Что значит нейтральный ph. Что такое ph среда

Наверняка многим не раз приходилось слышать о таком понятии, как pH (нейтральный, кислый или щелочной). Это показатель водорода, и его можно встретить как на тюбике с кремом, так и на приеме у дерматолога. Информация о рН кожи очень важна. Что же это за показатель? Попробуем разобраться.

Немного о строении кожи

Как известно, роговой слой, расположенный в эпидермисе кожи, выполняет функцию защиты. На нем находится водно-липидный матрикс, содержащий жировые соединения и кислотную мантию Маркионини. Многие считают, что её pH нейтральный - около 7, однако это заблуждение. Покровы с таким будут сухими и стянутыми. Кожа имеет в своем составе молочную и лимонную а значит, все же её баланс не должен выходить за рамки кислого. Если же в дерме происходят какие-либо нарушения или изменения, то pH эпидермиса начинает резко меняться. Это может быть как следствием серьёзного заболевания, так и результатом неправильного ухода за кожей.

Шкала pH

В первую очередь нужно запомнить, что понятие «pH нейтральный» применяется конкретно к той среде, о которой идет речь. Касательно кожных покровов его значение равно 5,2-5,7, слез - 7,4, а в химических растворах нейтральный водородный показатель - 7 единиц (например, вода).

Из уроков химии мы знаем, что шкала кислотно-щелочного баланса варьируется от 0 до 14. Нейтральный pH - это примерно половина, все, что ниже, - это кислый, выше - щелочной. Что же касается понятий в косметологии, то «pH нейтральный» означает, что такой кислотно-щелочной показатель самый оптимальный для любой кожи.

Кроме того, жирность кожи также обуславливается именно этим показателем. Сухая кожа имеет водородный показатель от 5,7 до 7, нормальная - от 5,2 до 5,7, жирная - от 4 до 5,2.

Проблемы с кожей: замкнутый круг

Мы уже разобрались с тем, что такое pH, а теперь поговорим о проблемах, связанных с этим показателем. Жирная кожа - проблема многих людей. Особенно в подростковом возрасте. Практически у каждого ребенка неизбежно возникают прыщи и акне. Конечно, это следствие временного сбоя в гормональном фоне. Однако именно в это время очень важен правильный уход за кожей лица.

Что же советуют родители в таком случае? Чаще умываться? Подросток так и делает, но акне становится только больше. В чем же причина? Мыло - средство, имеющее щелочную реакцию, и его pH варьируется от 6 до 11 единиц. Его частое использование приводит к тому, что оно смывает верхний слой лица с кислой средой. Защитная функция рогового слоя работает так, что чем меньше на коже полезных кислых бактерий, присутствующих в нормальной флоре лица, тем больше он вырабатывает подкожного жира. Вот и замкнутый круг: чем больше мы умываемся, тем больше жирнеет кожа. Возникает естественный вопрос: "Что же делать?"

Как сохранить pH в норме?

Для того чтобы при умывании лица сохранить его натуральный кислотно-щелочной баланс, необходимо уделить особое внимание косметическим средствам, которые используются в этом процессе. В первую очередь необходимо выяснить, какое мыло с нейтральным pH можно использовать для частого умывания. Если это действительно вынужденная мера, то водородная основа обязательно должна быть кислотная (до 5,5 единиц). К таким относятся специальные пенки, гели, скрабы для умывания для жирной кожи (pH = 4).

Если же как таковых проблем нет, то для ухода можно использовать средства с слабокислой реакцией, 5,5 единиц, для сухой кожи - ближе к нейтральному - 6,5. В любом случае необходимо запомнить, что для того чтобы правильно выбрать средство по уходу за кожей, необходимо приблизительно уровнять кислотно-щелочной баланс. То же касается и остальных средств для кожи. Гель с нейтральным pH, как правило, подходит для сухой кожи, а для проблемной стоит выбирать средства со слабокислой средой.

Шампунь и уровень pH

Как и любое вещество, шампунь также имеет свой pH, причем у каждой марки он разный. Здесь, согласно законам химии, действует точно такое же правило: низкий показатель до 7 единиц - это кислотные, выше - щелочные. Шампуни с нейтральным уровнем pH - ровно 7 единиц. Относительно кожи головы практически все остается неизменным. В норме у неё более слабокислая среда - 4,5-5,5. Это означает, что выбор шампуня целиком и полностью должен зависеть от того, насколько кожа головы склонна к жирности.

Для сухого типа рекомендуют использовать более щелочные шампуни, а для жирного - слабокислые. Если же кожа головы непривередлива, как, например, детская, то необходимо выбирать шампуни с нейтральным pH (7 единиц). К сожалению, лишь малое количество производителей указывают, какой кислотно-щелочной показатель присутствует в их косметическом продукте. Они ограничиваются лишь надписями (для сухой, для жирной, для нормальной кожи). Это не совсем правильно, поскольку, согласно исследованиям, выясняется, что, как правило, шампуни для нормальной кожи щелочные, а должны быть слабокислыми.

Можно ли определить уровень pH кожи и средств?

Многим хотелось бы узнать водно-кислотный баланс в том или ином веществе. В домашних условиях проделать тест не составит труда. Для этого необходим раствор и кислотно-основной индикатор, как правило, лакмусовые полоски. Их опускают в раствор и кладут на белую бумагу. Практически мгновенно на индикаторе проявляется цвет. Согласно предлагаемой цветной шкале, можно определить, либо щелочная. К примеру, если лакмус опустить в щелочь, то он даст синий цвет, в кислой среде - красный.

Еще один способ узнать, каков pH, - это pH-метр. Это очень востребованный прибор с высокой точностью определения. Его используют на производствах, где необходим контроль среды (производство горючего, химическая и лакокрасочная промышленность и др.). Такой прибор также можно встретить на приеме у дерматолога. В данной статье мы изучили, что такое pH, и выяснили, как же правильно подбирать косметические средства по уходу за кожей согласно их кислотно-щелочному балансу.

