HomeРазноеКислотность нейтральная: Определение кислотности

Кислотность нейтральная: Определение кислотности

Содержание

Определение кислотности

Кислотность водного раствора обусловлена наличие в нем положительных водородных ионов Н+ и оценивается концентрацией в 1 литре раствора C(H+) (моль/л или г/л). В абсолютно чистой воде концентрации ионов Н+ и ОН– равны и раствор нейтрален. В кислых растворах преобладают ионы Н+, в щелочных – ионы ОН–, однако их произведение в любых условиях постоянно. Следовательно, увеличение концентрации одного типа ионов приводит к уменьшению концентрации другого типа в том же количестве. На практике степень кислотности (или щелочности) раствора выражается водородным показателем рН (от латинского «пундус гидрогениум» — вес водорода), представляющим собой отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации водородных ионов рН = –lgC(H+). Эта величина может изменяться в небольших пределах – всего от –1 до 15 (а чаще – от 0 до 14). При этом изменению концентрации ионов Н+ в 10 раз соответствует изменение рН на одну единицу. Таким образом, концентрация водородных ионов в среде с рН = 5 в 10, 100 и 1000 раз выше, чем в среде с рН = 6, 7 и 8 соответственно.

Кислыми называют растворы, в которых рН 7, и, чем ближе это значение к 14, тем раствор считается более щелочным. Установленная шкала кислотности идет от рН = 0 (крайне высокая кислотность) до рН = 14 (крайне высокая щелочность). Нейтральная среда имеет показатель ph, равный 7 (при комнатной температуре).

Показатель рН непосредственно влияет на нормальное протекание всех биохимических процессов у живых организмов. Очень важно, чтобы все процессы проходили при строго заданной кислотности. В частности, это необходимо для нормального функционирования биологических катализаторов – ферментов (при выходе за эти пределы их активность может резко снижаться). В клетках организма рН имеет значение около 7, во внеклеточной жидкости – 7,4. Наиболее чувствительны к изменению ph нервные окончания, которые находятся вне клеток. Кроме того, организм использует данное изменение ph в сигнальных целях: при механических или термических повреждениях тканей стенки клеток разрушаются и их содержимое попадает на нервные окончания.

Было доказано, что боль вызывают именно катионы водорода, причем с уменьшением рН раствора боль усиливается, — и это лишь частный пример роли ph для живых организмов. Для примера, чистая природная, в частности дождевая, вода в отсутствие загрязнителей тем не менее имеет слабокислую реакцию (рН = 5,6), поскольку в ней легко растворяется углекислый газ с образованием слабой угольной кислоты.

Для определения степени кислотности используют специальные приборы — рН-метры, которые бывают весьма недешевы. Такие приборы измеряют электрический потенциал специального электрода (ЭДС), погруженного в раствор, и этот потенциал зависит от концентрации ионов водорода в растворе, и весьма вероятно измерить его с высокой точностью.

Простым способом определения характера среды является применение индикаторов – химических веществ, окраска которых изменяется в зависимости от рН среды. Наиболее распространенные индикаторы – фенолфталеин, метилоранж, лакмус. Метиловый оранжевый при рН 4,4 – желтый; лакмус при рН 8 – синий и т.д. В домашних условия без наличия этих индикаторов для определения кислотности среды вполне пригодны естественные красители из красной капусты и черной смородины.

Приборы для измерения водородного показателя (рН метры):

Что означает показатель водородный показатель кислотности pН и как выбрать мыло с «правильным» pН

Водородный показатель pH — важная характеристика косметической продукции, в том числе и мыла. Рассказываем, что это за показатель и как он влияет на выбор мыла для различных типов кожи.

Что такое pH

Водородный показатель, pH (на латыни potentia Hydrogenii — сила водорода, или pondus Hydrogenii — вес водорода, произносится «пэ аш») – величина, характеризующая меру активности ионов водорода в растворе, количественно показывающая его кислотность. Это понятие было введено более ста лет назад, в 1908 году, датским химиком С. П. Сёренсеном.

Если проще, то рН показывает, насколько кислым или щелочным является раствор вещества. Обычно pH изменяется в интервале от 0 до 14 (хотя при некоторых концентрациях может и выходить за эти пределы). Значение 7 — нейтральная реакция — соответствует чистой дистиллированной воде. Если рН менее 7 — это кислая реакция, если более 7 — то реакция щелочная.

Как измерить pH

Измерить рН можно с помощью индикаторных полосок, которые изменяют свой цвет в зависимости от реакции среды, или с помощью специального прибора — рН-метра (на фото выше).

Для живых организмов этот показатель очень важен, так как многие биохимические процессы могут идти только при определенных значениях рН. Например, в норме рН артериальной крови человека 7,36–7,44 единиц и изменение его даже на несколько десятых говорит о серьезных нарушениях здоровья, требующих медицинского вмешательства. Изменение кислотности крови выше 7,8 рН или ниже 6,8 рН несовместимо с жизнью.

Какой показатель pH считается нормальным

Показатель рН кожи индивидуален для каждого человека, при этом рН колеблется даже для разных участков тела одного человека. В среднем рН кожи человека составляет 5,5, то есть кожа имеет слабокислую реакцию. Причем надо понимать, что рН кожи человека определяется для тончайшей пленки на верхнем ороговевшем слое эпидермиса, образуемой выделениями потовых и сальных желез кожи. Ее также называют кислотной мантией кожи. Кислую реакцию поверхности кожи формируют в основном органические кислоты — молочная, лимонная, уксусная.

Кожа — это самый большой орган человека, одной из важнейших функций которого является защита организма от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Кислотная мантия — это надежный барьер на пути многих микроорганизмов, которые не могут существовать в кислой среде.

Кислотно-щелочной баланс зависит также от типа кожи. Так сухая кожа имеет более кислую реакцию от 3 до 5,2, а жирному типу кожи свойственен pH 5,7-7. У нормального типа кожи рН 5,2-5,7 единиц:

pH мыла и выбор мыла для разного типа кожи

Кислотность кожи может изменяться под воздействием факторов внешней среды: действие прямого солнечного света, изменение потоотделения, загрязнение, длительное воздействие кислотных или щелочных сред (жесткая вода, моющие средства и др.).

рН обычного твердого мыла от 9 до 11 единиц (слабощелочная реакция), рН жидкого мыла от 6 до 7 единиц (слабокислая реакция, близкая к нейтральной). Любые моющие средства увеличивают рН кожи, т. к. смывают не только загрязнения, но и воздействуют на поверхностный липидно-кислотный слой.

Кроме того, при использовании средств для мытья следует помнить, что, когда на поверхности кожи достаточно много воды (например, во время водной процедуры), органические кислоты, определяющие величину рН кожи, полностью расщепляются и быстро удаляются с ее поверхности. Это сдвигает pH в нейтральную сторону к показателю 7.

Даже при умывании только водой, без использования мыла, будет изменяться состояние pH кожи. При первом нанесении воды на одно и то же место рН имеет кислую реакцию, а при втором и третьем, она будет близка к нейтральной.

Восстанавливается рН на поверхности кожи довольно быстро.

Выбирая моющее средство для ухода, необходимо учитывать эти факторы. Поскольку мыло извлекает из поверхностного слоя кожи не только загрязнения, но и жиры, порой чрезмерно ее высушивая, в туалетные мыла добавляют вещества, которые помогают сохранить нормальное содержание жиров и влаги в коже и самое благоприятное для нее значение кислотности.

Людям с сухим типом кожи следует аккуратно пользоваться мылом, и по возможности выбирать мыло с увлажняющими и питательными добавками, например, крем-мыло детское «Мой малыш» или жидкое мыло «Мой малыш».

Для жирного типа кожи можно использовать антибактериальное мыло с маслом чайного дерева «Мой доктор» и «Рецепты чистоты», которое поможет бороться с повышенной активностью микроорганизмов, развивающихся в секрете сальных желез, и предотвратит появление угрей и других кожных высыпаний.

Для людей с чувствительным типом кожи лучше отдать предпочтение мылу с глицерином. Глицерин не только увлажняет и оказывает смягчение, но и защитит от вредных воздействий. В линейке мыла НМЖК это «Глицериновое» мыло с ароматами «Зеленый чай» и «Морской ветер», а также «Глицериновое» мыло в линейке «Рецепты чистоты».


Как определить уровень кислотности почвы и раскислить ее

Многие растения предъявляют определенные требования к кислотности почвы. Садоводы должны уметь повышать или понижать кислотность почвы на определенном участке.

 

Содержание:

Как определить уровень кислотности почвы

Если почва имеет повышенную кислотность, то для некоторых растений это может стать губительным фактором. У растения снижается иммунитет, то есть оно становится более уязвимым для вредителей и различных болезней.

