же чаще встречается состояние, близкое к компенсированному ацидозу (закисленности). Однако постоянная нагрузка на компенсаторные системы может привести к их декомпенсации, что в первую очередь проявится в нарушениях в обмене веществ не только в пределах клетки, но и в масштабах целого организма.

Компенсированный ацидоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет.

Как организм управляет уровнем кислотности?

При длительных отклонениях от равновесия в кислую сторону, скелет, как депо кальция и магния, может быть привлечен к компенсаторным процессам, т.к.

поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме с участием скелета высокопроизводительно.Организм не допускает выхода pH крови за заданные пределы, но достигается это дорогой ценой.

В жертву приносится скелет: в целях ощелачивания, вымываются из костей щелочные буферы — кальций и магний.

По данным последних мировых научных исследований:

  • Кости сначала теряют магний. В первую очередь уходит магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.
  • Разрушаются мышцы. Хроническая слабость и боли в мышцах отмечаются уже в молодом возрасте.
  • Слабость костей и мышц ведет к деградации суставов.
  • Кислая реакция мочи создает идеальные условия для образования камней в почках. Это принимает характер эпидемии. Хроническое нарушение работы почек вызывает развитие воспалительных заболеваний и почечной недостаточности.
  • Кислая реакция слюны разрушает зубы и способствует развитию стоматитов.
  • Хроническое закисление может вызывать головные боли, тревожность, бессонницу, задержку жидкости в организме.
  • При избыточном кислотном рационе питания большое количество магния, кальция, калия и других нейтрализующих кислоты элементов постоянно истощается, изымается из тканей, и они должны быть обязательно восполнены, иначе очень скоро последуют симптомы болезней.

Магний и его роль в организме

В силу своих биологических эффектов, магний для организма может быть даже важнее кальция. По присутствию в организме магний, наряду с кальцием, натрием и калием, входит в первую четверку минералов в организме, а по содержанию внутри клетки занимает второе место после калия.

Без магния не может быть усвоен кальций. Магний уравновешивает поступление кальция, и препятствует его выведению.

Магний особенно необходим для костной ткани, около 60% его содержится в костях и зубах, причем из этого количества примерно треть может быть оперативно мобилизована для нужд организма.

20% магния находится в мышцах, 19% — в других энергоемких органах организма (мозг, сердце, печень, почки и др.) и 1% — во внеклеточной жидкости. В крови 60-75% магния находится в ионизированной форме.

Причины дефицита магния

Рафинированная пища; структура питания — приготовление пищи по системе фаст-фуд (быстрой пищи) — приводит к потерям 70-80% магния.

В большинстве самых распространенных продуктов питания магний представлен скудно. Настоящими пожирателями магния являются столь любимая детьми кола, сладости. Прием большого количества кофеина: кофе, чай, прохладительные напитки (колы), шоколад и др.

Чрезмерное употребление сахара ведет к усиленному выбросу магния с мочой. Недостаток магния усугубляется обеднённостью почв.

Загрязняющие агенты (органические удобрения, промышленные отходы, тяжелые металлы, пестициды) снижают проникновение магния из почвы в культуры.

Дефицит магния может наблюдаться не только при нарушении питания, но и при увеличении потребности в нем: при физической и умственной нагрузке, стрессе, психоэмоциональном напряжении, например, если ребенок посещает школу с усиленной подготовкой, занимается спортом (т.е. имеет повышенную нагрузку на нервную систему). Другими причинами дефицита магния являются нарушение всасывания (поносы, запоры), заболевания ЖКТ, злоупотребление слабительными.

Повышенное выведение через почки (почечный ацидоз, диабет, мочегонные средства, алкоголь).

Применение лекарств (противозачаточные, эстрогенные, бета-блокаторы, ингибиторы АПФ, сердечные гликозиды, противотуберкулезные, антибиотики, цитостатики.

Нехватка магния влечет за собой дефицит цинка, меди, кальция, калия, кремния и дальнейшее их замещение токсичными тяжелыми металлами: свинцом, кадмием, алюминием.

Огромную негативную роль играет широкое распространение различных диет для похудения.

Избыточное употребление животного белка — мода на различные белковые диеты — сдвигает pH в кислую сторону, и повышает экскрецию солей мочевой кислоты.

Биологические эффекты магния

Магний — один из главных энергетиков клетки. Все энергетические процессы в организме идут при обязательном участии магния. 80-90% внутриклеточного магния находится в комплексе с АТФ.

Магний влияет на вход кальция в клетку (управление кальциевыми каналами).

В этом отношении магний выступает как физиологический антагонист кальция и препятствует излишней функциональной активности клеток.