Уровень активности ионов водорода в воде является одним из важнейших факторов, влияющих на оценку качества жидкости. Именно от данного критерия зависит уровень кислотно-щелочного баланса и направленность биохимических реакций, которые будут происходить в организме после употребления этой жидкости. В данной статье мы подробнее остановимся на вопросе, что такое pН воды, каким образом его определяют, а также же как повысить или понизить pН воды.

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое pН воды

Какова норма pН воды

Чем грозит низкий уровень pH воды

Как измерить pН воды

Что такое pН воды

Показатель pH является единицей активности иона водорода, которая равна обратному логарифму активности водородных ионов. Так, например, вода, pH которой составляет 7, обладает 10–7 моль на один литр ионов водорода. Следовательно, жидкость с pH равном 6 – 10–6 моль на один литр. Шкала показателей pH при этом варьирует в диапазоне от 0 до 14. Если pH воды менее 7, то она является кислой, а если более 7 – тогда щелочной. Норма pH для поверхностных водных систем составляет 6,5–8,5, для подземных – 6–8,5.

Показатель pH воды равняется 7 при 25 °С, но при взаимодействии с диоксидом углерода в атмосфере данное значение будет составлять 5,2. Уровень pH тесно связан с атмосферным газом и температурой, поэтому воду следует проверить в самые короткие сроки. pH воды не сможет дать полной характеристики и повода для ограничения подачи воды.

Когда в воде растворяются различные химические вещества, то данный баланс подлежит изменению, что, в свою очередь, провоцирует изменение показателя pH. Если в воду добавить кислоту, концентрация ионов водорода возрастает, и концентрация гидроксид-ионов, в свою очередь, понижается. Если в жидкость добавить щелочь, тогда концентрация гидроксид-ионов возрастает, а содержание ионов водорода понижается.

Уровень pН воды показывает уровень кислотности или щелочности среды, а кислотность и щелочность характеризуется количественным содержанием в воде элементов, нейтрализующих щелочь и кислоту. Так, например, температура отражает уровень нагрева вещества, но не количественный показатель тепла. Если мы коснемся воды рукой, то мы определим, теплая она или холодная, но мы не сможем сказать, какое количество тепла в ней содержится (другими словами, сколько потребуется времени для того, чтобы вода остыла).

Показатель pH – один из основных качественных характеристик воды. Он отражает кислотно-щелочной баланс и определяет, каким образом будут происходить те или иные биологические и химические процессы. Величиной pH воды определяется скорость протекания той или иной химической реакции, уровень коррозионной агрессивности жидкости, степень токсичности загрязняющего вещества и многие другие факторы. Более того, кислотно-щелочной баланс среды организма определяет наше состояние здоровья, настроение и самочувствие.

Различают следующие группы воды, в зависимости от показателя pH:

Контролировать уровень pН воды необходимо на каждом этапе очистки жидкости, поскольку смещение баланса может негативно отразиться на вкусовых качествах, запахе и оттенке воды, а также снизить эффективность ее очистки.

Каков нормальный pН воды

Из-за стремительного темпа современной жизни, неправильного питания, нарушения пищевого и питьевого режимов уровень pН в организме человека падает. Так, кислотно-щелочной баланс смещается в сторону повышенной кислотности (pН до значения 7 подразумевает кислую среду, и до 14 – щелочную, соответственно, чем ниже данный уровень, тем выше кислотность), что может привести к серьезным заболеваниям. Решать эту проблему можно с помощью ежедневного употребления минеральной воды с оптимальным уровнем активности ионов водорода. Именно поэтому важно знать, какая величина pН является нормой для воды, которую вы регулярно употребляете в пищу.

Итак, какой должен быть pН воды? Профессионалы утверждают, что эта величина должна ориентировочно соответствовать нормальному показателю pН крови человека (7,5). Именно поэтому для питьевой воды норму pН рассчитывают от 7 до 7,5. Благодаря чистой питьевой воде с нормальным показателем активности ионов водорода улучшаются обменные процессы в организме, увеличивается общая продолжительность жизни и оптимизируется обмен кислорода. И наоборот, из-за сладких, газированных и содержащих красители напитков уменьшается pН человеческой крови, что можно сразу заметить по неприятной сухости во рту.

Поэтому лучше всего отдавать предпочтение воде с «правильным» показателем pН. Вы всегда сможете найти эту информацию на этикетке любой бутылки. Никакой фильтр с наполнителями и абсорбентами не сможет заменить настоящую природную воду с оптимальным уровнем pН. Некоторые пытаются понизить кислотность воды pН и придать жидкости полезные свойства, добавляя лимонный или огуречный сок, тем не менее это далеко не всегда оказывает должный эффект. Еще один известный способ изменения pН воды – это электролиз, который позволяет получить в двух емкостях щелочную и кислую воду. Щелочная вода с высоким pН считается «живой», ее используют для лечения, а кислая – «мертвой», которую чаще всего используют для умывания.

Тем не менее такие способы не подойдут для ежедневного использования. В этой ситуации остается только одно рациональное решение – отдать предпочтение слабоминеральной природной воде с необходимым для здоровья уровнем кислотности.

Измерение pН воды

Не стоит забывать о том, что человеческий организм на целых 70 % состоит из воды! Продукты обмена веществ в клетках представляют собой кислоты, в то время как основная масса внутренних жидкостей организма, за исключением желудочной кислоты, слабощелочные. Особое значение при этом имеют показатели крови. Организм человека нормально функционирует, если его кровь слабощелочная, и величина ее pН составляет от 7,35 до 7,45.

В том случае, когда в кровь и межклеточную жидкость попадает большое количество кислот, происходит нарушение кислотно-щелочного баланса. Даже небольшое отклонение уровня pН от данных показателей (от 7,35 до 7,45) может привести к серьезному нарушению здоровья. Если продолжается процесс повышения кислотности крови и дальнейшее понижение значения pН до 6,95, то наступает кома и возникает настоящий риск для жизни человека! Именно по этой причине необходимо отслеживать величину pН питьевой воды, которая является одной из важнейших показателей ее качества!

• Лакмусовая бумага.