 

Перед тем как высаживать растение, нужно проверить почву на кислотность. А затем провести определенные операции, если требуется, чтобы изменить этот показатель. Первый метод более длительный. Хозяин участка должен понаблюдать за происходящими изменениями. Различные сорняки произрастают на почвах определенной кислотности. На известковых почвах растут воробейник, коровяк, вьюнок полевой. На почве богатой железом растет щавель кислый.

 

Если почва слабокислая, то на участке можно найти пырей ползучий. Сорняк очень живучий и избавиться от него крайне сложно. Самый действенный метод – изменить кислотность почвы.Если почва имеет повышенную кислотность, то можно будет найти разросшийся пырей.

Определить кислотность почвы можно также с помощью высаживания определенных овощей. Посмотрев на рост свеклы столовой, а именно на ее ботву, можно увидеть, что на кислой почве листья красного цвета, на слабокислой – зеленые с красным, на нейтральной – красные только черешки.

Еще один народный метод заключается в следующем. С участка берется немного грунта, и высыпается на стекло. Стекло с землей кладется на темную поверхность и поливается уксусом. Если почва начала сильно пениться, значит она щелочная. Если пенообразование среднее, значит почва нейтральная, если же пена отсутствует, значит почва кислая.

 

Есть специальные приборы, которые могут с точностью определить показатель кислотности. Такие приборы стоят недорого, поэтому каждый садовод может себе их позволить. Длинный щуп может глубоко проникать в землю и проверять кислотность на разных уровнях. Если кислотность почвы нужно определить единоразово, то нет надобности в приборах. Сделать это можно с помощью лакмусовой бумажки.

 

Для этого выкапывается яма глубиной не более 30 см. Такая глубина выбирается из-за того, что на этой глубине располагаются корни большинство растений. Нужно взять несколько горсток почвы с разных сторон ямы и перемешать. Далее положить землю в мешочек и опустить в сосуд с водой. Желательно, чтобы вода была дистиллированная. Земля и вода берутся в соотношении 1 к 5. 

Через 10 минут в воду на несколько секунд опускается лакмусовая бумажка. Она изменит свой цвет.

 

Лакмусовая бумажка для определения кислотности продается со специальной шкалой, с которой нужно сравнить цвет:

  • красный цвет – высокая кислотность
  • розовый цвет – средняя кислотность
  • желтый цвет – слабая кислотность
  • зеленый цвет – нейтральная кислотность
  • синий цвет – щелочная среда
Для определения кислотности не нужны специальные знания. 

Как понизить кислотность почвы

Если для определенных растений необходима щелочная среда, а на участке кислотность высокая, то возникает вопрос: как раскислить почву? Любой садовод может использовать следующие материалы для раскисления почвы:

  • известь-пушонку
  • доломитовую муку
  • древесную золу
  • фацелий
Что касается извести-пушонки, то на 1 квадратный метр земли понадобиться ведро данной смеси. Нельзя перекапывать такой участок, используется зарыхление. При подготовке растений к зиме, известковый участок нельзя мульчировать. В таком случае земля будет долго оттаивать. Доломитовую муку найти не так просто, только в специализированных магазинах. Необходимое количество – 3/4 ведра на квадратный метр. Мука зарыхляется в почву.

 

Если был выбран метод раскисления с помощью древесной золы, то на квадратный метр ее понадобится 3 литра. На следующий год операция повторяется, но соотношение уменьшается в три раза.

 

Фецелией – однолетнее травянистое растение. Оно быстро растет, имеет высокие декоративные свойства. Оно будет полезным не только для снижения кислотности почвы, но и для борьбы с паразитами, в частности нематодами и проволочником. Растение можно нарезать на части и выкладывать на землю по всему участку.

 

Известкование можно проводить следующими материалами:

  • негашеная известь
  • гашеная известь
  • молотый известняк (молотая мука)
  • доломитовый известняк (доломитовая мука)
  • мел
  • мергель
  • ракушечник
  • мартеновский шлак

Специалисты рекомендуют отдать предпочтение измельченному известняку. Лучше всего подойдет доломитовая мука, поскольку она содержит магний и кальций. Преследуя основную цель – раскисление почвы, растения получают дополнительное питание. Плюс доломитовый известняк способствует развитию полезных микроорганизмов, которые обогащают почву азотом.

 

Важно учитывать и состав почвы, при внесении извести. Если почва песчаная, супесчаная или глинисатая, понадобится меньше извести, если глинистая или торфяно-болотистая – больше. Известь можно заменить цементом, сухой штукатуркой, мелом, молотой яичной скорлупой. Также используют гипс, туф, алебастр.

 

С алебастром нужно быть осторожным. Он вреден для человека, поэтому на участке нельзя будет выращивать фрукты и овощи. Что касается шлака (каменноугольной золы), то она содержит слишком мало кальция по сравнению с известью. Шлак больше подходит для улучшения структуры почвы. 

Кислотность почвы для растения

Разные растения предпочитают разную кислотность. Поэтому все растения выделяют в группы по предпочтению к кислотности, это:

  • растения, требующие нейтральную или слабощелочную почву
  • растения, требующие слабокислую почву
  • растения, требующие умеренно кислотную почву
Слабощелочную почву предпочитают: все разновидности капусты, спаржа, перед, свекла, лук, сельдерей, пастернак.

 

Слабокислую почву требуют: огурцы, бобы, кочанный салат, баклажаны, кабачки, фасоль, горох, люффа, брюква, дыня, шпинат, лагенария, картофель. Слабокислая или нейтральная почва подходят для выращивания садовых цветов. На почвах умеренной кислотности растут: тыква, редька, морковь, помидоры, репа.

 

Некоторые растения могут не предъявлять жестких требований к кислотности почвы. У них по-разному выражена чувствительность. Также значение имеет возраст растения. Чем моложе растение, тем более оно чувствительно. Важно для роста растения и другие факторы. Если кислотность почвы повышена, но она богата гумусом, то это не будет оказывать сильного воздействия на растение.

 

Если разобраться точно, какие количественные показатели определяют кислотность почвы, то цифры будут следующие:

  • ниже 4,5 – сильнокислая
  • ниже 5 – среднекислая
  • ниже 5,5 – слабокислая
  • ниже 6,4 – почти нейтральная
  • ниже 7,3 – нейтральная
  • ниже 8,0 – слабощелочная
  • ниже 8,5 – щелочная
  • ниже 8,5 – сильнощелочная

Кислотность определяет возможность проникновения тяжелых металлов в растение. Если кислотность нейтральная, то тяжелые металлы остаются в грунте и растение их не накапливает. Если кислотность низкая, то в ней находится много алюминия, марганца и железа, для растения они часто являются губительными.

 

Кислотность – второй фактор при выборе почвы после ее состава. Жизнь растения напрямую зависит от данных показателей.

 

Видео о раскислении грунта:

 

PH воды | О воде

рH воды является одним из наиболее важных рабочих показателей, характеризующих качество воды. Это мера активности ионов водорода в растворе, которая количественно выражает его кислотность. От величины pH зависит скорость протекания различных химических реакций, уровень коррозионной агрессивности воды, форма присутствия загрязняющих веществ в воде, что, в конечном счете, в ряде случаев, будет определять степень их токсичности, и т. д.

Типы воды в зависимости от pH

В соответствии с уровнем рН воду можно разделить на несколько типов: 

Тип воды

pH

 Сильнокисла

 < 3

 Кислая

 3–5

 Слабокислая

 5–6,5

 Нейтральная

 6,5–7,5

 Слабощелочная

 7,5–8,5

 Щелочная

 8,5–9,5

 Сильнощелочная 

 > 9,5

Приемлемый уровень рН

Уровень рН необходимо контролировать на всех этапах водоочистки, так как его отклонение от нормы в одну из сторон, как правило, существенно сказывается на привкусе, запахе и визуальном состоянии воды. Также pH непосредственно влияет на эффективность очистки воды. Оптимальную величину рН сложно определить однозначно, поскольку она может отличаться для различных систем водоочистки и зависит от исходного состава воды, свойств материалов, входящих в состав водоочистных устройств, и от технологии очистки. 

Как правило, уровень рН относится к параметрам, которые непосредственно не влияют на потребительские качества воды. Например, речная вода характеризуется величиной рН, находящейся в диапазоне 6,5–8,5, атмосферные осадки – в диапазоне 4,6–6,1, морские воды – в диапазоне 7,9–8,3. Вода с рН 6,5–8,5 является наиболее приемлемой для организма человека. Фильтры для очистки воды Барьер позволяют не только получать питьевую воду с рекомендуемым уровнем рН, но и способны насыщать ее полезными макроэлементами. 

