Вода для тела является вторым по необходимости компонентом после воздуха. Все клетки, органы и ткани организма содержат этот важный компонент. Поэтому все вещества, изменяющие её состав влияют на весь организм в целом. Одним из важнейших показателей качества воды является водородный показатель — рН (по-русски произносится «пэ-аш»).
Водородный показатель является мерой активности ионов водорода, через которую количественно выражается кислотность жидкости. Он равен модулю (с противоположным знаком) десятичного логарифма активности водородных ионов, единица измерения — моль на один литр.
Понятие «водородный показатель раствора» и шкала рН были предложены в 1909 году датским химиком С.П.Л. Сёренсеном, руководителем химико-физиологической лаборатории Карлсберга в Копенгагене. Свои исследования учёный опубликовал одновременно в двух статьях, напечатанных в Германии и во Франции.
Уровень рН воды отражает её кислотно-щелочное равновесие, которое оказывает огромное влияние на биохимические реакции, протекающие в водной среде. Соответственно, от того, какую воду употребляет человек, зависит качество многих процессов в его организме. Так, например, концентрация ионов водорода в растворе зачастую влияет на биологическую активность нуклеиновых кислот и белков, их физико-химические свойства.
Справка: для большинства животных и растений, обитающих в воде, пригодным для жизни является специфический уровень кислотности. Даже незначительное её изменение приводит к их гибели. При значении водородного показателя ниже 4 или свыше 10 погибает почти вся рыба, а многие животные не выживают в среде, где рН менее 3 и больше 11.
Для измерения кислотно-щелочного равновесия растворов широкое применение нашли несколько методик. Грубую оценку можно произвести при помощи индикаторов, измерить точно рН-метром или определить аналитическим путём — кислотно-основным титрованием.
- Для приблизительной оценки концентрации ионов водорода чаще всего применяют красители органического происхождения, цвет которых зависит от кислотности среды. Самыми распространёнными индикаторами являются: лакмус, метилоранж, фенолфталеин и др. Они способны находиться в двух формах различной окраски: в основной или в кислотной. При контакте с водой цвет каждого из красителей изменяется в своём интервале кислотности, составляющем обычно 1 — 2 единицы. Существуют индикаторные полоски как на основе одного из веществ-красителей, так и «универсальные» — со смесью из нескольких индикаторов. Преимущество этого метода — дешевизна, быстрота и наглядность исследования. Для того, чтобы узнать значение рН жидкости, необходимо лишь погрузить в неё индикаторную полоску и получившийся цвет сравнить со шкалой на упаковке. Но этот метод обладает достаточно большой погрешностью.
- При помощи специального прибора, рН-метра, можно измерять «водородный показатель» с большей точностью (до 0,01 единицы рН) и в более широком диапазоне. Пробу воды объёмом 20 — 30 мл отбирают в стакан или колбу. Затем датчик прибора, предварительно обмытый дистиллированной водой, погружают в раствор. Значение рН жидкости оценивают по шкале прибора. Точность измерений зависит от регулярной калибровки прибора с помощью стандартных растворов с заданной величиной рН. Данный метод точен, быстр, достаточно прост, но более затратен материально и требует наличия некоторых навыков работы с лабораторной техникой и химическими растворами.
- Точные результаты получают методом кислотно-основного титрования. Но его можно реализовать только в условиях лаборатории. К исследуемой жидкости по одной капле добавляют раствор заданной концентрации (титрант). Начинает протекать химическая реакция. При помощи индикатора выделяют момент, когда титранта достаточно для полного завершения реакции. По количеству добавленного титранта и его концентрации определяют кислотность исследуемого раствора.
В зависимости от значения рН воду подразделяют на следующие типы:
источник
Среднестатистическому гражданину, которому никогда не приходилось выяснять качество потребляемой воды, вряд ли известно, что одним из ключевых характеристик является водородный показатель pH. Он выступает индикатором концентрации в воде свободных ионов водорода. Более подробно это можно пояснить, как показатель отношения количество ионов Н+ к ОН-, возникающих в процессе диссоциации воды. В чем же ценность такой информации для простого водопотребителя. Современные системы обратного осмоса не только очищают воду от вредных примесей, но и выравнивают PH до питьевого уровня СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода.