Уровень pН воды вы сможете определить самостоятельно, в домашних условиях. В качестве прибора для измерения pН воды вы можете использовать лакмусовую (индикаторную) бумагу, которая меняет свой оттенок при кратковременном погружении в изучаемую среду. Так, при погружении в кислотную среду лакмусовая полоска приобретает красный оттенок, а в щелочную – синий. Далее следует сравнить получившийся цвет с цветной шкалой, в которой для каждого оттенка соответствует конкретный уровень pН, чтобы определить данный показатель у исследуемой жидкости. Данный метод определения pН является самым простым и дешевым.

• РН-метр.

Для наиболее точного определения уровня pН используют pН-метр для воды. Данный прибор для определения pН воды более дорогостоящий, чем лакмусовая бумага, тем не менее он определяет уровень pН жидкости в точности до сотых!

РН-метры для воды бывают бытовыми (портативными) и лабораторными. Чаще всего используют первый вариант, мы остановимся на них подробнее. Они различаются:

Степенью защиты от воды.

Наличием (или отсутствием) автоматической калибровки.

Точностью результатов.

Последний параметр определяется количеством калибруемых точек (1 или 2). Точками называют буферные растворы, с помощью которых и производят калибровку РН-метра. Рекомендуем приобрести прибор с автоматической калибровкой.

• Самодельные тест-полоски.

Существуют специальные тест-полоски, определяющие уровень pН-среды. Такие полоски очень удобны в использовании. Их упаковка оснащена шкалой, с помощью которой определяют концентрацию водородных ионов. Но такие тест-полоски не так часто появляются в продаже, при этом они довольно дорогостоящие.

При всех своих преимуществах pН-метры для воды также отличаются сравнительно высокой ценой.

Вы можете воспользоваться самодельными тест-полосками, чтобы определить pН воды.

Существуют различные вещества, которые меняют свой цвет в зависимости от содержания водородных ионов в жидкости. Например, чай вместо коричневого оттенка приобретает желтый, если в него добавить ломтик лимона.

Таким же образом меняют свой цвет, в зависимости от содержания водородных ионов, вишневый, смородинный соки и т. д. В природе существует огромное количество таких органических индикаторов. И на основе таких индикаторов создают самодельные тест-полоски, которые позволяют определить pН воды.

Мы воспользуемся веществом, входящим в состав красной цветной капусты. Данный овощ содержит пигмент anthocyanin, относящийся к категории флавоноидов. Именно он отвечает за оттенок сока капусты и меняет его, в зависимости от уровня кислотности.

Антоцианы в кислой среде приобретают красный оттенок, а в щелочной – синий, в фиолетовый они окрашиваются, находясь в нейтральной среде. Аналогичными свойствами обладает и пигмент свеклы.

Для проведения эксперимента вам потребуется половина качана красной цветной капусты среднего размера, который следует мелко нарезать. Затем нарезанную капусту необходимо положить в емкость и залить литром воды. Затем вскипятите воду и оставьте данное зелье вариться в течение 20–30 минут.

За это время часть жидкости испарится, и вы получите отвар насыщенного фиолетового оттенка. Затем остудите зелье и приготовьте основу для теста.

Идеальным вариантом в этом случае послужит белая принтерная бумага, которая не будет вносить погрешности в цвет жидкости. Также ее преимущество заключается в том, что она хорошо впитывает отвар индикатора. Бумага должна быть нарезана полосками ориентировочно 1×5 см.

Перед тем как вы будете определять уровень pН воды, необходимо пропитать тест-полоски индикаторным раствором. Для этого процедите остывший отвар сквозь марлю и опустите в него бумагу. Следите за тем, чтобы тест-полоски пропитались равномерно. Пропитывать бумагу следует в течение 10 минут. В результате бумага должна приобрести бледно-сиреневый оттенок.

Когда бумага, пропитанная отваром, высохнет, вы можете приступать к определению уровня pН воды. Затем сложите тест-полоски в коробку или полиэтиленовый пакетик, чтобы уберечь их от влаги.

Использовать данный метод определения уровня pН очень легко. Возьмите пипетку и капните одну-две капли испытуемого раствора на тест-полоску. Подождите одну-две минуты, чтобы индикатор вступил в реакцию с бумагой. В зависимости от показателя pН воды бумага приобретет определенный оттенок, который следует сравнить с цветной шкалой, имеющей следующий вид:

Для калибровки цветной шкалы используются вещества, которые в первоначальном виде имеют постоянный pH среды . Ниже расположена подробная таблица этих элементов:

Данная таблица вам поможет в том случае, если вы захотите провести эксперимент, используя какой-либо другой индикатор (например, свекольный отвар, сок черной смородины или шелковицы).

Если полученный результат не внушает вам доверия, или вы по каким-то причинам не смогли решить проблему несбалансированного pН воды, тогда обратитесь к профессионалам.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для очистки воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

подключить систему фильтрации самостоятельно;

разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

подобрать сменные материалы;

устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Вода – очень слабый электролит, в незначительной степени диссоциирует, образуя ионы водорода (H +) и гидроксид-ионы (OH –),

Этому процессу соответствует константа диссоциации:

.

Поскольку степень диссоциации воды очень мала, то равновесная концентрация недиссоциированных молекул воды с достаточной точностью равна общей концентрации воды, т. е. 1000/18 = 5,5 моль/дм 3 .
В разбавленных водных растворах концентрация воды мало изменяется и ее можно считать постоянной величиной. Тогда выражение константы диссоциации воды преобразуется следующим образом:

.

Константа , равная произведению концентрации ионов H + и OH – , представляет собой постоянную величину и называется ионным произведением воды . В чистой воде при 25 ºС концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов равны и составляют

Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами.

Так, при 25 ºС

– нейтральный раствор;

> – кислый раствор;

< – щелочной раствор.

Вместо концентраций ионов H + и OH – удобнее пользоваться их десятичными логарифмами, взятыми с обратным знаком; обозначаются символами pH и pOH:

;

.

Десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, называется водородным показателем (pH).