Как я определяю кислотность почвы и как её раскисляю — Сияние

В этой статье я отвечу на три вопроса: для чего определять кислотность почвы, чем её измерять и как раскислять.

У садоводов часто возникает вопрос – как раскислить почву? А зачем её вообще раскислять? Да потому, что разные растения лучше всего растут при определенном уровне кислотности. Например, садовые голубика и клюква даёт хорошие урожаи только в сильно кислой почве (торфе). Картофель и перец предпочитает слабокислые грунты. А капусте и моркови нужна нейтральная почва. Если садовые культуры растут не на своём типе почвы, то их урожайность может уменьшиться более чем в два раза.

В садовых обществах кислая почва встречается чаще, чем щелочная. Поэтому и вопросы «как раскислить почву» встречаются чаще, чем «как её расщелачить».

И большинство рекомендаций сводится к тому, что в почву нужно внести известь, доломитовую муку или древесную золу. Это как давать рекомендацию по поводу создания уюта в доме – внести в него диван, холодильник или унитаз. И вроде как достаточно. Но мы понимаем, что уют обеспечивается большим количеством домашних аксессуаров, а не одними диванами. Также урожайность и качество урожая обеспечивается большим количеством макро- и микроэлементов в природной форме. А не одним кальцием или магнием.

Поэтому если вас интересует исключительно раскисление почвы, то это одно, тогда сыпьте известь. Если вас интересует не только раскисление, но и повышение плодородия почвы, экологичность садоводства, то это уже другое – сыпьте перепревшую органику.

Она и раскисляет почву и делает почву плодородной. То есть даёт растениям полноценное питание всеми элементами (52 макро и микроэлементов). В извести же есть только кальций и магний. К тому же органика разрыхляет почву и способствует доступу воздуха к корням растений.

Но по опыту, когда предлагаешь вносить в почву органику, обязательно найдется оппоненты. Они скажут, что «органика почву наоборот закисляет».

Мы обратились к интернету и на удивление в нём оказалось очень мало информации по поводу степени кислотности перепревшей органики. Скорее всего потому, что аграрная наука основное внимание уделяет минеральным удобрениям и ядохимикатам, вот там результатов исследований полно. А вот действие органики современная агронаука особо не изучает.

Тогда мы провели садовые испытания и определили степень кислотности разных образцов почв и перепревшей органики на лабораторном оборудовании. Результат получился таким.


Биогумус – 8,16 рН, компост этого года – 8,93 рН и конский подстилочный перегной 8,98 рН. Ну и где здесь «органика закисляет почву»? Перепревшая органика имеет щелочную среду.

Кроме этого, годом ранее мы сдавали образцы для анализа в сертифицированную государственную лабораторию. Результат: биогумус – 8,2 рН, компост прошлого года – 7,2 рН.


Таким образом, перепревшая органика является щелочной или нейтральной и закислять почву ну никак не может. Наоборот, она почву раскисляет. Показываю, как это происходит с данными результатов анализа почв в гослаборатории.

Взяли почву с рН 4,9 (кислая), добавили в нее компост с рН 7,2 (нейтральная) и биогумус с рН 8,2 (щелочная). Получили органическую почвосмесь (ОПС) с рН 7,4 (нейтральная кислотность).


А садоводам я рекомендую хотя бы раз в жизни сделать анализ почв своего садового участка на кислотность. Возможно, вы после получения его результатов вы поймете, почему урожайность садовых культур не особая. Почему декоративные растения и плодовые деревья растут хуже, чем вам хотелось бы. А газон выпадает.

Определить кислотность почвы вы можете самостоятельно или сдав почву на анализ. Для самостоятельного проведения анализа вы можете воспользоваться индикаторной бумагой (рН тестер), или приобрести бытовой рН-измеритель. Мы провели садовое испытание четырех видов рН-измерителей: индикаторную бумагу, два бытовых и один лабораторный измеритель.

Индикаторная (лакмусовая) бумага.

При её испытании в качестве контроля использовали лабораторный измеритель с двухточечной калибровкой. Он имеет погрешность всего 0,05 рН. Итак, берем два образца почвы и делаем замеры рН на лабораторном измерителе. Затем делаем замеры с помощью индикаторной бумаги.

Результаты и выводы.

Индикаторная бумага показывает результаты с шагом 1. То есть показывает значения 1-2-3-4 и т.д. Это как если бы градусник имел шкалу только с целыми значениями (35-36-37-38 и т.д.) или у термометра была шкала только с десятичными значениями (10-20-30-40 и т.д.).

Далее, показания такого тестера оцениваются на глаз. То есть вы окунаете тестер в раствор, вытаскиваете и сравниваете цвет полоски с эталонным. Как показало наше испытание, «на глаз» легко ошибиться и можно определить показание как 7, а не как 8.

Например, два раствора имели разницу в степени кислотность 1, то есть один раствор был 7, другой 8. А на глаз оттенки полосы были почти одинаковые, легко можно было перепутать. Я показывала полоски нескольким людям, и если женщины лучше ориентируются в цвете, то мужчины оба цвета не различали.

А при проведении теста подкисленной воды разброс мнений мужчин был от 2 до 4. То есть полоску одного оттенка кто-то относил к показанию 2, кто-то к 3, а некоторые к 4.

И теперь очень важный вопрос. Как вы думаете, насколько большая разница между кислотностью 7 и 8? Или между 2 и 4? Казалось бы, большого значения тут нет – ну 6 или 7, разница вроде небольшая. Этот как температура воздуха 23 или 24, навскидку не почувствуешь. Или вес ведра с водой, велика ли разница между 9 или 10 литрами?

А вот разница по рН в одну единицу крайне существенна. Дело в том, что шкала кислотности логарифмическая! Это значит, что рН почвы со степенью 7 в 10 раз больше, чем со степенью 6. Почва с рН 6 в десять раз более кислая, чем почва с рН 7! То есть погрешность индикаторной бумаги составляет 1000%.

Такая же логарифмическая шкала применяется в определении силы землетрясений. По такой шкале землетрясение в 6 балов в 10 раз сильнее землетрясения в 5 баллов!

А на кислой среде ситуация еще интереснее. Мнение мужчин по поводу цветности колебалось от 2 до 4. А по логарифмической шкале разница между 2 и 3 в десять раз, и между 3 и 4 тоже в десять раз. То есть, почва с рН 2 в 100 раз более кислая, чем почва с рН 4.

Таким образом, индикаторная бумага имеет низкую точность, её можно использовать только для получения общего представления о рН почвы на вашем участке. Насколько важна для вас точность бухгалтерии, которая «на глазок» начислила вам зарплату и вместо 40 000 р вы получили в десять раз меньше, то есть 4 000 р? Насколько для вас важна точность расчета коммунальных платежей, если счет пришел с ошибкой в десять раз, вместо 3 800 р вам начислили 38 000 р? Тут вы решайте сами.

Вторым мы проверили бытовой универсальный рН-измеритель.

Он имеет два щупа, а также может определять степень освещенности и влажности почвы. Перед испытанием делаем замер лабораторным измерителем рН-биогумуса – 7,92.

После этого делаем замер бытовым измерителем. Для этого три раза втыкаем щуп в компост  В ОДНУ И ТУ ЖЕ ТОЧКУ и получаем разные значения: от 3,5 до 5,0. Помним про логарифмическую шкалу и понимаем, что разброс значений различается примерно в 70 раз. Ну и ошибка составила 7,92 – 3,5 = 4,42, сами посчитайте сколько процентов. Муж после этого никуда щуп такого измерителя засовывать не стал.


Третьим мы проверили второй бытовой измеритель рН с претензиями на профессиональность. Потому что как и лабораторный измеритель он имеет функцию калибровки по двум точкам, то есть по двум видам растворов с разной рН.

Разводим растворы, проверяем кислотность лабораторным прибором – близка к истине.


Калибруем бытовой измеритель и проверяем показание по второму раствору.


А вот тут временная трудность – прибор показывает старое значение, значит он не рабочий. Меняем прибор на рабочий, продолжаем испытания. Тестер калибруем и делаем замеры в качестве контроля применяя лабораторный измеритель рН.

Результаты такие. Замеры делали на трех образцах, во всех трех случаях этот тестер показал погрешность в 0,32 — 0,34 рН. По линейной шкале это в три раза. Не в 10, как в случае индикаторных полосок и не в 70, как в тестере со щупом. То есть, если делать выбор среди рН измерителей для домашнего применения, то надо приобретать только такой прибор. Пока не понятно, будет ли увеличиваться его погрешность с течением времени или нет, будем наблюдать.