От стоящей рядом с буквенными символами цифры зависит какими химическими качествами обладает сданная на анализ вода. Так, если рН>7, что свидетельствует о пониженной концентрации свободных ионов водорода, относительно ОН-, то это указывает на щелочную реакцию жидкости. Если наоборот, то реакция будет кислой (рН 9,5
На данный момент ВОЗом не регламентируются величины рН с точки зрения медицинских показателей. Однако, специалисты этот вопрос не оставляют без внимания и указывают, что низкий рН сигнализирует о высокой коррозийной активности среды. А, когда фиксируется рН>11, то вода становится неприятно мылкой, зловонной, раздражает кожный покров и глаза. Оптимальными считаются величины, принадлежащие диапазону от 6 до 9.
Вода – это жизнь, в принципе, а питьевая напрямую влияет на здоровье человека. При этом нужно понимать, что нормальная жидкая среда тела является щелочной.
Если pH сдвигается в сторону «закисления», то организм начинает этому сопротивляться, что проявляется:
- выделением кислоты в ЖКТ, почки, легкие, кожные покровы;
- кислоты накапливаются в мягких тканях – в основном в мышцах;
- для нейтрализации кислоты используются натрий, магний, кальций, калий, пр.
Активизация таких процессов приводит к ослаблению организма, снижению иммунитета и, как следствие, к возникновению различных заболеваний. В целом подобные процессы называются выравниванием кислотно-щелочного баланса.
Все ключевые жизненно важные жидкие среды (кровь, слюна, лимфа, жидкости – межклеточная и спинномозговая) характеризуются слабощелочной реакцией. А это значит, что для максимально комфортного усваивания потребляемой воды организмом, она должна быть, как минимум, нейтральной, а лучше слабощелочной. А, если в ней преобладает кислотно-щелочная реакция, то, определенная энергия будет тратиться на выравнивание окислительно-востановительного показателя. А это, как мы уже отметили, может стать причиной тяжелых заболеваний.
Интересно, что нервные окончания крайне чувствительны к колебаниям рН. Известно, что в клетке организма рН=7, а для внеклеточной жидкости этот показатель определяется как 7,4. При повреждении тканей механическим или термическим образом, имеет место разрушение клеточных стенок и внутриклеточная жидкость воздействует на нервные окончания, расположенные вне клетки. В этот момент человека беспокоят болевые ощущения. Специалисты изучали эту область и пришли к выводу, что катионы водорода являются их причиной. Причем с уменьшением рН жидкости боль становится более сильной. Именно этим объясняется противоречие, когда воспаление одного органа неболезненное вообще, а другого – вызывает острую боль.
Установка в систему водоподачи, такого узла, к примеру, как фильтр для воды Аквафор Осмо 50 исп.5 способна решить проблему с дисбалансом щелочных и кислотных реакций. После обработки по системе обратного осмоса вода получает снижение значения рН. Это говорит о том, что гидрокарбонат-ионы, в процессе частичного гидролиза удаляются, а вода обретает щелочную реакцию.
Хотим отметить, что наряду с описанным функционалом, фильтр обратного осмоса отсекает высокомолекулярные компоненты и неорганические загрязнения. В том числе из воды удаляются гербициды, пестициды, соли тяжелых металлов, нитраты, а также вредоносные биочастицы. Через такую воду человек не заразится, к примеру, холерой, поскольку вибрион задержит мембрана.
источник
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 (H20) 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.
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 кальцинированная сода. Нейтрализация этим средством увеличивает содержание натрия в воде.
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 CaCO3/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.
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).
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 хлористой кислоты, 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.
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.
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 водой цвет 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.
Приобрести лакмусовые бумажки 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.
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.
источник
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:
Чем грозит низкий уровень pH 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.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
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.
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.
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!
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.
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:
Наличием (или отсутствием) автоматической калибровки.
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.
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.
Далее просушите тест-полоски, разложив их на чистой бумаге или развесив на бельевой веревке.
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:
источник
Водородный показатель (pH) считается наиважнейшей характеристикой питьевой воды. Он отвечает за баланс щелочей и кислот в организме человека. Таким образом, от pH зависит ход химических реакций и биологических процессов в клетках.
Сокращение из двух букв берет свое начало в латинском языке. Оно расшифровывается как «сила водорода» и означает меру активности заряженных частиц данного элемента. Чтобы рассчитать величину показателя pH, измеряют концентрацию ионов водорода. Затем из полученного числа извлекается десятичный логарифм и умножается на (-1). Математическая формула выглядит так: pH = -lg[H + ].