Например, он предупреждает избыточное сокращение мышечных клеток (мышечные спазмы, спазмы сосудов при гипертонии и болях в сердце, спазмы бронхов при бронхиальной астме, спазмы кишечника и др.).

Магний защищает нервную систему от разрушительных стрессов и психоэмоционального напряжения. Магний является «изоляционным материалом» для проведения нервного импульса, тормозит избыточное его прохождение.

Магний поддерживает клеточный и гуморальный иммунитет, оказывает противовоспалительное и противоаллергическое действие.

Магний поддерживает соли мочи в растворенном состоянии, и препятствует их осаждению. Подавляет камнеобразование в почках, даже в незначительных концентрациях угнетает кристаллизацию. Ионы магния связывают в моче до 40% щавелевой кислоты. Предотвращают осаждение соединений кальция.

Из-за недостатка магния (а его запасы истощаются гораздо быстрее, чем полагали ранее) кальций начинает порождать болезни. Магний, особенно в форме цитрата, сокращает абсорбцию оксалатов в кишечнике и его мочевую экскрецию.

Таким образом, магнию отводится еще одна роль в здоровье человека, особенно это касается потребление магния в форме цитрата.

Магний участвует в процессах обезвреживания токсинов в печени, защищает от радиации.

Магний защищает от попадания тяжелых металлов в организм (напр. свинца), и выводит их из обмена веществ.

Магний необходим для укрепления костной ткани, зубов, волос и ногтей.

Итак, магний, как никакой другой элемент, важен для протекания многих метаболических процессов в организме. Неслучайно он созвучен с латинским словом «magnum», одно из значений которого означает «великий».

Магний, как и другие элементы в организме человека, не синтезируется, он поступает в наш организм с водой и пищей, его называют главным металлом жизни.

Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку.

Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15

* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО

Спасибо за подписку на нашу рассылку

Источник: https://www.healthwaters.ru/blog/chto-takoe-kislotno-shchelochnoy-balans-ph-kak-on-vliyaet-na-zdorove/

Что такое pH и EC?

Рн показатель кислотности

pH — показатель кислотности раствора. Точнее говоря, показатель соотношения кислоты и щёлочи, где 1- кислота, 14 — щёлочь. Определяет способность растения усваивать питательные вещества из раствора.

Получается, что при выращивании на гидропонике, все растения обитают в слегка кислотной pH среде. Самый высокодопустимый порог ph для выращивания с запасом — 6,8. Но в замкнутых системах лучше придерживаться phниже 6,5 (иначе возникнет недостаток Марганца).

Просто о pH

Потенциальный водород/ Potential Hydrogen / сила водорода/ pH — всё это об одном и том же. Правильно всё же писать маленькую «p» и большую «H».

pH — это водородный показатель, характеризующий концентрацию свободных ионов водорода в воде.

Если упрощать понятие, то величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-. Например: чем больше в воде H+, тем вода кислотнее. Чем больше OH- (то есть меньше H+), тем более щелочная вода.

Важно: уровень pH склонен самостоятельно повышаться.

В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН = 7.

pH =7 называется НЕЙТРАЛЬНЫМ, менее 7 — это будет КИСЛОТНАЯ среда, более 7 — ЩЕЛОЧНАЯ.

При растворении в воде различных веществ этот баланс может быть нарушен, что и приводит к изменению уровня рН.

При повышении H+ повышается кислотность.

При повышении OH- повышается щёлочность.

ВАЖНО! Не пытайтесь держать ваш pH в строгой цифре. Допустим pH раствора = 6.0, и вы при малейшем изменении в сторону, калибруете обратно в 6.0. ДЕЛАТЬ ЭТО НЕПРАВИЛЬНО! Поддерживайте только крайние значения этого диапазона 5,5–6,5. Таким образом, ни одному элементу не отдаётся предпочтение. В этом промежутке растение будет само забирать необходимые ему элементы.

Частенько, показатель рН путают с кислотностью и щелочностью воды. Важно понимать разницу между ними. рН — это показатель интенсивности, но не количества.

То есть, рН отражает степень кислотности или щелочности среды, в то время как кислотность и щелочность характеризуют количественное содержание в воде веществ, способных нейтрализовывать соответственно щелочи и кислоты. Для наглядности вот аналогия с температурой, которая характеризует степень нагрева вещества, но не количество тепла.

Например, опустив руку в воду, мы можем сказать какая вода — холодная или горячая, но при этом не сможем определить сколько в ней тепла (т.е. условно говоря, как долго эта вода будет остывать).

Оптимальный pH

pH — один из важнейших рабочих показателей качества воды, во многом определяющих характер химических и биологических процессов, происходящих в воде.
В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д.