Ну а лабораторный измеритель работает «как часы», имеет очень высокую точность всего всего 0,05 рН. Работать с ним очень приятно, но понятно обычным садоводам его приобретать смысла нет из-за высокой цены. Значительно проще сдать образцы почвы со своего садового участка на анализ в лабораторию один раз в жизни. И вам определять уровень её кислотности с высокой точностью.

Ну и теперь о том, как раскислить почву с помощью органики.

Я уже 20 лет все посадки делаю в органическую почвосмесь, урожайность сразу повысилась, а количество посадок я поэтому сократила. То есть на меньшей площади выращиваю большие урожаи.

Органическую почвосмесь делаю так: в садовую землю добавляю перепревшую органику, смешиваю и засыпаю смесью лунки или грядки (короба). Соотношение: садовая земля 50-70% и перепревшая органика 30-50%). В качестве перепревшей органики использую компост, биогумус и конский подстилочный перегной. При компостировании органики обязательно добавляю в неё ускоритель компостирования «Сияние-3». Это значительно ускоряет процесс перепревания органики, с обычных 2-3-х лет, до 2-3-х месяцев. Кроме того, в процессе действия препарата щелочная среда компоста быстрее нейтрализуется, что ускоряет развитие растений и повышает их урожайность. Для этой же цели я раз в неделю делаю корневой полив растений микробиологическим препаратом «Сияние-1».

В этом году на своем лабораторном оборудовании мы проверили рН в органических грядках.

Она составила в грядке с капустой 7,68.


В грядке с баклажанами 7,54.


Разница в развитии растений по сравнению с обычной почвой значительная.

Хотя в эти грядки мы ранее добавляли в больших количествах компост с рН 8,93, конский перегной с рН 8,98 и биогумус с рН 8,16. А землю в ОПС добавляли с рН 4,9.

Кстати, мы показали результаты анализа ОПС знакомому агроному.


Вот его комментарий.


Выходит у нас в ОПС сразу две сказки.

У себя в новосибирском садовом центре «Сияние» мы стали оказывать услугу для садоводов — делаем анализ почвы на кислотность. Любой садовом может принести в садовый центр образцы почвы со своего садового участка и узнать рН.

Ну и прежде чем перейти к выводам, еще раз остановимся на влиянии кислотности почвы на развитие растений и урожайность садовых культур. Главное – максимальное развитие растений и максимальная урожайность будет в том случае, если эта садовая культура будет расти в почве с нужным уровнем рН. Если кислотность будет меньше или больше этого значения, то урожайность будет падать, а растение будет больше подвержено действию болезней и вредителей. Поэтому если вы хотите получить высокий урожай – измеряйте и контролируйте уровень рН в почве на каждой или основных садовых культурах.

Для понимания сути, вспомните из школьной программы кривую нормального распределения Гаусса.


Это когда больший результат будет при средних значениях какого-то фактора. Например, больше всего людей имеют средний рост. С аномально высоким или аномально низким ростом людей очень мало (см. график). Также по кислотности почвы, при каком-то среднем значении рН урожай этой культуры будет максимальным, при увеличении или уменьшении рН урожай будет снижаться (см. график).

Образные сравнения для понимания. Человек имеет максимальную работоспособность при диапазоне температур воздуха 18-25 С. Если температура будет ниже 18 или выше 25 С, то его работоспособность снижается. Также и у растений, чем ниже или выше уровень рН почвы, тем они хуже растут и тем меньше их урожайность.

ВЫВОДЫ:

1.       Проверьте кислотность почвы на своем садовом участке, в разных местах (грядки, плодовый сад, декоративные посадки, газон) хотя бы раз в жизни. Возможно, вы найдете причину низкой урожайности садовых культур

2.       Для раскисления почвы применяйте перепревшую органику, добавляйте её в состав органической почвосмеси. Урожайность садовых культур будет выше, как и качество урожая. Потому что органика значительно повышает урожайность и применять минеральные удобрения совершенно не нужно.

3.       Для ускорения перепревания органики в почве делайте корневую подкормку микробиологическим препаратом «Сияние-1». Ускоряйте компостирование препаратом «Сияние-3». Сделайте сказку (содержание органики в почве выше 15% — см. комментарий агронома выше) своей почве и почва сделает сказку вам в виде высокого урожая и вытекающих отсюда сокращений посадок и труда по обработке почвы и уходу за растениями.

Ниже справочная информация по уровням кислотности почвы и о том, каким растения какая почва требуется.

  

Силиконы: нейтральные или кислотные — Krimelte

В химии вещества делятся на щелочные, нейтральные и кислые. Строительные силиконы, по выделяющимся в процессе затвердевания соединениям, сходным образом подразделяются на нейтральные или кислотные силиконы.

Силиконы – один из самых известных подвидов герметиков. Благодаря своей эластичности, хорошей подвижности в шве, высокой устойчивости к УФ и погодным условиям, они находят применение во многих различных областях. Ниже мы подробнее рассмотрим два типа силикона и места их применения.

Разница не только в запахе

Как нейтральные, так и кислотные однокомпонентные силиконы затвердевают под действием влаги воздуха. Хотя в затвердевшем виде оба настолько похожи, что их можно перепутать, между ними есть ряд существенных различий, которые нужно понять и уяснить перед применением, чтобы потом уже можно было подбирать подходящее изделие по месту его применения.

Для многих различие между нейтральными и кислотными силиконами заключается только в запахе. Как явствует из названия, при затвердевании кислотных силиконов чувствуется сильный запах уксусной кислоты. В случае нейтральных силиконов выделяются соединения со специфическим сладковатым ароматом или практически без запаха. Это обусловлено системой затвердевания нейтральных силиконов – оксим или алкокси.

Только вопросом запаха различия между двумя видами силикона не ограничиваются. Кислотные силиконы не подходят для применения в соприкосновении с непокрытыми металлами, поскольку выделяющаяся при затвердевании уксусная кислота может вызывать коррозию. Также не рекомендуется использовать кислотные силиконы с изделиями на базе цемента (такими, как бетон, оштукатуренные поверхности, строительные блоки и т.д.), поскольку после затвердевания у них недостаточно сцепления с данными поверхностями. Нейтральные силиконы, напротив, сцепляются с вышеуказанными материалами очень хорошо, и поэтому их можно использовать в подавляющем большинстве мест применения.

В каком случае нужно отдавать предпочтение одной или другой системе затвердевания?

Непрофессионалу можно ответить, что в случае сомнений стоит всегда отдавать предпочтение нейтральному силикону. Именно в силу описанных выше характеристик. Если оставить в стороне особые изделия для специфических случаев применения, то можно утверждать, что нейтральные силиконы великолепно работают также в местах, для которых рекомендованы кислотные силиконы. А вот обратное может оказаться неверным. Уплотнительные работы в местах соединения сэндвич-панелей из металла, при установке оконного слива, вентиляционных работах, в швах бетонных фасадов и кладочных швах – всего лишь несколько примеров, где правильно нанесенный нейтральный силикон работает, а кислотный нет.

Все же не стоит забывать, что есть места, где кислотные силиконы великолепно оправдывают обращенные к ним ожидания и представляют собой единственно правильный выбор. Например, при уплотнительных работах в санитарных помещениях, где в основном применяются такие материалы, как керамическая плитка, стекло, анодированный алюминий, кислотные силиконы идеально подходят и по сравнению с нейтральными силиконами обладают также известным преимуществом в цене. Сюда же относятся работы по герметизации соединений стекло-стекло, например, стеклянных перегородок, где проявляется одно их преимуществ кислотного силикона по сравнению с нейтральным, а именно, бесцветный кислотный силикон гораздо прозрачнее аналогичного нейтрального силикона.

В заключение можно сказать, что при выборе силикона важно сначала подумать, в каком месте его надо применять и с какими материалами он должен сцепляться. Если Вам нужна более специфическая информация, обращайтесь за помощью к нашему торговому представителю.

См. также:

Кислотные силиконовые герметики с системой отверждения ацетокси

Нейтральные силиконовые герметики на основе оксимной системы отверждения

Нейтральные силиконовые герметики на основе алкоксильной системы отверждения

Текст: Кулдар Конго, менеджер по продукции

Оптимальная кислотность для роста и развития кишечных бактерий (пробиотиков)

ОПТИМАЛЬНАЯ КИСЛОТНОСТЬ ДЛЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ ПОЛЕЗНОЙ МИКРОФЛОРЫ и УГНЕТЕНИЯ УСЛОВНО-ПАТОГЕННОЙ 

Кислотность (лат. aciditas) — характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.