По сути, водородный показатель — это соотношение в жидкости ионов H + и OH — , которые образуются при распаде молекул воды. Идеальным называют соотношение 1:1, т.е. pH=7. Таким значением обладает дистиллированная вода.
Величина показателя напрямую связана с температурой воды и ее взаимодействием с воздухом. Если в закрытом сосуде pH будет равняться 7, то с попаданием в жидкости диоксида углерода значение опустится до 5,2.
На водородный показатель также влияют вещества, растворяющиеся в воде. Добавление одних веществ повышает кислотность, других – ее понижает. Это явление позволяет оценить чистоту жидкости, даже когда визуально она не имеет примесей.
Границы допустимых значений водородного показателя определяет СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Согласно данному документу, норма pH питьевой воды из-под крана не должна выходить за рамки 6-9 баллов.
Однако ученые ставят более строгие границы: от 6,5 до 8,5. Это связано с нейтральностью человеческой крови: считается, что для человека наиболее благоприятна вода со сходным значением показателя. В идеале напиток должен иметь pH=7,5. Такая вода благотворно влияет на обменные процессы в организме человека. И именно из-за этого после сладкой газировки во рту остается неприятная сухость: химические примеси в таком напитке понижают pH организма.
Значения pH различных напитков
Вода с низким значением водородного показателя, то есть кислая, может применяться для умывания (она эффективно удаляет загрязнения с поверхности тела). Щелочная вода, имеющая больше 7-9 баллов, улучшает состояние организма (если не злоупотреблять ей).
Чтобы всегда пить воду с полезным значением водородного показателя, рекомендуется использовать систему фильтров для питьевой воды (например, обратный осмос под кухонной раковиной).
Приобрести такое оборудование можно в интернет-магазине компании «Кванта +».
Водородный показатель бутилированной воды обычно указывается на этикетке. Благодаря этому подобрать нужную бутылку в магазине не составляет труда.
Чтобы узнать, вода с каким водородным показателем попадает в чайник, не обязательно обращаться в платные лаборатории. Достаточно применить один из распространенных индикаторов, и сразу станет ясно, нуждается ли вода в дополнительной обработке.
Лакмусовая бумага – наиболее дешевый и простой вариант определения pH среды. Этот индикатор меняет цвет при взаимодействии с водой, водородный показатель которой отличается от нейтрального. Таким свойством бумагу наделяет пропитка красящими веществами, вступающими в реакцию с водой. В бумаге присутствует более полутора десятка различных красителей. Чаще всего они имеют естественное происхождение, т.е. получаются из растений и лишайников.
При попадании бумаги в щелочную среду, она синеет. В кислотную – краснеет. Для более точного определения pH воды используют специальную цветовую шкалу.
Чтобы с высокой точностью измерить водородный показатель жидкости, используют прибор под названием «pH-метр». Его цена значительно превышает стоимость бумаги или полосок. Однако он позволяет устанавливать значение кислотности воды с точностью до сотых долей.
Компактный бытовой pH-метр
Данные устройства делятся на лабораторные и бытовые. В условиях жилой квартиры или офиса удобнее всего пользоваться вторым видом. Бытовые pH-метры делятся на группы в зависимости от:
- наличия автоматической калибровки;
- наличия защиты от влаги;
- точности получаемых значений.
Калибровка прибора проводится с помощью буферных растворов.
Совет: чтобы не усложнять себе жизнь, для использования в домашних условиях стоит приобрести измеритель с автоматической калибровкой
Чтобы быстро и удобно померить уровень pH воды, применяют индикаторные полоски. Их можно приобрести в зоомагазине, где они продаются для определения уровня кислотности в аквариумах.
Такую полоску достаточно на мгновение опустить в водопроводную воду, чтобы получить результат – влажная часть бумаги практически мгновенно меняет цвет.
Упаковка тест-полосок с цветовой шкалой
Кроме того, тест-полоски можно сделать дома своими руками. Для этого нужно в течение получаса отваривать красную капусту, а затем около десяти минут вымачивать в остывшем растворе обычную принтерную бумагу. Если после высыхания капнуть на текст-полоску кислотой, она покраснеет. Если капнуть щелочью – пожелтеет.
Величина pH для обычной питьевой воды зависит от материала водопровода, состава исходной воды и температуры на улице. Однако она всегда остается в диапазоне 6,5-9,5. Если водородный показатель сильно отличается от норм, значит, где-то произошла поломка или в воду попали посторонние загрязнения.