Важно: Растения не любят резких перемен в корневой зоне. В их естественной среде обитания такого не бывает.

Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых методов водообработки.

Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах pH обычно находится 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.

Для гидропоники оптимальный диапазон pH 5,5–6,5. Стабильный pH — основной фактор в выращивании.

Известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9. Для растений — от 5.5 до 6.5.

ppm — eдиница измерения концентрации. Основной количественный показатель содержания удобрения в растворе.

Солёность раствора

«Три буквы: TDS и ppm»

Создать карусель Солёность раствора показывает общее количество растворенных в нем солей. Выражается в частях на миллион (ppm) или электропроводимостью (EC).

Знаете как правильно и точно измерить содержание соли в жидкости? При помощи выпаривания и взвешивания сухого остатка. Так и поступают в научных лабораториях.

Ну а мы с вами можем поступать иначе и интересней. С помощью непростых понятий и инструментов 🙂

TDS (Total Dissolved Solids) — это суммарный количественный показатель концентрации растворенных в воде веществ (солей) или же попросту «общее солесодержание».

Для разных растений требуется правильный уровень ЕС/TDS и своя программа питания на каждый период жизни растения (вегетативный рост, цветение, плодоношение)

За единицу уровня минерализации (TDS) приняты миллиграмм на литр (мг/л). Это означает вес растворённых веществ в граммах, растворённых в 1 литре воды.

Также уровень минерализации может выражаться в частицах на миллион частиц воды — сокращенно ppm (parts per million — частиц на миллион). Такую аббревиатуру можно встретить в зарубежных источниках.
Это означает количество частиц растворенных в 1 миллионе частиц воды.

«ЕСть!» Что такое удельная электропроводность?

КОНДУКТОМЕТРИЯ — (от англ. conductivity — электропроводность), электрохимический метод анализа, основанный на измерении электрической проводимости растворов — EC.
Применяют для определения концентрации растворенных в воде веществ.

Уровень электропроводности влияет на морфологию растения, и что не менее важно — на качество и количество конечного продукта.

Прибор для измерения электроповодности именуется кондуктометр. На большинстве кондуктометров есть показатели двух значений (EC и ppm).

Полезные факт: Чистая водица не проводит электричество. Вот эта самая идеально чистая водица обладает бесконечной электросопротивляемостью.

Но, когда в нашу чистую водицу добавляют соли (а вы помните, что в любой добавке есть соль) начинает действовать электрический процесс, и электричество отныне может проходить сквозь нашу водицу.

Соответственно: чем больше солей растворится в воде, тем больше электрический поток.

Но не все растворённые соли проводят электричество одинаково (не все ионы равны между собой). Это все простые разговоры. А вот как по-научному:

Удельная проводимость (или удельная электролитическая проводимость) — это способность вещества проводить электрический ток. Это величина, обратная удельному сопротивлению.

Электропроводимость обусловлена наличием ионов натрия, калия, кальция, сульфата (SO4,2-) и гидрокарбоната. Наличие же таких ионов как двух- и трехвалентного железа, марганца, алюминия, нитрата, и т.п. не оказывает сколько-нибудь серьезного влияния на электропроводность (если, конечно же, эти ионы не содержатся в воде в значительном количестве).

Важно: Чем выше проводимость, тем выше концентрация солей, тем труднее растениям впитывать воду.

Удельная проводимость легко может быть измерена электронными приборами. Широкий спектр соответствующего оборудования позволяет сейчас измерять проводимость любой воды, от сверхчистой (практически нулевая проводимость) до насыщенной химическими соединениями (высокая проводимость). Цена на Кондуктометр варьируется.

От самых доступных карманных вариантов — до дорогущих лабораторных вариантов. Помните: все эти приборы, независимо от цены очень хрупкие, и обращаться с ними необходимо бережно. После покупки настоятельно рекомендуем прочесть инструкцию по применению.

 Даже те приборы, что используются правильно, нуждаются в регулярной калибровке!

В чём измеряют ЕС?

Вспомним школу: Основная единица измерения сопротивления — Ом. А удельная проводимость — величина обратная сопротивлению. Она измеряется в Сименсах (помните, раньше делали неплохие одноименные телефоны?).

Единицей данного типа измерений является Сименс/см. При измерении проводимости воды чаще используются более точные мкС/см (микросименс на см) и мС/см (миллисименс на см).

Рекомендации от GHE по электропроводности раствора (мС/см)

Черенки: 0.2–0.4

Молодые укоренившиеся растения: 0,8–1,2

Вегетация: 1.6–1.8

Цветение и плодоношение: 1.8–2,2

Зачем измерять уровень минерализации?