Водородный показатель pH

В растворах неорганические вещества: соли, кислоты и щелочи разделяются на составляющие их ионы. При этом ионы водорода H+ являются носителями кислотных свойств, а ионы OH – носителями щелочных свойств. В сильно разбавленных растворах кислотные и щелочные свойства зависят от концентраций ионов H+ и OH. В обычных растворах кислотные и щелочные свойства зависят от активностей ионов аН и а, то есть от тех же концентраций, но с поправкой на коэффициент активности γ, который определяется экспериментально. Для водных растворов действует уравнение равновесия:  аН  × аOН = К w, где К w – константа, ионное произведение воды (К w = 10−14 при температуре воды 22 °C). Из этого уравнения следует, что активность ионов водорода Hи активность ионов OH связаны между собой. Датским биохимиком С.П.Л. Серенсеном в 1909 году был предложен водородный показать рН, равный по определению десятичному логарифму активности водородных ионов, взятому с минусом:

рН = — lg (аН)

Т.е. водородный показатель pH показывает концентрацию свободных ионов водорода в воде. Водородный показатель pH — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода в воде. Исходя из того, что в нейтральной среде аН = аOН  и из выполнения равенства для чистой воды при 22 °С: аН × аOН  = Кw  = 10−14 , получаем, что кислотность чистой воды при 22 °С (то есть нейтральная кислотность) = 7 ед. pH.

Растворы и жидкости в отношении их кислотности считаются:

• нейтральными при рН = 7

• кислыми при pH < 7

• щелочными при рН > 7

Большинство микроорганизмов развивается при нейтральной или слабощелочной реакции среды. Есть среди бактерий кислотоустойчивые, например, молочнокислые, и некоторые уксуснокислые бактерии.

При подкислении среды до рН 4 развитие большинства бактерий практически прекращается. К колебаниям рН в пределах от 6 до 9 бактерии сравнительно малочувствительны.

Пропионовокислые бактерии растут в пределах температуры — (15-40) 0С, хотя есть данные, что рост происходит при более низкой температуре (до минус 100 0С).

Оптимальная температура развития классических пропионовокислых бактерий — (30±1) 0С. (для бифидобактерий 37°С)

Оптимальная величина рН роста пропионовокислых бактерий — 6,5-7,0, максимальная — 8,0, минимальная — 4,5.

Например, исследованные штаммы пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii subsp freudereichii АС-2500, P. cyclohexanicum Kusano АС-2259, P. freudenreichii subsp. shemanii AC–2503, P. cyclohexa-nicum Kusano АС-2260, P. freudenreichii subsp. shermanii – КМ 186. проявили устойчивость к высокой концентрации желчи (40%), NaCl (6%) и развивались в среде с низким рН (4,5), что указывает на высокую выживаемость данных культур в неблагоприятных условиях ЖКТ человека.

Кислотность… Некоторые заблуждения

Если кто-то из пациентов говорит, что у него «нулевая кислотность», то это не более, чем оборот речи, означающий, скорее всего, что у него нейтральное значение кислотности (рН=7). В организме человека величина кислотности не может быть меньше 0,86 рН. Также распространено заблуждение, что величины кислотности могут быть только в диапазоне от 0 до 14 pH. В технике возможна кислотность и отрицательная, и больше 20.

Когда говорят о кислотности кого-либо органа, важно при этом понимать, что часто в различных частях органа кислотность может значительно отличаться. Кислотность содержимого в просвете органа и кислотность на поверхности слизистой оболочки органа также часто бывает не одинаковой. Для слизистой оболочки тела желудка характерно, что кислотность на поверхности слизи, обращенной в просвет желудка кислотность 1,2–1,5 рН, а на стороне слизи, обращённой к эпителию — нейтральная (7,0 рН).

Кислотность в желудке. Повышенная и пониженная кислотность

Максимальная теоретически возможная кислотность в желудке 0,86 рН, что соответствует кислотопродукции 160 ммоль/л. Минимальная теоретически возможная кислотность в желудке 8,3 рН, что соответствует кислотности насыщенного раствора ионов HCO3. Нормальная кислотность в просвете тела желудка натощак 1,5–2,0 рН. Кислотность на поверхности эпителиального слоя, обращённого в просвет желудка 1,5–2,0 рН. Кислотность в глубине эпителиального слоя желудка около 7,0 рН. Нормальная кислотность в антруме желудка 1,3–7,4 рН.


 

Кислотность в кишечнике

Нормальная кислотность в луковице двенадцатиперстной кишки 5,6–7,9 рН. Кислотность в тощей и подвздошной кишках нейтральная или слабощелочная и находится в пределах от 7 до 8 рН. Кислотность сока тонкой кишки 7,2–7,5 рН. При усилении секреции достигает 8,6 рН. Кислотность секрета дуоденальных желез — от рН от 7 до 8 рН.
Кислотность сока толстой кишки 8,5–9,0 рН.

Кислотность кала

Кислотность кала здорового человека, питающегося смешанной пищей обусловлена жизнедеятельность микрофлоры толстой кишки и равна 6,8–7,6 рН. Нормальной считается кислотность кала в диапазоне от 6,0 до 8,0 рН. Кислотность мекония (первородного кала новорожденных) — около 6 рН. Отклонения от нормы при кислотности кала:

  • резко-кислая (рН менее 5,5) бывает при бродильной диспепсии
  • кислая (рН от 5,5 до 6,7) может быть из-за нарушения всасывания в тонкой кишке жирных кислот
  • щелочная (рН от 8,0 до 8,5) может быть из-за гниения белков пищи, не переваренных в желудке и тонкой кишке и воспалительного экссудата в результате активации гнилостной микрофлоры и образования аммиака и других щёлочных компонентов в толстой кишке
  • резкощелочная (рН более 8,5) бывает при гнилостной диспепсии (колите)

Таблица 1. Величины кислотности некоторых распространенных продуктов и чистой воды при разной температуре

Продукт

Кислотность, ед. рН

Лимонный сок

2,1

Вино

3,5

Томатный сок

4,1

Апельсиновый сок

4,2

Черный кофе

5,0

Чистая вода при 100 °С

6,13 

Чистая вода при 50 °С 

6,63

Свежее молоко

6,68

Чистая вода при 22 °С

7,0 

Чистая вода при 0° С

7,48

(Прим. к табл. — Лимон – кислый продукт, но, не смотря на это, он снижает кислотность в желудке.)

Водородный показатель pH (кислотно-щелочной показатель среды пищевых продуктов)

Таблица 2 Водородный показатель среды некоторых пищевых продуктов

Наименование продукта

Уровень кислотности PH (визуальная шкала)

Значение pH

Абрикосовый нектар

3.8

Абрикосы

3.3 — 4.8

Авокадо

6.3 — 6.6

Алое Вера

6.1

Апельсины

3.0 — 4.0

Арахисовое масло

6.3

Арбуз

5.2 — 5.6

Артишоки

5.5 — 6.0

Бананы

4.5 — 5.2

Батат (сладкий картофель)

5.3 — 5.6

Батат вареный

5.5 — 6.8

Белый хлеб

5.0 — 6.2

Бобы

5.6 — 6.5

Брокколи

5.3

Вино

2.8 — 3.8

Виноград

3.5 — 4.5

Вишня

3.2 — 4.5

Газированные напитки

2.0 — 4.0

Горох

5.8 — 6.4

Горчица

3.5 — 6.0

Грейпфрут

3.0 — 3.7

Груши

3.6 — 4.0

Дыня

6.0 — 6.7

Ежевика

3.9 — 4.5

Изюм

2.8 — 3.0

Кактус

4.7

Кальмары

5.8

Каперсы

6.0

Капуста

5.2 — 5.4

Каракатица

6.3

Карп

6.0

Картофель

5.6 — 6.0

Кетчуп

3.9

Кислая капуста

3.4 — 3.6

Кленовый сироп

4.6 — 5.5

Клубника, земляника

3.0 — 3.9

Клубничный (земляничный) джем

3.0 — 3.4

Клюквенный сок

2.3 — 2.5

Кокос

5.5 — 7.8

Кокосовое молоко

6.1 — 7.0

Крабовое мясо

6.5 — 7.0

Красный перец

4.6 — 5.2

Креветки

6.8 — 7.0

Крекеры

6.5 — 8.5

Крыжовник

2.8 — 3.1

Кукуруза

5.9 — 7.3

Курага( сушеные абрикосы)

3.4 — 3.8

Лайм

1.8 — 2.0

Лаймовый сок

2.0 — 2.4

Лимоны

2.2 — 2.4

Лимонный сок

2.0 — 2.6

Лосось

6.1 — 6.3

Лук-порей

5.5 — 6.2

Малина

3.2 — 3.6

Мамалыга

6.8 — 8.0

Манго

5.8 — 6.0

Маслины

6.0 — 7.0

Масло

6.1 — 6.4

Меласса (черная патока)