Водородный показатель воды в бассейне должен оставаться в пределах 7,5-8 баллов. Резкое падение его уровня ниже 7 приводит к повышению токсичности такой жидкости, купаться в ней не стоит.
При этом не стоит забывать, что для прочих растворов и веществ кислотность может быть значительно выше или ниже нормальной водной. Например, лимонный сок имеет pH=2,5, кофе – 5, а мыло для рук – 10. При этом молоко, которое часто употребляют при изжоге в надежде снизить кислотность желудка, имеет близкие к нейтральному значения pH=6,6-6,9.
Водородный показатель воды – важный показатель, влияющий на самочувствие человека. Отклонение этой величины от нормы свидетельствует о проблемах в водопроводе, на это стоит обращать внимание. Чтобы определить pH воды для питья, можно воспользоваться лакмусовой бумагой или pH-метром. Результат измерения покажет, насколько безопасна жидкость.
источник
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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:
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
Интересно знать: Немецкий биохимик ОТТО ВАРБУРГ, удостоенный в 1931 Нобелевской премии по физиологии и медицине доказал, что недостаток кислорода (кислая среда pH
Для сохранения и поддержания здоровья нам необходима правильная щелочная вода (рН=7.5 и выше). Это позволит лучше сохранять кислотно-щелочное равновесие жидкостей организма, так как основные жизненные среды имеют слабощелочную реакцию.
Уже при нейтральной биологической среде организм может обладать удивительной способностью к самоисцелению.
Нажатие на кнопку « Узнать » не ведет к каким-либо финансовым тратам и обязательствам.
Вы лишь получите информацию о доступности правильной воды в Вашем регионе ,
а так же получите уникальную возможность бесплатно стать членом клуба здоровых людей
и получить скидку 20% на все предложения + накопительный бонус.
Вступи в международный клуб здоровья Coral Club, получи БЕСПЛАТНО дисконтную карту, возможность участия в акциях, накопительный бонус и другие привилегии!
источник
Как известно молекула воды на одну треть состоит из кислорода и на две трети из водорода.
Вода может ионизироваться, т.е. терять электрон, переходящий к другому атому или молекуле. В таком случае молекула распадается на ион гидроксила и ион водорода. Вода, в которой доминируют ионы водорода, называется кислотной. А воду, в которой преобладают ионы гидроксила, называют щелочной. Если их значения равны, то такую воду называют нейтральной.
Пресловутое словосочетание «кислотно-щелочной баланс» — это и есть соотношение кислоты и щелочи. Уровень этого значения характеризуется символом «pH» (power Hidrogen – «сила водорода»), позволяющий определить количество водородных атомов в любом виде раствора.
Наш организм всегда стремиться к уровню pH=7,0, как к наиболее сбалансированному значению, уравновешивая соотношение ионов водород и гидроксила. Нарушение этого баланса может привести к серьезным заболеваниям.
Организм имеет способность регулировать кислотность, выделяя кислоты посредством работы желудочно-кишечного тракта, легких, почек, кожи. Он также может нейтрализовать их через силу минералов: кальция, натрия, калия, магния. Организм также может аккумулировать кислоту в тканях (в мышцах).
У современных людей дисбаланс pH в большинстве случаев вызван повышенной кислотностью (ацидоз). Почему именно у современных? Это связано с тем, что сегодня люди в основном утоляют голод и жажду через кислую и в большей степени вредную пищу и сладкие напитки.
При повышенной кислотности организму тяжело усваивать минералы. Поэтому страдают наиболее важные органы, которые в них постоянно нуждаются. Ацидоз приводит к различным заболеваниям желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, желчекаменным болезням, приводит к лишнему весу, хрупкости костей и суставным болям.
Также негативным фактором является повышенное содержание щелочи в организме. Но это встречается гораздо реже, в основном при употреблении лекарственных средств, содержащих щелочь. При повышенной щелочности организма также нарушается усвоение минералов, пища усваиваться медленно. Повышенное содержание щелочи, хоть и встречается реже, но оно очень опасно. Это может привести к болезням печени, кишечника, кожи, аллергии и обострению хронических болезней.
Такие важные среды, как кровь, лимфа, спинномозговая и межклеточная жидкости имеют слабощелочную реакцию. Уровень pH не должен отклоняться от значения 7,38-7,48 даже в пределах 10%. Если щелочность в этих средах снижается, то могут быть спровоцированны некоторые биохимические реакции, которые могут привести к развитию болезней.