Ионы воды в некоторых случаях могут взаимодействовать с ионами растворенного вещества, что приводит к существенному изменению состава раствора и его pH.

Таблица 2

Формулы расчета водородного показателя (рН)

* Значения констант диссоциации (K ) указаны в приложении 3.

pK = – lgK ;

HAn – кислота; KtOH – основание; KtAn – соль.

При вычислениях pH водных растворов необходимо:

1. Определить природу веществ, входящих в состав растворов, и подобрать формулу для расчета pH (таблица 2).

2. Если в растворе присутствует слабая кислота или основание, найти по справочнику или в приложении 3 pK этого соединения.

3. Определить состав и концентрацию раствора (С ).

4. Подставить численные значения молярной концентрации (С ) и рK
в расчетную формулу и вычислить рН раствора.

В таблице 2 приведены формулы расчета pH в растворах сильных и слабых кислот и оснований, буферных растворах и растворах солей, подвергающихся гидролизу.

Если в растворе присутствует только сильная кислота (HАn), которая является сильным электролитом и практически полностью диссоциирует на ионы , то водородный показатель (pH) будет зависеть от концентрации ионов водорода (H +) в данной кислоте и определяться по формуле (1).

Если в растворе присутствует только сильное основание , которое является сильным электролитом и практически полностью диссоциирует на ионы , то водородный показатель (pH) будет зависеть от концентрации гидроксид-ионов (OH –) в растворе и определяться по формуле (2).

Если в растворе присутствует только слабая кислота или только слабое основание, то pH таких растворов определяется по формулам (3), (4).

Если в растворе присутствует смесь сильной и слабой кислот, то ионизация слабой кислоты практически подавлена сильной кислотой, поэтому при расчете рН в таких растворах пренебрегают присутствием слабых кислот и используют формулу расчета, применяемую для сильных кислот, (1). Такие же рассуждения верны и для случая, когда в растворе присутствует смесь сильного и слабого оснований. Вычисления рН ведут по формуле (2).

Если в растворе присутствует смесь сильных кислот или сильных оснований, то вычисления рН ведут по формулам расчета рН для сильных кислот (1) или оснований (2), предварительно просуммировав концентрации компонентов.

Если же раствор содержит сильную кислоту и ее соль или сильное основание и его соль, то рН зависит только от концентрации сильной кислоты или сильного основания и определяется по формулам (1) или (2).

Если в растворе присутствует слабая кислота и ее соль (например, CH 3 COOH и CH 3 COONa; HCN и KCN) или слабое основание и его соль (например, NH 4 OH и NH 4 Cl), то эта смесь представляет собой буферный раствор и рН определяется по формулам (5), (6).

Если в растворе присутствует соль, образованная сильной кислотой и слабым основанием (гидролизуется по катиону) или слабой кислотой и сильным основанием (гидролизуется по аниону), слабой кислотой и слабым основанием (гидролизуется по катиону и аниону), то эти соли, подвергаясь гидролизу, изменяют величину рН, а расчет ведется по формулам (7), (8), (9).

Пример 1. Вычислите pH водного раствора соли NH 4 Br с концентрацией .

Решение. 1. В водном растворе соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуется по катиону согласно уравнениям:

В водном растворе в избытке остаются ионы водорода (Н +).

2. Для вычисления pH воспользуемся формулой расчета водородного показателя для соли, подвергающейся гидролизу по катиону:

.

Константа диссоциации слабого основания
(рK = 4,74).

3. Подставим численные значения в формулу и вычислим водородный показатель:

.

Пример 2. Вычислите pH водного раствора, состоящего из смеси гидроксида натрия, моль/дм 3 и гидроксида калия, моль/дм 3 .

Решение. 1. Гидроксид натрия (NaOH) и гидроксид калия (KOH) относятся к сильным основаниям, которые практически полностью диссоциируют в водных растворах на катионы металла и гидроксид-ионы:

2. Водородный показатель будет определяться суммой гидроксид-ионов. Для этого суммируем концентрации щелочей:

3. Вычисленную концентрацию подставим в формулу (2) для вычисления pH сильных оснований:

Пример 3. Рассчитайте pH буферного раствора, состоящего из 0,10 М раствора муравьиной кислоты и 0,10 М раствора формиата натрия, разбавленного в 10 раз.

Решение. 1. Муравьиная кислота HCOOH – слабая кислота, в водном растворе лишь частично диссоциирует на ионы, в приложении 3 находим муравьиной кислоты :

2. Формиат натрия HCOONa – соль, образованная слабой кислотой и сильным основанием; гидролизуется по аниону, в растворе появляется избыток гидроксид-ионов :

3. Для вычисления pH воспользуемся формулой для вычисления водородных показателей буферных растворов, образованных слабой кислотой и ее солью, по формуле (5)

Подставим численные значения в формулу и получим

4. Водородный показатель буферных растворов при разбавлении не изменяется. Если раствор разбавить в 10 раз, его рН сохранится равным 3,76.

Пример 4. Вычислите водородный показатель раствора уксусной кислоты концентрации 0,01 М, степень диссоциации которой равна 4,2 %.

Решение. Уксусная кислота относится к слабым электролитам.

В растворе слабой кислоты концентрация ионов меньше концентрации самой кислоты и определяется как a ∙C.

Для вычисления рН воспользуемся формулой (3):

Пример 5. К 80 см 3 0,1 н раствора СН 3 СООН прибавили 20 см 3 0,2
н раствора CH 3 COONa. Рассчитайте рН полученного раствора, если K (СН 3 СООН) = 1,75∙10 –5 .

Решение. 1. Если в растворе находятся слабая кислота (СН 3 СООН) и ее соль (CH 3 COONa), то это буферный раствор. Рассчитываем рН буферного раствора данного состава по формуле (5):

2. Объем раствора, полученного после сливания исходных растворов, равен 80 + 20 = 100 см 3 , отсюда концентрации кислоты и соли будут равны:

3. Полученные значения концентраций кислоты и соли подставим
в формулу

.