4.9 — 5.4

Молоко

6.4 — 6.8

Морковь

5.9 — 6.3

Морское ушко

6.1 — 6.5

Мука пшеничная

5.5 — 6.5

Мякоть томата

4.3 — 4.5

Нектарины

3.9 — 4.2

Овощной сок

3.9 — 4.3

Окунь, морской, жаренный

6.6 — 6.8

Оливки

3.6

Пахта

4.4 — 4.8

Персики

3.4 — 4.1

Печень трески

6.2

Пиво

4.0 — 5.0

Питьевая вода

6.5 — 8.0

Помидоры

4.3 — 4.9

Ревень

3.1 — 3.2

Сардины

5.7 — 6.6

Свежие яйца

7.6 — 8.0

Свекла

4.9 — 6.6

Сельдерей

5.7 — 6.0

Сельдь

6.1

Сидр

2.9 — 3.3

Соевое молоко

7.0

Соевый соус

4.4 — 5.4

Соус Карри

6.0

Соус Чили

2.8 — 3.7

Спаржа

6.0 — 6.7

Сыр

4.8 — 6.4

Томатный сок

4.1 — 4.6

Тунец

5.9 -6.1

Турнепс (репа)

5.2 — 5.6

Тыква

4.8 — 5.2

Уксус

2.4 — 3.4

Уксус яблочный

3.1

Устрицы

5.7 — 6.2

Финики

6.5 — 8.5

Фруктовое желе

2.8 — 3.4

Фруктовый джем

3.5 — 4.0

Фруктовый коктейль

3.6 — 4.0

Херес

3.4

Хрен

5.4

Чай

7.2

Черника

3.1 — 3.4

Шпинат

5.5 — 6.8

Яблоки

3.3 — 3.9

Фрукты, овощи и травы, угнетающие рост условно-патогенной микрофлоры

Благодаря химическому составу и, что немаловажно, в совокупности со своими отличительными значениями pH, некоторые растительные продукты могут создавать неблагоприятные условия для развития условно-патогенных (патогенных) микроорганизмов.

Абрикос оказывает бактерицидное действие на гнилостные бактерии, протей;
Барбарис — на стафилококков, стрептококков, дизентерийных бактерий;
Брусничный сок — грибы кандида;
Гранат (сок), порошок из корки граната — дизентерийные бактерии;
Земляника лесная — подавляет рост стафилококков;
Кизил (сок) — дизентерийные и брюшнотифозные палочки;
Клюква (ягода) — кишечно-тифозные и гнилостные бактерии;
Клюквенный сок — повышает активность пенициллина;
Малина, рябина, черноплодная рябина — подавляют стафилококк;
Смородина черная — задерживает рост золотистого стафилококка, вульгарного протея, водный настой повышает активность тетрациклина, биомицина, окситетрациклина;
Черника — активна в отношении стафилококков и шигелл Зонне;
Шиповник — подавляет рост Грам (+) бактерий (кроме дрожжей), активность повышается при добавлении аскорбиновой кислоты;
Яблоки — кишечная палочка;
Горчица, редис, редька черная, чеснок, лук — повышают иммунный ответ организма;
Морковь — активна в отношении дрожжей, спороносных анаэробов;
Перец стручковый — плесневые грибы.

дополнительная информация:

Таблица 3. Растения, обладающие антибактериальным действием по отношению к определенным родам и видам микроорганизмов. (Баранова А.А., Щербаков П.Л. и др. 2005)

Растения

Микроорганизмы

Абрикос

Гнилостные микроорганизмы, род Proteus, Pseudomonas aeroginosa, роды Enterobacter и Klebsiella

Барбарис (берберин)

Гемолитические стафилококки и стрептококки, дизентерийные бактерии и представители рода Enterobacter

Брусника (сок)

Candida

Земляника (плоды)

Золотистый стафилококк, и представители рода Enterobacter

Клюква (ягоды)

Гнилостные бактерии и рода Proteus и Klebsiella

Смородина черная (антоцианиды, эфирные масла)

Грибы, золотистый стафилококк (и другие грамположительные бактерии), Proteus vulgaris, вирусы гриппа А2 и В, бактерии рода Proteus и Klebsiella

Черника

Стафилококк, штаммы Shigella sonnei, бактерии рода Proteus, Enterobacter и Klebsiella

Шиповник (флавоновые гликозиды)

Грамположительные бактерии (не действуют на дрожжевые грибы)

Яблоки

Патогенные кишечные палочки, бактерии рода Proteus и Klebsiella, вирусы гриппа группы А

Будьте здоровы!

 

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
  3. СИНБИОТИКИ
  4. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
  5. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
  6. ПРОПИОНИКС
  7. ЙОДПРОПИОНИКС
  8. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
  9. БИФИКАРДИО
  10. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
  11. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
  12. БИФИДОБАКТЕРИИ
  13. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
  14. МИКРОБИОМ ЧЕЛОВЕКА
  15. МИКРОФЛОРА ЖКТ
  16. ДИСБИОЗ КИШЕЧНИКА
  17. МИКРОБИОМ и ВЗК
  18. МИКРОБИОМ И РАК
  19. МИКРОБИОМ, СЕРДЦЕ И СОСУДЫ
  20. МИКРОБИОМ И ПЕЧЕНЬ
  21. МИКРОБИОМ И ПОЧКИ
  22. МИКРОБИОМ И ЛЕГКИЕ
  23. МИКРОБИОМ И ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА
  24. МИКРОБИОМ И ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА
  25. МИКРОБИОМ И КОЖНЫЕ БОЛЕЗНИ
  26. МИКРОБИОМ И КОСТИ
  27. МИКРОБИОМ И ОЖИРЕНИЕ
  28. МИКРОБИОМ И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  29. МИКРОБИОМ И ФУНКЦИИ МОЗГА
  30. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
  31. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
  32. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
  33. МИКРОБИОМ и ИММУНИТЕТ
  34. МИКРОБИОМ И АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ
  35. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
  36. ПРОБИОТИКИ, БЕРЕМЕННОСТЬ, РОДЫ
  37. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
  38. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
  39. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
  40. КОРОТКОЦЕПОЧЕЧНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
  41. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
  42. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
  43. МИКРОБИОМ И ПРЕЦИЗИОННОЕ ПИТАНИЕ
  44. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
  45. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
  46. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
  47. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  48. НОВОСТИ

 

Кислоты и основания

Кислоты, основания и шкала pH

Термины кислота и основание описывают химические характеристики многих веществ, которые мы используем ежедневно. Кислые вещи имеют кислый вкус. Основные или щелочные вещи имеют мыльный вкус. Сильные кислоты вызывают коррозию, а сильные основания едкие; оба могут вызвать серьезное повреждение кожи, похожее на ожог. Однако слабые кислоты и основания обычны и относительно безвредны для нас. Что делает вещество кислотным или основным? Следующее уравнение является хорошим местом для начала:

2 H 2 O &Равновесие; 1 H 3 O + + 1 ОН

Мы начинаем с двух молекул воды и перемещаем несколько атомов водорода.Одна молекула воды получает водород и поэтому приобретает положительный заряд, а другая молекула воды теряет атом водорода и поэтому становится отрицательно заряженной. H 3 O +  называется ионом гидроксония, и он делает вещества кислыми. OH  называется ионом гидроксила, и он делает вещи основными. Однако в воде существует баланс между гидроксониями и гидроксилами, поэтому они нейтрализуют заряды друг друга. Чистая вода не является ни кислой, ни щелочной; это нейтрально.

Так как же что-то становится кислым или щелочным? Это происходит, когда гидроксония и гидроксилы не сбалансированы.Если положительно заряженных гидроксоний больше, чем отрицательно заряженных гидроксилов, то вещество кислое. Если отрицательно заряженных гидроксилов больше, чем положительно заряженных гидроксоний, то вещество становится основным. На самом деле pH означает «потенциал (или мощность) водорода».

Примечание : Иногда люди пишут H + в качестве сокращения для H 3 O +  и это может вызвать путаницу, потому что иногда, когда люди пишут H + , они действительно имеют в виду только H + и не H 3 O + .Обратите на это внимание и попросите разъяснений!