В некоторых странах щелочная вода, как средство для лечения многих болезней, официально принята органами здравоохранения. Так, например, министерство здравоохранения Японии в какое-то время даже рекомендовало пить такую воду для профилактики и лечения рака.
Но сегодня щелочную воду доктора рекомендуют пить только людям, имеющим повышенную кислотность. Если у человека кислотность в норме, то пить такую воду не рекомендуется, так как она может испортить желудок.
О продуктах, регулирующих баланс pH
Употребление сладких газированных напитков, чая и кофе моментально вызывают дисбаланс pH, которые восстановить гораздо тяжело. Уровень pH в таких напитках составляет не более 3,2, и чтобы нейтрализовать действия одного стакана газировки, потребуется выпить в 30 раз больше воды.
Врачи рекомендуют как можно чаще употреблять продукты, содержащие щелочь, которые помогают нашей крови оставаться слабощелочной и лучше переносить кислород к клеткам и выводить отходы. Как уже было отмечено ранее в современном мире человек утоляет голод и жажду через кислотообразующие продукты, доля которые составлять 80% от всего рациона питания.
Не всегда кислотосодержащие продукты имеют кислый вкус. Просто их расщепление в организме приводит к образованию больше кислоты, чем щелочи, и это не зависит от того, кислая эта продукция или нет.
К кислотосодержащим продуктам относятся:
— свиное, куриное, говяжье, баранье мясо;
— мучные изделия;
— сахар;
— чай, кофе, алкогольные напитки, лимонад;
— мороженное, торты.
К щелочным продуктам можно отнести:
-фрукты (неконсервированные);
-овощи;
-зелень;
-соя;
-картофель;
-минеральная вода без газа.
Не нужно полностью исключать из рациона кислотосодержащие продукты. В них также есть много пользы. Они являются основным источником аминокислот, витаминов и белков. Нужно грамотно сокращать их употребление.
Стоит отметить, что к дисбалансу уровня pH могут привести не только употребление тех или иных продуктов и напитков. Часто дисбаланс вызывается из-за стресса, слабой двигательной активности, злоупотребления медикаментов, загрязненной окружающей среды. На эти факторы также необходимо обращать внимание.
Чистая питьевая вода способна улучшать нашу кровь, которая при циркуляции выводит из клетки молекулы водорода. Это позволяет превратить среду клетки в слабощелочную, а ферменты, работающие внутри клетки, в данном случае будут работать максимально эффективно.
источник
Из этой статьи вы узнаете:
- Что такое рH воды
- Как рH воды влияет на ее качество
- От чего зависит уровень рH воды
- В каких пределах колеблется норма рH воды
- Какой уровень рH должен быть у питьевой воды
- О чем говорит показатель рH воды в бассейне
- Чем полезна щелочная вода и как приготовить ее самостоятельно
Качество воды в значительной степени зависит от показателя активности ионов водорода. Именно этот критерий влияет на кислотно-щелочное равновесие и обуславливает биохимические реакции, которые вызывает в организме употребленная жидкость. Из этой статьи вы узнаете, что такое pН воды, каково его влияние на качество жидкости, а также о способах его определения и коррекции.
Прежде всего, стоит разобраться, что такое pH воды. Это единица активности ионов водорода, выражающая уровень кислотности жидкости. Показатель pH равен обратному логарифму активности водородных ионов. К примеру, если рН воды равен 6, жидкость содержит 10⁻⁶ моль ионов водорода на один литр. Соответственно, если pH равен 7,5, то в одном литре воды находится 10⁻⁷’⁵ моль ионов водорода.
Уровень кислотности воды измеряют по шкале, диапазон которой варьируется от 0 до 14. При уровне pH меньше 7, жидкость считается кислотной, если выше 7 – щелочной. Поверхностные воды могут иметь pH в районе 6,5–8,5, нормой для подземных вод является 6–8,5.
При температуре +25 °С рН воды равняется 7. Однако взаимодействие жидкости с содержащимся в атмосфере диоксидом углерода снизит это значение до 5,2. На уровень pH существенное влияние оказывают атмосферный газ и температура, в связи с этим анализ воды должен осуществляться в кратчайшие сроки. Полную оценку ее качества на основании уровня pH дать нельзя, также повышенная или пониженная кислотность не будет служить поводом для ограничения использования и подачи жидкости.
Растворяясь в воде, различные химические элементы изменяют ее состав, за счет чего меняется и показатель уровня кислотности. При добавлении в жидкость кислоты повышается количество содержащихся в ней ионов водорода с одновременным снижением концентрации гидроксид-ионов. Добавление щелочи запускает обратный процесс: происходит увеличение содержания гидроксид-ионов и уменьшение концентрации ионов водорода.