Согласно требованиям Управления по охране окружающей среды (EPA) максимально допустимый уровень загрязнения воды является 500 мг/литр или 500 частиц на миллион (parts per million, ppm) к общему количеству растворенных в воде твердых частиц. 

Когда уровень минерализации превышает 1000 мг/литр, считается, что такая вода не пригодна для потребления человеком. Высокий уровень минерализации является индикатором потенциальной опасности, а также подтверждает необходимость проведения лабораторных исследований.

В большинстве случаев высокий уровень минерализации вызван содержанием калия, солей хлористоводородной кислоты и натрия, ионы которых имеют небольшой или краткосрочный эффект.

Однако помимо этого в воде могут содержаться токсичные ионы (арсенат свинца, кадмий, нитрат и другие), представляющие опасность для живых организмов.

Источник: dzagi.site

Приобрести оборудование вы можете по ссылке: Агродом

Наши соц. сети: Telegram | | | Instagram |

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5aa79382168a91d2b4948193/chto-takoe-ph-i-ec-5b4da92df2f34c00a8980853

Водородный показатель кислотности (рН)

Рн показатель кислотности

Водородный показатель, pH (лат.

pondus Hydrogenii — «вес водорода», произносится «пэ аш») — мера активности (в сильно разбавленных растворах эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, которая количественно выражает его кислотность. Равен по модулю и противоположен по знаку десятичному логарифму активности водородных ионов, которая выражена в молях на один литр:

.

История водородного показателя pH

Понятие водородного показателя введено датским химиком Сёренсеном в 1909 году.

Показатель называется pH (по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода, либо pondus hydrogeni — вес водорода).

В химии сочетанием pX обычно обозначают величину, которая равна lg X, а буквой H в этом случае обозначают концентрацию ионов водорода (H+), либо, вернее, термодинамическую активность гидроксоний-ионов.

Вывод значения pH

В чистой воде при 25 °C концентрации ионов водорода ([H+]) и гидроксид-ионов ([OH−]) оказываются одинаковыми и равняются 10−7 моль/л, это четко следует из определения ионного произведения воды, равное [H+] · [OH−] и равно 10−14 моль²/л² (при 25 °C).

Если концентрации двух видов ионов в растворе окажутся одинаковыми, в таком случае говорится, что у раствора нейтральная реакция.

При добавлении кислоты к воде, концентрация ионов водорода возрастает, а концентрация гидроксид-ионов понижается, при добавлении основания — напротив, увеличивается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода уменьшается. Когда [H+] > [OH−] говорится, что раствор оказывается кислым, а при [OH−] > [H+] — щелочным.

Чтоб было удобнее представлять, для избавления от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода используют их десятичный логарифм, который берется с противоположным знаком, являющийся водородным показателем — pH.

.

Показатель основности раствора  pOH

Немного меньшую популяризацию имеет обратная pH величина — показатель основности раствора, pOH, которая равняется десятичному логарифму (отрицательному) концентрации в растворе ионов OH−:

как во всяком водном растворе при 25 °C , значит, при этой температуре:

.

Значения pH в растворах различной кислотности

  • Вразрез с распространённым мнением, pH может изменяться кроме интервала 0 – 14, также  может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода [H+] = 10−15 моль/л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль /л pOH = −1.

Т.к. при 25 °C (стандартных условиях) [H+] [OH−] = 10−14, то ясно, что при такой температуре pH + pOH = 14.

Т.к. в кислых растворах [H+] > 10−7, значит, у кислых растворов pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7, pH нейтральных растворов равняется 7.

При более высоких температурах константа электролитической диссоциации воды увеличивается, значит, увеличивается ионное произведение воды, тогда нейтральной будет pH = 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H+, так и OH−); с понижением температуры, наоборот, нейтральная pH увеличивается.

Методы определения значения pH

Существует несколько методов определения значения pH растворов. Водородный показатель приблизительно оценивают при помощи индикаторов, точно измерять при помощи pH-метра либо определять аналитическим путём, проводя кислотно-основное титрование.