Когда мы растворяем кислоты в воде, мы создаем избыток гидроксония. Когда мы растворяем основания в воде, мы создаем избыток гидроксилов. Вот два примера. Уксус, слабая кислота, имеет химическую формулу CH 3 COOH. При растворении в воде становится CH 3 COO и H + . Ионы H + объединяются с молекулами воды с образованием H 3 O + , поэтому раствор становится кислым.Теперь давайте посмотрим на щелочь, сильное основание с химической формулой NaOH (гидроксид натрия). Если мы добавим NaOH в воду, она диссоциирует на Na + и OH . Натрий не делает ничего важного, но гидроксилы делают раствор более щелочным.

Последний вопрос: почему сильные кислоты и сильные основания так вредны? Это потому, что они не сбалансированы. У них либо слишком много положительных зарядов, и они ищут отрицательные, чтобы вернуться в равновесие, либо у них слишком много отрицательных зарядов, и они ищут положительные, чтобы вернуться к равновесию.Это делает их очень реактивными со всем, с чем они контактируют. Когда положительные и отрицательные стороны находятся в равном количестве, они нейтрализуют друг друга.

Что такое pH?: pH – это шкала, по которой мы измеряем силу кислот и оснований. pH обозначает потенциал водорода и примерно равен 10 log молярной концентрации ионов водорода по основанию, поэтому pH = -log 10 [H + ]

Шкала pH представляет собой меру кислотности по 14-балльной шкале, где 7 — это среднее нейтральное значение.pH представляет собой логарифмическую шкалу (как шкала Рихтера для землетрясений), поэтому pH 4 в 10 раз более кислый, чем pH 5, и в 100 раз более кислый, чем pH 6. Вы можете купить электронные pH-метры или индикатор pH бумага от любой компании-поставщика биологических или лабораторных материалов, которую можно использовать для точного измерения кислотного или основного качества веществ, которые вы хотите протестировать. Попробуйте эту симуляцию, чтобы определить рН некоторых распространенных веществ.

Необязательный мини-эксперимент : сделайте свой собственный индикатор pH, используя сок краснокочанной капусты.Смешайте 2 стакана нарезанных листьев краснокочанной капусты и 1 стакан воды в кухонном комбайне или электрическом блендере, пока кусочки не станут крошечными и однородными. Процедите твердые частицы и оставьте жидкость. Если у вас нет блендера, вы также можете крупно нарезать капусту и варить ее в воде около 5 минут, пока жидкость не станет темно-фиолетовой. Эта фиолетовая жидкость меняет цвет в зависимости от кислотности или щелочности веществ, которые вы хотите проверить. Добавьте около 10 капель капустного сока примерно к 1 столовой ложке испытуемого вещества.Какой цвет окрашивает капустный сок в кислоте, такой как белый уксус? Какой цвет окрашивает капустный сок в растворе пищевой соды и воды?

Проверка рН различных веществ и разработка соответствующей цветовой шкалы рН. Сравните свои результаты с таблицей здесь.

Вы также можете сделать индикаторную бумагу, окунув полоски белой бумажной салфетки, фильтры для кофе или белую строительную бумагу в капустный сок, пока они не станут фиолетовыми. Когда фиолетовые полоски высохнут, зубочисткой, соломинкой или пипеткой нанесите на полоски каплю тестируемого раствора.Как результаты соотносятся с вашей диаграммой pH?

Что делает вещи кислотными: Шкала pH

Я помню, как довольно рано узнал о кислотах и ​​основаниях (или кислотах и ​​щелочах) в школе. Кислоты представляли собой острые уксусные вещества, такие как лимонный сок, а щелочи были мыльными веществами, такими как известковая вода или каустическая сода. Мы также узнали о шкале pH, которая измеряет кислотность или щелочность вещества. Шкала pH варьируется от 1 до 14, при этом pH 7 означает полностью нейтральную среду, то есть воду. Все, что имеет очень низкий pH, является кислотным, а вещества с высоким pH — щелочными.

Только позже я узнал, что на самом деле означает шкала рН, и когда я это сделал, это взорвало мне мозг. Я всегда предполагал, что оно либо состоит из двух слов, либо названо в честь кого-то. Я иногда задавался вопросом, почему это было написано именно так (с маленькой буквы «п», с большой буквы), но никогда не настолько, чтобы всерьез спрашивать об этом.

Начнем с того, что H не является H. Причина, по которой оно пишется с большой буквы, заключается в том, что это символ водорода.

Р тоже не р, это буква, используемая в качестве сокращения для математической операции.Если быть точным, операция «-log10». Я предполагал, что буквы pH на самом деле были научной формулой, -log10 концентрации ионов водорода:

pH = — log 10 [H+]

Имея это в виду, шкала pH сделала многое. больше смысла в качестве меры кислотности. Кислоты имеют несколько различных определений, но в целом это вещества, которые могут генерировать ионы водорода в растворе. pH — это способ показать, сколько ионов водорода они выделяют, без необходимости подсчитывать все ионы.pH также не имеет единиц измерения, что очень удобно для таких людей, как я, которые находят единицы измерения запутанными.

Чтобы быть кислой, вещество должно содержать водород в форме, которая может выделяться в воду. Такие вещества, как Ch5 (метан), не являются кислотными, так как все четыре атома водорода очень прочно связаны с углеродом и никуда не денутся. Ch5 имеет нейтральный pH, около 7. С другой стороны, такие вещества, как соляная кислота, HCl, удерживаются вместе полярными ионными связями, и при попадании в воду водород отделяется с образованием ионов водорода, что делает жидкость кислой.Поэтому HCl имеет очень низкий pH и является очень сильной кислотой.

Слабые кислоты с pH 5 или 6 немного сложнее. Они образуются, когда соединение может выделять ионы водорода, но очень слабо. Примерами часто являются органические соединения, которые, несмотря на то, что в их химической структуре много атомов водорода, очень немногие из них могут отделяться в растворе. Уксусная кислота (HC 2 H 3 O 2 ) является слабой кислотой, так как только водород в начале уравнения может диссоциировать, и это не очень выгодно для него с энергетической точки зрения.

Шкала рН со списком веществ при каждом рН. Кислоты вверху, основания внизу. Кредит изображения ниже.

Мне нравится тот факт, что «рН» имеет реальное химическое и математическое значение, а не просто случайный набор букв. Хотя математика кислотности может стать немного сложной по мере того, как вы углубляетесь в химию, -log10[H+] по-прежнему является основным определением как кислотности, так и щелочности.

Ссылка на изображение 2

HC 2 H 3 O 2

pH | Определение, использование и факты

pH , количественная мера кислотности или щелочности водных или других жидких растворов.Этот термин, широко используемый в химии, биологии и агрономии, переводит значения концентрации ионов водорода, которые обычно находятся в диапазоне примерно от 1 до 10 -14 грамм-эквивалентов на литр, в числа от 0 до 14. В чистая вода, нейтральная (ни кислая, ни щелочная), концентрация иона водорода составляет 10 -7 грамм-эквивалентов на литр, что соответствует рН 7. Раствор с рН менее 7 считается кислым ; раствор с рН более 7 считается основным или щелочным.

Измерение первоначально использовалось датским биохимиком С.П.Л. Серенсена для представления концентрации ионов водорода, выраженной в эквивалентах на литр, в водном растворе: pH = -log[H + ] (в выражениях такого рода заключение химического символа в квадратные скобки означает, что концентрация символизируемый вид – это рассматриваемое количество).

Британская викторина

Наука: правда или вымысел?

Вас увлекает физика? Устали от геологии? С помощью этих вопросов отделите научный факт от вымысла.

Из-за неопределенности физического значения концентрации ионов водорода определение рН является операционным; т. е. он основан на методе измерения. Национальный институт стандартов и технологий США определил значения pH с точки зрения электродвижущей силы, существующей между определенными стандартными электродами в определенных растворах.

рН обычно измеряется с помощью рН-метра, который переводит в показания рН разницу в электродвижущей силе (электрическом потенциале или напряжении) между подходящими электродами, помещенными в тестируемый раствор.По сути, pH-метр состоит из вольтметра, прикрепленного к pH-чувствительному электроду, и эталонного (неизменяющегося) электрода. Электрод, чувствительный к pH, обычно стеклянный, а эталоном обычно является хлоридно-ртутный (каломельный) электрод, хотя иногда используется хлоридсеребряно-серебряный электрод. Когда два электрода погружены в раствор, они действуют как батарея. Стеклянный электрод создает электрический потенциал (заряд), который напрямую связан с активностью ионов водорода в растворе, а вольтметр измеряет разность потенциалов между стеклянным электродом и электродом сравнения.Счетчик может иметь цифровой или аналоговый (шкала и отклоненная стрелка) показания. Преимущество цифровых показаний заключается в точности, в то время как аналоговые показания дают более точное представление о скорости изменения. Портативные рН-метры с батарейным питанием широко используются для полевых испытаний рН почв. Тесты pH также могут быть выполнены, менее точно, с помощью лакмусовой бумаги или путем смешивания индикаторных красителей в жидких суспензиях и сопоставления полученных цветов с цветовой диаграммой, откалиброванной по pH.

pH-метр

pH-метр используется для измерения кислотности или щелочности жидкостей.