Рекомендуемые статьи по данной теме:
Итак, что же такое pН воды? Этот показатель отражает уровень кислотности или щелочности среды, которые свидетельствуют о количественном содержании в жидкости элементов, нейтрализующих щелочь и кислоту соответственно.
Если для сравнения взять температуру жидкости в качестве показателя, мы узнаем лишь уровень нагрева воды, но не количественный показатель тепла. То есть, потрогав воду, мы можем понять, что она является теплой или холодной, однако количество содержащегося в ней тепла нам известно не будет. Мы не сможем определить, сколько времени необходимо для нагрева или остывания жидкости.
Уровень pH относится к одному из основных показателей качества воды. Он свидетельствует о кислотно-щелочном балансе жидкости, определяя протекание в ней тех или иных биологических и химических процессов. Величина кислотно-щелочного баланса воды влияет на уровень коррозийной агрессивности жидкости, уровень токсичности загрязняющих веществ и другие факторы. Кроме того, именно от кислотно-щелочного баланса нашего организма зависит состояние здоровья, настроение и общий тонус тела.
Существует деление воды на группы в соответствии с присущим жидкости уровнем pH:
Величина pH
Осуществление контроля за уровнем pН важно на каждом из этапов очистки воды, поскольку смещение кислотно-щелочного равновесия отрицательно сказывается на вкусовых качествах, запахе и оттенке питьевой жидкости, снижая тем самым эффективность ее очистки.
Применяемые в России санитарные нормы допускают степень кислотности питьевой воды в пределах 6–9 единиц. Практически аналогичные требования содержатся в ЕС-директиве – 6,5–9,5 и в требованиях Агентства США по охране среды (USEPA) – 6,5–8,5.
В то же время существуют различия в уровне pH питьевой воды, а также жидкостей, предназначенных для удовлетворения потребностей в различных сферах жизни и производства. К примеру:
- Гидропоника предполагает применение растворов, уровень pH которых колеблется от 5,5 до 7,5. При этом указанный диапазон кислотно-щелочного равновесия жидкости делится на более узкие, предназначенные для конкретных видов растений.
- Общественные бассейны допускают использование воды с уровнем pH от 7,2 до 7,4; частные – от 7,2 до 7,6 (DIN 19643-1 – от 6,5 до 7,6).
- Для производства пива требуется вода, уровень pH которой варьируется от 6 до 6,5, безалкогольные напитки изготавливаются на основе жидкости с показателями от 3 до 6.
- При производстве экспортной водки на pH воды влияет степень жесткости используемой технологической жидкости. Уровень рН равняется 7, если жесткость составляет от 0 до 0,6 мг-экв/л и 6,5 – если жесткость колеблется от 0,61–1,2 мг-экв/л.
- На производстве водки, предназначенной для реализации на внутреннем рынке, – кислотно-щелочной баланс воды не превышает 7,8.
- Химическо-волоконное производство допускает уровень pH в границах 7-8.
- Красильно-отделочная отрасль промышленности использует воду с показателем 6,5–8,5.
- Для открытых систем теплоснабжения значение параметра кислотности воды варьируется от 7 до 8,5, для закрытых – от 7 до 11. В обоих случаях рН определяется при температуре 25 °С.
- Энерготехнические и паровые котлы работают с жидкостью, уровень кислотности которой составляет не менее 8,5, оборотные и добавочные воды систем охлаждения имеют pH от 6,5 до 8,5.
- Циркуляционные холодного контура используют воду с кислотностью от 6,5 до 8,2, горячего контура – от 6,80 до 8,00 и т. п.
Подробнее стоит рассказать об уровне рН для питьевой жидкости. По мнению специалистов, необходимо соответствие этого показателя нормальному уровню кислотно-щелочного баланса крови человека, равному 7,5. В связи с этим, нормой pH питьевой воды считается диапазон от 7 до 7,5.
Чистая питьевая вода, обладающая нормальным уровнем кислотности, способствует улучшению обменных процессов в организме человека, увеличивает общую продолжительность жизни и оптимизирует кислородообменные процессы. В свою очередь, сладкие, газированные и содержащие красители напитки снижают уровень pН крови, что приводит к закислению организма.