  1. Для грубой оценки концентрации водородных ионов часто используют кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. Самые популярные индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и др. Индикаторы могут быть в 2х по-разному окрашенных формах — или в кислотной, или в основной. Изменение цвета всех индикаторов происходит в своём интервале кислотности, зачастую составляющем 1–2 единицы.
  2. Для увеличения рабочего интервала измерения pH применяют универсальный индикатор, который является смесью из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно изменяет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным способом затруднено для мутных либо окрашенных растворов.
  3. Применение специального прибора — pH-метра — дает возможность измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем при помощи индикаторов. Ионометрический метод определения pH основывается на измерении милливольтметром-ионометром ЭДС гальванической цепи, которая включает стеклянный электрод, потенциал которого зависим от концентрации ионов H+ в окружающем растворе. Способ обладает высокой точностью и удобством, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН, что дает измерять pH непрозрачных и цветных растворов и поэтому часто применяется.
  4. Аналитический объёмный методкислотно-основное титрование — тоже даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) каплями добавляют к раствору, который исследуется. При их смешивании происходит химическая реакция. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, для полного завершения реакции, — фиксируется при помощи индикатора. После этого, если известна концентрация и объём добавленного раствора титранта, определяется кислотность раствора.
  5. Влияние температуры на значения pH:

0,001 моль/Л HCl при 20 °C имеет pH=3, при 30 °C pH=3,

0,001 моль/Л NaOH при 20 °C имеет pH=11,73, при 30 °C pH=10,83,

Влияние температуры на значения pH объясняют разчной диссоциацией ионов водорода (H+) и не есть ошибкой эксперимента. Температурный эффект нельзя компенсировать за счет электроники pH-метра.

Роль pH в химии и биологии

Кислотность среды имеет важное значение для большинства химических процессов, и возможность протекания либо результат той или иной реакции зачастую зависит от pH среды.

Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований либо на производстве применяют буферные растворы, позволяющие сохранять почти постоянное значение pH при разбавлении либо при добавлении в раствор маленьких количеств кислоты либо щёлочи.

Водородный показатель pH часто применяют для характеристики кислотно-основных свойств разных биологических сред.

Для биохимических реакций сильное значение имеет кислотность реакционной среды, протекающих в живых системах.

Концентрация в растворе ионов водорода зачастую 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 под действием буферных систем организма.

В человеческом организме в разных органах водородный показатель оказывается разным.

Некоторые значения pH.
ВеществоpH
Электролит в свинцовых аккумуляторах13

Источник: https://www.calc.ru/214.html

Кислотно-щелочное равновесие. Здоровый показатель pH | Здоровая жизнь

Рн показатель кислотности

от oleg_r · 20 октября, 2018

Кислотно-щелочное равновесие.

Показатель pH и его влияние на качество питьевой воды.

Что такое pH?

pH («potentia hydrogeni» — сила водорода, или «pondus hydrogenii» — вес водорода) — это единица измерения активности ионов водорода в любом веществе, количественно выражающая его кислотность.

Данный термин появился в начале ХХ века в Дании. Показатель pH ввел датский химик Сорен Петр Лауриц Соренсен (1868-1939), хотя утверждения о некой «силе воды» встречаются и у его предшественников.

Активность водорода определяется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр:

pH = -log[H+]

Для простоты и удобства при вычислениях был введен показатель pH. рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Принято измерять уровень pH по 14-цифровой шкале.

Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода [H+] (рН больше 7) по сравнению с ионами гидроксида [ОН-], то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН меньше 7) — кислую реакцию. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга.

кислая среда: [H+] > [OH-]нейтральная среда: [H+] = [OH-]

щелочная среда: [OH-] > [H+]

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. В нейтральной воде показатель рН равен 7.

При растворении в воде различных химических веществ этот баланс изменяется, что приводит к изменению значения рН. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении щелочи — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает.

рН показатель отражает степень кислотности или щелочности среды, в то время как «кислотность» и «щелочность» характеризуют количественное содержание в воде веществ, способных нейтрализовывать соответственно щелочи и кислоты.

В качестве аналогии можно привести пример с температурой, которая характеризует степень нагрева вещества, но не количество тепла. Опустив руку в воду, мы можем сказать какая вода — прохладная или теплая, но при этом не сможем определить сколько в ней тепла (т.е.

условно говоря, как долго эта вода будет остывать).

pH считается одним из важнейших показателей качества питьевой воды. Он показывает кислотно-щелочное равновесие и влияет на то, как будут протекать химические и биологические процессы.

В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д.

От кислотно-щелочного равновесия среды нашего организма напрямую зависит наше самочувствие, настроение и здоровье.

Современный человек живет в загрязненной окружающей среде. Многие приобретают и употребляют пищу, изготовленную из полуфабрикатов.

Кроме этого практически каждый человек ежедневно подвергается стрессовому воздействию. Все это оказывает влияние на кислотно-щелочное равновесие среды организма, смещая его в сторону кислот.

Чай, кофе, пиво, газированные напитки снижают показатель pH в организме.