Пример 6. К 200 см 3 0,1 н раствора соляной кислоты добавили 200 см 3 0,2 н раствора гидроксида калия, определить рН полученного раствора.

Решение. 1. Между соляной кислотой (HCl) и гидроксидом калия (KOH) протекает реакция нейтрализации, в результате которой образуется хлорид калия (KCl) и вода:

HCl + KOH → KCl + H 2 O.

2. Определим концентрацию кислоты и основания:

По реакции HCl и KOH реагируют как 1: 1, поэтому в таком растворе в избытке остается KOH с концентрацией 0,10 – 0,05 = 0,05 моль/дм 3 . Так как соль KCl гидролизу не подвергается и не изменяет рН воды, то на величину рН окажет влияние находящийся в избытке в этом растворе гидроксид калия. KOH является сильным электролитом, для расчета рН используем формулу (2):

135. Сколько граммов гидроксида калия содержится в 10 дм 3 раствора, водородный показатель которого равен 11?

136. Водородный показатель (рН) одного раствора равен 2, а другого – 6. В 1 дм 3 какого раствора концентрация ионов водорода больше и во сколько раз?

137. Укажите реакцию среды и найдите концентрацию и ионов в растворах, для которых рН равен: а) 1,6; б) 10,5.

138. Вычислите рН растворов, в которых концентрация равна (моль/дм 3): а) 2,0∙10 –7 ; б) 8,1∙10 –3 ; в) 2,7∙10 –10 .

139. Вычислите рН растворов, в которых концентрация ионов равна (моль/дм 3): a) 4,6∙10 –4 ; б) 8,1∙10 –6 ; в) 9,3∙10 –9 .

140. Вычислите молярную концентрацию одноосновной кислоты (НАn) в растворе, если: а) рН = 4, α = 0,01; б) рН = 3, α = 1 %; в) pH = 6,
α = 0,001.

141. Вычислите рН 0,01 н раствора уксусной кислоты, в котором степень диссоциации кислоты равна 0,042.

142. Вычислите рН следующих растворов слабых электролитов:
а) 0,02 М NH 4 OH; б) 0,1 М HCN; в) 0,05 н HCOOH; г) 0,01 М CH 3 COOH.

143. Чему равна концентрация раствора уксусной кислоты, рН которой равен 5,2?

144. Определите молярную концентрацию раствора муравьиной кислоты (HCOOH), рН которого 3,2 (K НСООН = 1,76∙10 –4).

145. Найдите степень диссоциации (%) и 0,1 М раствора СН 3 СООН, если константа диссоциации уксусной кислоты равна 1,75∙10 –5 .

146. Вычислите и рН 0,01 М и 0,05 н растворов H 2 SO 4 .

147. Вычислите и рН раствора H 2 SO 4 с массовой долей кислоты 0,5 % (ρ = 1,00 г/см 3).

148. Вычислите pH раствора гидроксида калия, если в 2 дм 3 раствора содержится 1,12 г KОН.

149. Вычислите и pH 0,5 М раствора гидроксида аммония. = 1,76∙10 –5 .

150. Вычислите рН раствора, полученного при смешивании 500 см 3 0,02 М CH 3 COOH с равным объемом 0,2 М CH 3 COOK.

151. Определите pH буферной смеси, содержащей равные объемы растворов NH 4 OH и NH 4 Cl с массовыми долями 5,0 %.

152. Вычислите, в каком соотношении надо смешать ацетат натрия и уксусную кислоту, чтобы получить буферный раствор с pH = 5.

153. В каком водном растворе степень диссоциации наибольшая: а) 0,1 М СН 3 СООН; б) 0,1 М НСООН; в) 0,1 М HCN?

154. Выведите формулу для расчета рН: а) ацетатной буферной смеси; б) аммиачной буферной смеси.

155. Вычислите молярную концентрацию раствора HCOOH, имеющего pH = 3.

156. Как изменится рН, если вдвое разбавить водой: а) 0,2 М раствор HCl; б) 0,2 М раствор СН 3 СООН; в) раствор, содержащий 0,1 М СН 3 СООН и 0,1 М СН 3 СООNa?

157*. 0,1 н раствор уксусной кислоты нейтрализовали 0,1 н раствором гидроксида натрия на 30 % своей первоначальной концентрации. Определите рН полученного раствора.

158*. К 300 см 3 0,2 М раствора муравьиной кислоты (K = 1,8∙10 –4) прибавили 50 см 3 0,4 М раствора NaOH. Измерили рН и затем раствор разбавили в 10 раз. Рассчитайте рН разбавленного раствора.

159*. К 500 см 3 0,2 М раствора уксусной кислоты (K = 1,8∙10 –5) прибавили 100 см 3 0,4 М раствора NaOH. Измерили рН и затем раствор разбавили в 10 раз. Рассчитайте рН разбавленного раствора, напишите уравнения химической реакции.

160*. Для поддержания необходимого значения рН химик приготовил раствор: к 200 см 3 0,4 М раствора муравьиной кислоты прибавил 10 см 3 0,2 % раствора KОН (p = 1 г/см 3) и полученный объем разбавил в 10 раз. С каким значением рН получен раствор? (K HCOOH = 1,8∙10 –4).

Не всем известно, что множество болезней происходят из-за одной причины – нарушения кислотно-щелочного баланса организма. Для улучшения и сохранения хорошего здоровья не зря многие врачи, диетологи и народные целители рекомендуют придерживаться сбалансированного рациона и пить воду в достаточном количестве. Что такое pH-баланс, какие продукты питания являются кислотными, а какие – щелочными? Обо всем подробно далее.

Кислотно-щелочной баланс в организме – что такое Ph?

Сокращение pH происходит от латинского словосочетания pondus Hydrogenii, что в переводе означает «вес водорода». pH является показателем содержания кислоты и щелочи в растворе, а проще говоря в ыражает количество водородных атомов.

Значение pH измеряется по шкале от 0 до 14, где интервал от 0 до 7 составляют положительные ионы водорода, интервал от 7,1 до 14 – отрицательные гидроксильные ионы.