Многие специалисты рекомендуют приобретать бутилированную воду с хорошим рН, ведь ни одна фильтрационная система не придаст ей свойств, которыми обладает настоящая природная жидкость с оптимальным уровнем кислотности. Со всей информацией об уровне рН и других показателях воды можно ознакомиться на этикетке.
Также можно добиться снижения кислотности и придать воде полезные качества путем добавления в нее лимонного или огуречного сока. Однако это не всегда помогает привести уровень рН к необходимому значению. Самым эффективным способом коррекции pН считается электролиз, в результате которого образуются щелочная и кислая жидкости. Первую (с высоким уровнем pН) считают полезной, она подходит для использования в лечебных целях. Кислая вода называется «мертвой» и более пригодна для умывания.
Однако ежедневно проводить опыты с водой несколько затруднительно. Поэтому лучшим вариантом станет покупка слабо минерализованной природной воды, уровень кислотности которой является оптимальным для здоровья.
Разберемся, что такое дистиллированная вода и какой рН у нее. Эта жидкость получается при дистилляции – процессе, разделяющем жидкие компоненты и смеси друг от друга. В состав дистиллированной воды входят только молекулы кислорода и водорода без каких-либо посторонних примесей. Физико-химические свойства дистиллированной и обычной питьевой воды существенно отличаются за счет высокой степени очистки первой.
При значении pH воды, превышающем 7, речь идет о щелочной среде. Если показатель рН не достигает 7 – жидкость считается кислой. Для обычной воды характерна слегка кислая среда, уровень кислотности же дистиллированной равен 5,8.
Повышенная кислотность в этом случае является результатом большого количества растворенного в воде углекислого газа. В процессе растворения в дистиллированной воде СО2 превращается в карбоновую кислоту (2H₂O + CO₂ -> H₂O + H₂CO₃). Для раствора характерно наличие катиона аммония H₃O + и аниона гидрокарбоната HCO₃-. Процесс насыщения дистиллированной воды углекислым газом, увеличивающим рН жидкости до 7, занимает около 60–120 минут.
Существуют определенные сложности с измерением уровня кислотности такой сверхчистой воды, поскольку ее электропроводность является практически нулевой. А это оказывает существенное влияние на результаты измерений, проводимых при помощи специальных приборов – pH-метров.
Дистиллированную жидкость применяют в следующих целях:
- Непосредственно в качестве питьевой воды – дистиллированная очищена от всех возможных загрязнений, а значит, безопасна для употребления. Из-за отсутствия примесей, жидкость замерзает точно при 0 ° Присущие ей физико-химические свойства сохраняются при заморозке и последующей разморозке.
- Химические опыты. Именно дистиллированная вода используется при работе с реактивами в условиях лабораторий.
- В промышленности и в производстве. Без чистой воды невозможно изготовление прохладительных напитков, а также работа котлов, в которых за счет использования дистиллированной воды не образуется накипь.
- Без дистиллированной воды не обходятся практически никакие медицинские процессы.
Если вы посещаете бассейн, важно знать, какой уровень рН у воды, в которой вы купаетесь. Не секрет, что для очистки жидкости используют хлор – сильнейший дезинфицирующий агент, который борется с распространением различных инфекционных заболеваний в общественных бассейнах и аквапарках. Однако вступление хлора в реакцию с содержащейся в воде органикой приводит к образованию побочных продуктов дезинфекции (ППД). Ряд из них представляет опасность для человека, поскольку провоцирует развитие астмы, а также относится к канцерогенам и в целом оказывает раздражающее воздействие на глаза и кожу.
При низком уровне кислотности для очистки воды требуется меньшее количество хлора, при этом степень дезинфекции будет аналогичной. То есть в этом случае в воде будет содержаться и меньшее количество представляющих опасность для человека ППД.
Таким образом, правильный уровень pH воды в бассейне имеет существенное значение, наравне с наличием хлора. Идеальным уровнем кислотности для бассейна считается 7,2, что соответствует pH слезы человека.
Впрочем, различные исследования говорят, что оптимальный уровень pH воды в бассейне варьируется от 7,5 до 8. При снижении pH на 1–0,5 единицы (до 7–6,5) происходит существенное повышение уровня токсичных ППД, опасных для здоровья.
Наибольшую эффективность хлор оказывает при дезинфекции воды с уровнем pH 7,2 (примерно в десять раз выше, чем для воды с кислотностью 8,2).