Считается, что кислая среда является одной из основных причин разрушения клеток и повреждения тканей, развития заболеваний и процессов старения, росту болезнетворных организмов. В кислой среде до клеток не доходит строительный материал, разрушается мембрана.

Кислая среда провоцирует множество заболеваний, среди которых сердечно-сосудистые заболевания, артрит, остеопороз, онкологические заболевания и др, а так же способствует развитию бактерий, вирусов, грибков, гельминтов и прочих паразитов. Паразиты предпочитают кислую среду обитания, и именно в кислотной среде они проявляют себя наиболее патогенно.

Кислую среду в организме создают психические и физические перегрузки, мясо, пища, прошедшая глубокую термическую и иную технологическую обработку, снижающую содержание в ней полезных веществ. Эти же источники закисления наполняют организм свободными радикалами, которые перегружают иммунную систему.

Один из признаков закисления организма — некомфортная сухость во рту.

Внешне о состоянии кислотно-щелочного равновесия крови человека можно судить по цвету его конъюнктивы в уголках глаз.

При оптимальном кислотно-щелочном балансе цвет конъюнктивы ярко-розовый, если же у человека повышается щелочность крови, конъюнктива приобретает темно-розовый окрас, а при повышении кислотности окрас конъюнктивы становится бледно-розовым.

При чем цвет конъюнктивы изменяется уже через 80 секунд после употребления веществ, влияющих на кислотно-щелочное равновесие.

Организм регулирует рН внутренних жидкостей, поддерживая значения на определенном уровне. Кислотно-щелочной баланс организма — это определенное соотношение кислот и щелочей, способствующее его нормальному функционированию.

Кислотно-щелочной баланс зависит от сохранения относительно постоянных пропорций между межклеточными и внутриклеточными водами в тканях организма.

Если кислотно-щелочное равновесие жидкостей в организме не будет поддерживаться постоянно, нормальное функционирование и сохранение жизни окажутся невозможными. Поэтому важно контролировать то, что вы потребляете.

Кислотно-щелочной баланс – это наш индикатор здоровья. Чем мы «кислее», тем скорее стареем и больше болеем. Для нормальной работы всех внутренних органов уровень рН в организме должен быть щелочным, в интервале от 7 до 9.

pH внутри нашего тела не всегда одинаков — некоторые его части более щелочные, а некоторые кислотные. Организм регулирует и поддерживает гомеостаз уровня pH лишь в отдельных случаях, например pH крови. На уровень pH почек и других органов, кислотно-щелочное равновесие которых не регулируются организмом, влияют пища и напитки, которые мы употребляем.

pH крови

Уровень pH крови поддерживается организмом в диапазоне 7.35-7.45. Нормальным показателем pH крови человека считается 7,4-7,45. Даже незначительное отклонение этого показателя влияет на способность крови переносить кислород.

Если pH крови повышается до 7,5, она переносит на 75% кислорода больше. При снижении показателя pH крови до 7,3 человеку уже сложно подняться с постели.

При 7,29 он может впасть в кому, если показатель pH крови снизится ниже 7,1 — человек умирает.

Уровень pH крови должен поддерживаться в здоровом диапазоне, поэтому организм использует органы и ткани для поддержания его постоянства. Вследствие этого, уровень pH крови не меняется из-за употребления щелочной или кислотной воды, но ткани и органы тела, используемые для регулировки pH крови, меняют свой pH.

pH почек

На параметр pH почек оказывает влияние вода, пища, метаболические процессы в организме. Кислотная еда (например мясные продукты, молочные продукты и др.) и напитки (сладкие газированные напитки, алкогольные напитки, кофе и пр.

) приводят к низкому уровню pH в почках, потому что организм выводит излишнюю кислотность через мочу. Чем ниже уровень pH мочи, тем тяжелее приходится работать почкам.

Поэтому кислотная нагрузка, приходящаяся от такой еды и напитков на почки, называется потенциальной кислотно-почечной нагрузкой.

Употребление щелочной воды приносит почкам пользу — происходит повышение уровня pH мочи, снижается кислотная нагрузка на организм. Увеличение pH мочи повышает pH организма в целом и избавляет почки от кислотных токсинов.

pH желудка

В пустом желудке содержится не больше чайной ложки желудочной кислоты, выработанной в последний прием пищи. Желудок производит кислоту по мере необходимости при употреблении пищи. Желудок не выделяет кислоту, когда человек пьет воду.