Кислотно-щелочной баланс в организме также измеряется показателем pH: значения более 7 означают щелочную реакцию, меньше 7 – кислую, pH=7 означает нейтральную реакцию. Очищенная вода соответствует этому значению. Если показатель ниже нормы 7,4 – это говорит об ацидозе – чрезмерном закислении, если выше значения 7,45 – об алкалозе – избытке щелочи, который встречается намного реже ацидоза.

На заметку! Значение pH мочи, слюны и крови у здорового человека

pH мочи

Значения мочи и слюны проверяются посредством лакмусовых тест-полосок.

Признаком хорошего здоровья по анализу мочи являются такие показатели: утром – 6-6,5; вечером – 6,5-7. Эти значения показывают степень усвоения щелочных минералов, необходимых для обезвреживания лишних кислот.

pH слюны

Хорошим при анализе слюны является показатель 6,4-7. Проверка уровня pH слюны наиболее достоверна утром натощак. Этот анализ показывает состояние органов пищеварения и количество ферментов в организме. В случае значения выше 7 у вас явные проблемы с работой желудка.

pH крови

В крови показатель pH колеблется в интервале от 7,35 до 7,46. Кислотность плазмы артериальной крови здорового человека составляет в среднем 7,4 рН, венозной – 7,35 рН. Значение pH крови проверяется методом забора крови из пальца. Если значение находится вне пределов указанной нормы – это говорит о каких-то серьезных заболеваниях и осложнениях.

Причины нарушения кислотно-щелочного баланса в организме

Кислотно-щелочной баланс человеческого организма отражает его здоровье. Так, большинство заболеваний возникают вследствие несбалансированного питания, когда в рационе преобладает кислотная пища, а количество употребляемой чистой воды недостаточно.

Наш идеальный рацион должен состоять на 2/3 из щелочных продуктов и лишь на 1/3 – из кислых. Однако с развитием аграрной цивилизации, а затем и современной пищевой промышленности ситуация постепенно менялась в худшую сторону и сегодня многие, а возможно большинство людей потребляют, напротив, около 1/3-1/4 щелочных продуктов, в то время как кислые продукты составляют большую часть рациона. Это приводит к дисбалансу в сторону закисленности организма – к ацидозу, следствием которого является быстрое старение всего тела.

Исследования ученых показали, что в древности человек питался на 1/3 животной пищей и на 2/3 растительной (разумеется, это не относится к народам Севера, которым и сейчас мяса требуется больше). То есть ранее наш рацион был преобладающе щелочной. Следовательно, кислотно-щелочной баланс был относительно лучше. Сегодня у большинства людей в рационе преобладают полуфабрикаты, консервы, кондитерские изделия, выпечка из муки тонкого помола, насыщенные жиры, рафинированная и мертвая пища, огромное количество кофе и фармацевтических препаратов, добавим ко всему курение и чрезмерное количество алкоголя – и получим ацидоз. Алкалоз – чрезмерное содержание щелочи встречается значительно реже и чаще всего вызван излишним приемом фармацевтических препаратов.

К каким заболеваниям приводит закисление и нужно ли ощелачивать организм?

В организме человека происходит саморегуляция кислотно-щелочного баланса.

При ацидозе выделяется щелочь на сохранение такого равновесия, но вместе с тем происходят процессы, приводящие к снижению благополучия всего организма:

• Кислоты выделяются через ЖКТ, органы дыхания, кожу;
• Кислоты накапливаются в мышцах и других тканях;
• Кислоты нейтрализуются такими минералами как магний, калий, кальций, натрий.

Закисление приводит ко многим заболеваниям:

• Так, при выходе солей кальция и магния из костей образуется остеопороз, слабость в мышечной системе, появляются заболевания суставов.
• Уменьшение запасов щелочи в нервной ткани приводит к снижению интеллекта, возникновению большого риска психических расстройств или заболеваний, появляется хроническая усталость, бессонница, неуверенность в своих силах, депрессия, апатия.
• При потере калия, натрия и магния нередко возникают заболевания сердечно-сосудистой системы, нарушения в работе почек, геморрой, подагра.
• Нередко ацидоз доводит до диабета, инфаркта, атеросклероза, заболеваний зубов, бесплодия у мужчин и женщин.
• Кроме того, закисление приводит к ряду заболеваний ЖКТ – к язвам, гастриту, запорам, тошноте, болям в желудке, горечи во рту.

В целом закисление организма вызывает более двух сотен заболеваний, в том числе и онкологические. Доказано, что раковые клетки способны жить лишь в кислой среде! Когда их помещают в среду с pH=6,5 – клетки рака растут на глазах, в то время как в среде 7,4 и выше они не выживают. То есть человеку просто жизненно необходимо создавать и сохранять щелочной показатель pH, поскольку любая вредная микрофлора рождается и развивается только в закисленной среде. Если организм закислен, необходимо проводить ощелачивание организма. Каким образом это делать – рассмотрим далее, после таблицы кислотности продуктов, напитков и минералов.

Таблицы кислых и щелочных продуктов питания, напитков и минералов

В этих таблицах средние значения pH продуктов, напитков и минералов разделяются на группы щелочных и кислотных.

Таблица 1. Кислые продукты, напитки и минералы

Тип	Слабо закисляющие	Закисляющие	Сильно закисляющие
Фрукты, ягоды	Гранат.	Фруктовые соки с консервантами.
Овощи, бобовые	Фасоль.	Ревень.	Какао.
Орехи, семечки, масла	Семена тыквы и подсолнечника, подсолнечное масло.	Кешью, Пекан.	Грецкий орех, Фундук, Арахис.
Зерновые	Красный рис.	Кукуруза, Гречка, Овсянка, Рис, Рожь.	Изделия из белой муки тонкого помола.
Мясо, рыба	Морская рыба, Раки, Крабы, Моллюски, Дикая утка.	Индейка, Гусь, Курица, Кролик.	Свинина, Оленина, Говядина.
Молочные продукты, яйца	Яйца, Кисломолочные продукты, Творог, Сливочное масло.	Коровье молоко.	Сыр.
Напитки	Черный чай.	Кофе.	Газированные напитки, Алкоголь.
Минералы		Хлор, Фосфор, Сера.