Уровень pH воды возможно измерить самостоятельно с помощью следующих способов:
Для определения уровня кислотности используют лакмусовую (в качестве индикатора) бумажку, меняющую цвет при краткосрочном соприкосновении с изучаемой средой. Вода с повышенной кислотностью окрашивает ее в красный оттенок, с повышенной щелочностью – в синий. Затем необходимо сопоставить полученный тон со специальной цветовой шкалой, которая показывает определенный уровень pH для каждого цвета. Это наиболее простой и дешевый способ определения уровня кислотности воды.
Более точные результаты можно получить при использовании pH-метра для воды. Несмотря на высокую стоимость по сравнению с лакмусовой бумагой, прибор обладает большей эффективностью, поскольку позволяет очень точно определить уровень pН исследуемой жидкости.
Существуют бытовые (портативные) и лабораторные pH-метры для воды. Расскажем несколько подробнее о первых, как наиболее часто используемых. Их можно классифицировать в зависимости от:
- степени защиты от воды;
- наличия (отсутствия) автоматической калибровки;
- точности получаемых результатов.
На последний параметр влияет количество калибруемых точек (1 или 2), под которыми подразумеваются буферные растворы, производящие измерение pH-метра. Лучше всего пользоваться приборами с автоматической калибровкой.
Уровень рН можно установить с помощью специальных тест-полосок, которые отличаются удобством в использовании. Концентрация ионов водорода в воде определяется за счет соответствия цвета полоски и численного значения на специальной шкале. К недостаткам использования данного способа можно отнести высокую стоимость полосок, а также их редкое появление в продаже.
Если вы не готовы к финансовым затратам на приобретение тест-полосок, однако хотите узнать, каков уровень pH употребляемой вами воды, то можно использовать их самодельные аналоги.
Количество содержащихся в воде ионов водорода оказывает влияние на изменение цвета различных веществ. К примеру, при добавлении в чай ломтика лимона, жидкость вместо коричневой станет желтой.
Аналогичным образом изменяется цвет вишневого, смородинового и других соков в зависимости от концентрации ионов водорода. Природа предлагает большое количество подобных органических индикаторов. Именно они ложатся в основу самодельных тест-полосок, позволяющих ответить на вопрос, что такое pH воды и каков его уровень.
Предлагаем для определения кислотности жидкости воспользоваться веществом, содержащимся в красной цветной капусте. В этом овоще присутствует пигмент антоциан, который относится к флавоноидам. Именно он отвечает за цвет капустного сока и изменяет оттенки в зависимости от уровня кислотности. Кислая среда придает антоциану красный оттенок, щелочная – синий, нейтральная – фиолетовый. Такие же свойства характерны для пигмента, присутствующего в свекле.
Проверить, что такое pH воды и уровень кислотности, можно, мелко нарезав половину кочана красной цветной капусты среднего размера. Нарезанный овощ помещается в емкость и заливается литром воды. Жидкость необходимо вскипятить и варить вместе с капустой около 20–30 минут.
Этого времени достаточно для испарения части жидкости. Полученный отвар будет иметь насыщенный фиолетовый оттенок. После того как он остынет, можно готовить основу для тест-полоски.
Лучше всего воспользоваться белой бумагой для принтера, поскольку она не внесет погрешность в цвет исследуемой жидкости. Кроме того, она прекрасно впитает раствор индикатора. Бумагу необходимо нарезать полосками шириной 1 см и длиной 5 см.
Прежде чем воспользоваться тест-полосками для определения уровня pH воды, они должны быть пропитаны отваром индикатора. Охлажденный раствор процеживается через марлю, после чего в него опускаются полоски бумаги. Процедура занимает около 10 минут, при этом важно, чтобы бумага пропиталась отваром равномерно и приобрела бледно-сиреневый оттенок.
Затем полоски необходимо высушить, после чего можно определять уровень pН воды. Неиспользуемые полоски лучше поместить в коробку или в пакетик, чтобы предохранить от воздействия влаги.
Пользоваться такими самодельными тест-полосками очень просто. Достаточно капнуть одну-две капли исследуемой жидкости на полоску (для этого стоит воспользоваться пипеткой). Наблюдать результат взаимодействия индикатора и бумаги можно через пару минут. Тест-полоски приобретут определенный цвет, зависящий от уровня кислотности воды. Оценить итог можно, сравнив полученный оттенок со шкалой, которая выглядит следующим образом:
Калибровка шкалы выполняется с помощью веществ, имеющих в первоначальном виде постоянный pH среды. Эти элементы приведены в таблице:
источник