Очень полезно — пить воду на пустой желудок. Показатель pH увеличивается при этом до уровня 5-6. Увеличенный pH будет иметь мягкий антацидный эффект и приведет к увеличению количества полезных пробиотиков (благотворных бактерий). Увеличение pH желудка повышает pH организма, что ведет к здоровому пищеварению и освобождает от симптомов расстройства желудка.

pH подкожного жира

Жировые ткани организма имеют кислотный pH, поскольку в них откладываются излишние кислоты. Организму приходится хранить кислоту в жировых тканях, когда она не может быть выведена или нейтрализована иными способами. Поэтому смещение pH организма в кислую сторону — это один из факторов лишнего веса.

Позитивное влияние щелочной воды на массу тела состоит в том, что щелочная вода помогает выводить из тканей излишнюю кислоту, поскольку помогает почкам работать более рационально.

Это помогает контролировать вес, поскольку многократно снижается количество кислоты, которое тело должно «хранить».

Щелочная вода также улучшает результаты здоровой диеты и упражнений, помогая организму справиться с излишней кислотностью, выделяемой жировыми тканями в процессе потери веса.

Кости

У костей щелочной pH, так как они в основном состоят из кальция. Их pH постоянен, но если кровь нуждается в регулировке pH, кальций забирается из костей.

Польза, приносимая щелочной водой костям, состоит в их защите, путем снижения количества кислоты, с которым организму приходится бороться. Исследования показали, что употребление щелочной воды снижает рассасывание костей — остеопороз.

pH печени

У печени слабощелочной pH, на уровень которого влияет и пища, и напитки. Сахар и алкоголь должны быть расщеплены в печени, а это приводит к излишкам кислоты.

Польза, приносимая щелочной водой печени, состоит в наличии в такой воде антиоксидантов; установлено, что щелочная вода усиливает работу двух антиоксидантов, находящихся в печени, способствующих более эффективному очищению крови.

pH организма и щелочная вода

Щелочная вода позволяет частям тела, сохраняющим pH крови, работать с большей производительностью. Повышение уровня pH в частях тела, отвечающих за поддержание pH крови, поможет этим органам оставаться здоровыми и работать оперативно.

Между приемами пищи Вы можете помочь Вашему организму нормализовать показатель pH, употребляя щелочную воду. Даже небольшое увеличение pH может оказать огромное влияние на состояние здоровья.

По данным исследований японских ученых, показатель pH питьевой воды, находящийся в диапазоне 7-8, повышает продолжительность жизни населения на 20-30%.

В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:

• сильнокислые воды < 3• кислые воды 3 — 5• слабокислые воды 5 — 6.5• нейтральные воды 6.5 — 7.5• слабощелочные воды 7.5 — 8.5• щелочные воды 8.5 — 9.5

• сильнощелочные воды > 9.5

Обычно уровень рН питьевой водопроводной воды находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. В речных водах pH обычно находится 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.

ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой по медицинским показателям величины для рН.

Известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи.

Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.

Примеры значений pH
ВеществоpH
Электролит в свинцовых аккумуляторах

Источник: http://lifezone.su/pokazatel-ph/

Водородный показатель (pH-фактор)

Рн показатель кислотности

Водородный показатель (pH-фактор) – это мера активности ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность.

 Когда pH не на оптимальном уровне, растения начинают терять способность поглощать некоторые из необходимых для здорового роста элементы.

Для всех растений есть специфический уровень pH который  позволяет достичь максимальных результатов при выращивании. Большинство растений предпочитают слабокислую среду роста (между 5.5-6.5).

Водородный показатель в формулах

В очень разбавленных растворах водородный показатель эквивалентен концентрации ионов водорода. Равен по модулю и противоположен по знаку десятичному логарифму активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр:

pH = -lg[H+]

При стандартних условиях значение pH лежит в приделах от 0 до 14. В чистой воде, при нейтральном pH, концентрация H+ равна концентрации OH- и составляет 1·10-7 моль на литр. Максимально возможное значение pH определяется как сумма pH и pOH и равна 14.

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 [H+] = 10−15 моль/л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида [OH-] 10 моль/л pOH = −1.

Важно понимать! Шкала pH логарифмическая, что означает, что каждая единица изменения равняется десятикратному изменению концентрации ионов водорода.

Другими словами, раствор с pH 6 в десять раз более кислый, чем раствор с pH 7, и раствор с pH 5 будет в десять раз более кислый, чем раствор с pH 6 и в сто раз более кислый, чем раствор с pH 7.

Это означает, что когда вы регулируете pH вашего питательного раствора, и вам необходимо изменить pH на два пункта (например с 7.5 до 5.5) вы должны использовать в десять раз больше корректора pH, чем если бы изменяли pH только на один пункт (с 7.5 до 6.5).

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.

Кислотно-основные индикаторы

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.

Универсальный индикатор

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.