Таблица 2. Щелочные продукты, напитки и минералы

Тип	Слабо ощелачивающие	Ощелачивающие	Сильно ощелачивающие
Фрукты, ягоды	Апельсины, Персики, Бананы, Черника, Авокадо, Сливы.	Груши, Изюм, Виноград, Финики, Яблоки, Вишня.	Лимон, Манго, Смородина, Клубника, Малина, Грейпфрут, Арбуз.
Овощи, бобовые	Горох, Картофель, Помидоры, Кукуруза, Оливки, Соя, Капуста.	Батат, Свекла, Салат, Сельдерей, Морковь, Тыква.	Шпинат, Лук, Спаржа, Брокколи, Чеснок, Соки из овощей.
Орехи, семечки, масла	Каштаны, Рапсовое масло.	Миндаль, Льняное масло.
Зерновые	Амарант.	Чечевица.
Молочные продукты, яйца	Молоко и сыр из сои, Шубат.
Напитки	Чай с имбирем, женьшеневый чай.	Зеленый чай, Цикорий.	Чаи на травах.
Минералы		Магний, Натрий, Калий, Кальций.

Как привести pH в норму и как удержать уровень кислотно-щелочного баланса в организме?

Чтобы pH постоянно был в норме и организм не изнашивался борьбой с лишней кислотностью, рацион человека должен состоять на 70-80% из щелочной пищи и лишь на 20-30% из кислых продуктов. Из них углеводная составляющая должна быть равна примерно 50%, жиры – 25%, белки – также 25%.

Чтобы привести кислотно-щелочной баланс в порядок, следует:

• Есть больше разных фруктов, ягод и овощей, пить ощелачивающие напитки;
• Количество употребляемого тяжелого мяса (свинина, говядина, конина) снизить и заменить рыбой или птицей (курица, индейка);
• Прекратить или снизить употребление консервированных, жареных, соленых и копченых продуктов;
• Отказаться от употребления пищи с искусственными добавками;
• Отказаться от вредных привычек, чрезмерного потребления алкоголя и лекарственных препаратов (кроме самых необходимых);
• Употреблять такие нерафинированные растительные масла как оливковое, льняное, кунжутное;
• Употребляемые кондитерские изделия и сахар заменить натуральным медом, сухофруктами, горьким шоколадом;
• Отказаться от выпечки из муки высшего сорта, вместо этого употреблять бездрожжевой или подсушенный хлеб из муки грубого помола;
• Избегать употребления слишком горячей и слишком холодной пищи;
• Если имеется лишний вес – снизить калорийность рациона;
• Из сортов чая предпочтение отдать зеленому, белому и красному, а вот от кофе желательно отказаться;
• Воду пить очищенную, природную, дистиллированную, талую или структурированную – выпивать необходимо 1,5-2 литра в сутки отдельно от приема пищи (не позднее, чем за 15 минут до еды и не ранее, чем через 1,5-2 часа после).

Кроме того, важно употреблять продукты не только в правильном соотношении, но также правильно их сочетать, поскольку одни союзы являются удачными, в то время как другие – нездоровыми:

• Мясо, яйца, сыр, грибы хорошо сочетаются с зеленью и овощами, плохо – с крахмалами, другими жирами и белками;
• Крахмалы хорошо сочетаются с растительными и животными жирами, зеленью и овощами, плохо – с белками, сахарами, фруктами;
• Бобовые хорошо сочетаются с зеленью и овощами, плохо – с остальными продуктами;
• Фрукты хорошо сочетаются с другими фруктами и ягодами, с некоторыми молочными продуктами, с орехами, плохо – с крахмалами, белками, сладостями.

В заключение

Не зря говорят: «человек есть то, что он ест». Если вы желаете восстановить и сохранить свое здоровье, придерживайтесь принципов правильного питания, отказавшись от такой привлекательной для глаз, но очень вредной для тела пищи. И будьте здоровы!

Как все мы помним из школьного курса химии, pH - это единица активности иона водорода, равная обратному логарифму активности водородных ионов. Таким образом, вода с показателем рН, равным 7, имеет 10 -7 моль на литр ионов водорода, а вода с рН 6 - 10 -6 моль на литр. Шкала значений рН может варьировать в диапазоне от 0 до 14.

В целом вода с pH меньше 7 считается кислой, а с рН больше 7 - щелочной. Нормальный диапазон pH для поверхностных водных систем лежит в пределах от 6,5 до 8,5, а для подземных систем - от 6 до 8,5.

Значение pH воды (H 2 0) равно 7 при 25 °C , но при контакте с диоксидом углерода в атмосфере это равновесие смещается к pH - приблизительно 5,2. Из-за тесной связи pH с атмосферными газами и температурой настоятельно рекомендуется, чтобы вода была проверена как можно быстрее. Ведь pH воды не является мерой устойчивости кислой или щелочной реакции и не дает полной картины характеристик или повода для ограничения водоснабжения.

Мягкая вода

В целом вода с низким pH (меньше 6,5) является кислой, мягкой и коррозивной. Таким образом, в воду могут проникать ионы металлов, таких как: железо, марганец, медь, свинец и цинк из водоносного горизонта, сантехники и трубопроводов. Поэтому вода с низким pH может:

• содержать повышенные уровни токсичных металлов;
• привести к преждевременному повреждению металлических труб;
• иметь металлический или кислый привкус;
• окрашивать белье;
• иметь характерное "сине-зеленое" окрашивание раковины и стоков.

Основной способ решения проблемы низкого pH воды является использование нейтрализатора. Он подает раствор в воду, чтобы предотвратить реакцию воды с домашним водопроводом или электролитическую коррозию. Типичный нейтрализатор - химическая Нейтрализация этим средством увеличивает содержание натрия в воде.