Растворами таких смесей – «универсальных индикаторов» обычно пропитывают полоски «индикаторной бумаги», с помощью которых можно быстро (с точностью до единиц рН, или даже десятых долей рН) определить кислотность исследуемых водных растворов. Для более точного определения полученный при нанесении капли раствора цвет индикаторной бумаги немедленно сравнивают с эталонной цветовой шкалой, вид которой представлен на изображениях.

Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.

Учитывая тот факт, что оптимальные значения pH для питательных растворов в гидропонике имеют весьма узкий интервал (обычно от 5.5 до 6.5) использую и другие комбинации индикаторов. Так, например, наш жидкий pH тест имеет рабочий диапазон и шкалу от 4.0 до 8.0, что делает такой тест более точным в сравнении с универсальной индикаторной бумагой.

pH-метр

Использование специального прибора – pH-метра – позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью универсальных индикаторов. 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.

Аналитический объёмный метод

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.

Влияние температуры на значения pH

Значение pH может меняться в широком диапазоне при изменение температуры. Так, 0,001 молярный раствор NaOH при 20°C имеет pH=11,73, а при 30°C pH=10,83. Влияние температуры на значения pH объясняется различной диссоциацией ионов водорода (H+) и не является ошибкой эксперимента. Температурный эффект невозможно компенсировать за счет электроники pH-метра.

Подкисление питательного раствора

Питательный раствор обычно приходится подкислять. Поглощение ионов растениями вызывает постепенное подщелачивание раствора. Любой раствор, имеющий pH 7 или выше, чаще всего приходится доводить до оптимального pH.

Для подкисления питательного раствора можно использовать различные кислоты. Чаще всего применяют серную или фосфорную кислоты. Более верным решением для гидропонных растворов являются буферные добавки, такие как pH minus Bloom и pH minus Grow.

Данные средства не только доводят значения pH до оптимального, но и стабилизируют значения на длительный период.

При регулировании pH как кислотами, так и щелочами нужно надевать резиновые перчатки, чтобы не вызвать ожогов кожи. Опытный химик умело обращается с концентрированной серной кислотой, он по каплям добавляет кислоту к воде.

Но начинающим гидропонистам, пожалуй, лучше обратиться к опытному химику и попросить его приготовить 25%-ный раствор серной кислоты. Во время добавления кислоты раствор перемешивают и определяют его pH.

Узнав примерное количество серной кислоты, в дальнейшем ее можно добавлять из мерного цилиндра.

Серную кислоту нужно прибавлять небольшими порциями, чтобы не слишком сильно подкислить раствор, который тогда придется опять подщелачивать. У неопытного работника подкисление и подщелачивание могут продолжаться до бесконечности. Помимо напрасной траты времени и реактивов, такое регулирование выводит из равновесия питательный раствор вследствие накопления ненужных растениям ионов.

Подщелачивание питательного раствора

Слишком кислые растворы подщелачивают едким натрием (гидроксид натрия). Как следует из его названия – это едкое вещество, поэтому нужно пользоваться резиновыми перчатками. Рекомендуется приобретать едкий натрий в виде пилюль.

В магазинах бытовой химии едкий натрий можно приобрести как средство для очистки труб, например “Крот”. Растворяют одну пилюлю в 0,5 л воды и постепенно приливают щелочной раствор к питательному раствору при постоянном помешивании, часто проверяя его pH.

Никакими математическими расчетами не удается вычислить, сколько кислоты или щелочи нужно добавить в том или ином случае.

Если в одном поддоне хотят выращивать несколько культур, нужно подбирать их так, чтобы совпадал не только их оптимальный pH, но и потребности в других факторах роста.

Например, желтым нарциссам и хризантемам нужен pH 6,8, но различный режим влажности, поэтому их невозможно выращивать на одном и том же поддоне. Если давать нарциссам столько же влаги, сколько хризантемам, луковицы нарциссов загниют.

 В опытах ревень достигал максимального развития при pH 6,5, но мог расти даже при pH 3,5. Овес, предпочитающий pH около 6, дает хорошие урожаи и при pH 4, если сильно увеличить дозу азота в питательном растворе.

Картофель растет при довольно широком интервале pH, но лучше всего он развивается при pH 5,5. Ниже этого pH также получают высокие урожаи клубней, но они приобретают кислый вкус. Чтобы получать максимальные урожаи высокого качества, нужно точно регулировать pH питательных растворов.

Литература

  • Бентли М. Промышленная гидропоника. — М.: Изд-во Колос, 1965. — 819 с.

Источник: https://floragrowing.com/ru/encyclopedia/vodorodnyy-pokazatel-ph-faktor

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.