Жесткая вода

Вода с pH выше 8,5 является жесткой. Она не представляет опасности для здоровья, но может вызвать эстетические проблемы. Эти проблемы включают в себя:

• Формирование "шкалы" или осадка на трубопроводах и светильниках.
• Щелочной привкус в воде, который может сделать вкус кофе горьким.
• Образование накипи на посуде, стиральной машине, бассейнах.
• Сложность в получении пены из мыла и моющих средств и образование нерастворимых осадков на одежде и т. д.
• Уменьшение эффективности электрических водонагревателей.

Как правило, эти проблемы возникают, когда жесткость варьируется в пределах от 100 до 200 миллиграмм CaCO 3 /л, что эквивалентно 12 граммам на галлон. Вода может быть смягчена за счет использования ионного обмена или добавлением золы, известково-содовой смеси, но оба процесса увеличивают содержание натрия в воде.

PH питьевой воды

Пристальное внимание к контролю pH необходимо на всех этапах водоподготовки для обеспечения удовлетворительного качества и обеззараживания воды. Хотя pH воды обычно не имеет прямого влияния на потребителей, это один из самых важных эксплуатационных параметров качества воды. Для эффективной дезинфекции с хлором показатель pH предпочтительно должен быть меньше, чем 8. PH воды на входе в систему распределения необходимо контролировать, чтобы свести к минимуму коррозию труб. Невыполнение этого требования может привести к загрязнению питьевой воды и неблагоприятным последствиям для ее вкуса, запаха и внешнего вида.

Оптимальное значение pH будет варьироваться для разных материалов в зависимости от состава воды и природы строительных материалов, используемых в системе распределения, но чаще всего оно лежит в диапазоне 6,5-9,5. Экстремальные значения pH могут быть результатом случайных разливов, поломок на очистных сооружениях.

Идеальный уровень pH ионизированной воды для долгосрочного употребления человеком находится между 8,5 и 9,5 (и никогда не превышает 10,0) с идеальным значением ОВП около 200mV-300mV (и ни в коем случае не выше 400mV).

PH воды в бассейне

Как уже упоминалось выше, pH - важнейшая характеристика не только для питьевой воды, но и для бассейнов, поскольку для дезинфекции воды все еще в основном применяют хлорирование, а при использовании хлора эффективность дезинфекции сильно зависит от исходного значения pH воды.

Хлор является основным дезинфицирующим агентом для предупреждения развития инфекций в общественных бассейнах, но хлор также реагирует с органическими веществами в воде и образует побочные продукты дезинфекции (ППД): органические вещества - производное гуминовых веществ, образующихся в результате взаимодействия воды с потом, мочой, волосами, клетками кожи и остатками средств личной гигиены, попадающих в воду от пловцов. Содержание ППД может быть измерено в виде суммы всех галогенированных соединений. Некоторые ППД увеличивают риск развития астмы, являются канцерогенами или раздражают глаза и кожу.

Хлор является общим названием которая образует газообразный хлор, реагирующий с водой. Растворяясь в воде, кислота образует гипохлорит и имеет значение рКа, равное 7,5.

Хлористая кислота является гораздо более эффективной, чем гипохлорит, убивая бактерии, цисты, споры и неактивные вирусные. Таким образом, если значение pH в плавательном бассейне находится на нижнем уровне регулируемого диапазона, меньшее количество хлора необходимо получить для той же степени дезинфекции, а следовательно, в воде образуется меньше потенциально опасных ППД. Как показывают многочисленные исследования, оптимальный уровень pH воды в бассейне лежит в пределах от 7,5 до 8,0. При снижении pH всего на 1-0,5 единицы (до 7,0-6,5) значительно повышается уровень ППД, которые к тому же еще и геннотоксичны.

Методы определения pH

Шкала pH является логарифмической шкалой, что означает, что каждое увеличение или уменьшение на 1 единицу представляет собой изменение с коэффициентом 10. Например, раствор с pH 11 в 10 раз более щелочной, чем раствор с pH 10. Существует несколько методов, как определить pH воды.

Определение pH с помощью тест-полосок

Тест-полоски представляют собой лакмусовую бумагу, реагирующую изменением цвета на колебания pH. Приобрести их можно в зоомагазинах, поскольку часто их используют для определения pH воды в аквариумах (даже незначительное колебание этого показателя может привести к гибели рыб).

При контакте с тест-полоски изменится. Вам придется только лишь сравнить итоговый цвет с образцом цветовой шкалы на упаковке и получить конкретное значение. Этот метод определения pH быстр, прост, дешев, но имеет достаточно большую погрешность.

Лакмусовая бумага «Роттингер»

Приобрести в магазинах медтехники вашего города. Проведя анализ различных ph тестов (начиная от дешевых китайских и заканчивая дорогими голландскими), мы пришли к выводу, что минимальную погрешность в показании дают немецкие ph полоски «Роттингер». В упаковке идет индикаторная шкала от 1 до14 (максимальный доступный интервал!) и 80 ph полосок, которых хватает на долгое время. С помощью данных полосок можно измерить не только ph воды, но и ph таких биологических жидкостей, как слюна, моча и тд. Так как хорошие ph метры достаточно дорогие (около 3000руб), и для них приходится покупать буферные растворы для калибровки, то лакмусовая бумага «Роттингер» , цена которой не превышает 250-350 руб., послужит вам незаменимым помощником в точном определении уровня ph.

Определение pH с помощью pH-метра

В пластиковый или стеклянный стаканчик отбирают пробу воды (20-30 мл). Датчик прибора ополаскивают небольшим количеством дистиллированной воды, а затем погружают в раствор вместе с датчиком температуры. Шкала прибора показывает вам точное значение pH исследуемого раствора. При этом следует учитывать, что на точность измерений влияет регулярная калибровка прибора, для которой используют стандартные растворы с известной величиной pH. Этот метод определения pH точен, прост, быстр, но требует больших материальных затрат по сравнению с предыдущим и простейших навыков работы с лабораторным оборудование и химическими растворами.

Таким образом, pH воды - это не просто термин из школьного курса химии, но и показатель качества воды, который должен контролироваться во избежание возникновения проблем с оборудованием и здоровьем.