© photongpix/Fotolia

В сельском хозяйстве рН, вероятно, является наиболее важным свойством влажности почвы, поскольку этот показатель показывает, какие культуры будут легко расти в почве и какие корректировки необходимо внести, чтобы адаптировать ее к условиям. выращивание любых других культур. Кислые почвы часто считаются неплодородными, и поэтому они подходят для большинства обычных сельскохозяйственных культур, хотя хвойные деревья и многие представители семейства вересковых, такие как черника, не будут расти в щелочной почве.Кислую почву можно «подсластить» или нейтрализовать, обработав ее известью. По мере повышения кислотности почвы увеличивается и растворимость алюминия и марганца в почве, и многие растения (включая сельскохозяйственные культуры) будут переносить лишь небольшие количества этих металлов. Кислотность почвы повышается за счет разложения органического материала под действием микробов, солей удобрений, которые гидролизуются или нитрифицируются, окисления соединений серы при осушении солончаков для использования в качестве сельскохозяйственных угодий и по другим причинам.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

pH раствора – обзор

pH

pH раствора является мерой концентрации ионов водорода, которая, в свою очередь, является мерой его кислотности. Чистая вода слегка диссоциирует на равные концентрации ионов водорода и гидроксила (ОН ).

Избыток ионов водорода делает раствор кислым, тогда как недостаток ионов H + или избыток ионов гидроксила делает его щелочным. Константа равновесия этой реакции, K w , является произведением концентраций H + и OH и равна 10 -14 .Это соотношение может быть выражено как

(4.13)[H+][OH-]=Kw=10-14

, где [H + ] и [OH ] — концентрации ионов водорода и гидроксила соответственно. , в молях на литр. Рассматривая уравнение 4.12 и решая уравнение 4.13, в чистой воде

(4.14)[H+]=[OH-]=10-7 моль/л

Концентрация ионов водорода настолько важна в водных растворах, что более простой способ выражения это было разработано. Вместо молей на литр мы определяем величину pH как отрицательный логарифм [H + ], так что

(4.15)pH=-log10[H+]=log101[H+]

или

Для нейтрального раствора [H + ] составляет 10 -7 , или pH = 7. Тогда для более высоких концентраций ионов водорода рН раствора < 7. Например, если концентрация ионов водорода составляет 10 -4 , рН = 4 и раствор кислый. В этом решении мы видим, что концентрация ионов гидроксила составляет 10 -14 / 10 -4 = 10 -10 . Поскольку 10 -4 ≫ 10 -10 , раствор содержит большой избыток ионов Н + , что подтверждает его кислотность.Раствор, содержащий недостаток ионов H + , будет иметь [H + ] < 10 -7 , или pH > 7, и будет щелочным. Диапазон pH разбавленных растворов составляет от 0 (очень кислая среда; 1 моль ионов H + на литр) до 14 (очень щелочная среда). Растворы, содержащие более 1 моля ионов Н + на 1 л, имеют отрицательный рН.

В настоящее время измерение pH практически повсеместно осуществляется с помощью электронных средств. Электроды, чувствительные к концентрации ионов водорода (строго говоря, активности ионов водорода), преобразуют сигнал в электрический ток.pH важен почти на всех этапах очистки воды и сточных вод. Водные организмы чувствительны к изменениям рН, и биологическая очистка требует либо контроля, либо мониторинга рН. При очистке воды, а также при дезинфекции и борьбе с коррозией pH важен для обеспечения надлежащей химической обработки. Осушение шахт часто связано с образованием серной кислоты (высокая концентрация H + ), которая чрезвычайно губительна для водной флоры и фауны. Постоянное осаждение кислоты из атмосферы (см. главу 18) может существенно снизить рН озера.

Преимущества pH-нейтрального очистителя

Как известно почти всем специалистам по уборке, существует три термина, которые применяются к химическим веществам, используемым при чистке: кислота, щелочь или нейтраль. Шкала рН колеблется от 1 до 14 и является мерой кислотности или щелочности раствора. рН 7 является нейтральным; pH менее 7 – кислая среда; и pH больше 7 является щелочным или основным.

Различные категории чистящих средств разрабатываются производителями как кислотные или щелочные из-за их эффективности в очистке или растворении определенных типов загрязнений.Чистящие средства для духовок, например, имеют сильнощелочной состав, потому что щелочные растворы эффективны для разрушения пригоревшего белка, жирных загрязнений и типов обугленных загрязнений, часто встречающихся в грязных духовках и на них. С другой стороны, чистящие средства для унитазов, как правило, являются кислотными для растворения водного налета и ржавчины.

Вопросы относительной безопасности химикатов с высоким и низким pH
Безопасность – понятие относительное. Его можно оценить по ряду направлений, включая: острую токсичность при непосредственном контакте с чистящим средством; длительное воздействие на здоровье человека; безопасность для окружающей среды; безопасность очищаемых поверхностей; меры безопасности здания, такие как чувствительность жильцов к запахам.

Растворы со значительно высоким и низким уровнем pH потенциально могут быть очень опасными для человека при проглатывании, вдыхании или контакте с кожей. Сильнощелочные или кислые растворы могут вызвать серьезные ожоги кожи. Напротив, поскольку уровень pH человеческого тела близок к нейтральному — примерно 7,4 pH — рабочие, контактирующие с нейтральными химическими веществами, подвергаются минимальному риску, кроме раздражения кожи.

Новая Согласованная на глобальном уровне система (СГС) для классификации химических веществ не связана напрямую с уровнем pH чистящего раствора, но связана с ним.Он требует, чтобы все коммерческие химические этикетки отображали изображения («пиктограммы») относительной безопасности химического вещества по девяти заранее определенным показателям. Три из них связаны с непосредственными проблемами со здоровьем человека, а один связан с долгосрочным здоровьем.


Очистители с очень высоким и очень низким pH несут в себе проблемы, связанные со здоровьем пользователя и людей, находящихся в здании. Эти продукты не только могут вызвать коррозию, но и, в зависимости от типа поверхности, на которой они используются, они также могут выделять токсичные пары.Это особенно распространено при нанесении на металлические поверхности. (Эти типы химикатов будут иметь пиктограмму «коррозионный».)

Сильнокислотный продукт — например, с pH ниже 2 — может оказаться коррозионно-активным и разрушить или повредить материалы, с которыми он вступает в контакт. Состав с высокой щелочностью (например, pH 12 или выше) может вызывать коррозию и сжигать или растворять материалы.

Что еще хуже, пары, связанные с сильнокислотными или щелочными химическими веществами, часто могут переноситься по воздуховодам ОВиК и распространяться по всему объекту, приводя к замешательству людей, снижению производительности труда, плохой концентрации внимания и, в некоторых случаях, к эвакуации. .

A Альтернатива с нейтральным pH
Учитывая недостатки кислотных и щелочных очистителей, связанные с безопасностью, можно сделать вывод, что очистители с нейтральным pH могут быть идеальным решением. В конце концов, чистящие средства с нейтральным pH с меньшей вероятностью могут вызвать неблагоприятные последствия для здоровья и повредить поверхности и, скорее всего, будут более безопасными для пользователей и окружающей среды.
Но хотя нейтральный состав может быть более безопасным, моющая способность и эффективность нейтральных очистителей исторически были ниже, чем у едких и кислотных очистителей, особенно на определенных типах загрязнений.Может ли идеальным решением для профессионала по уборке быть решение, обладающее эффективностью чистящих средств с экстремальным pH и безопасностью нейтральных чистящих средств?

Компания Nyco Products считает, что да. Они считают, что решили эту проблему в линейке чистящих средств с нейтральным pH [6,0–8,0] под названием OM 1 , в состав которых входит новый растворитель от Eastman Chemical Company.

«За последнее десятилетие составители рецептур (производители) пытались реагировать на растущую обеспокоенность своих конечных потребителей по поводу безопасности людей, которые убирают в наших больницах, школах и на предприятиях», — говорит Кэрол Перкинс, лидер отрасли промышленных и бытовых уход в Истман.Несмотря на то, что было разработано много [альтернатив чистящих химических средств], которые являются более экологичными и безопасными, пользователи по-прежнему получали плохие результаты очистки от них, особенно при работе с сильными загрязнениями». фирма, специализирующаяся на экологизации клининговой отрасли, и генеральный директор Sustainability Dashboard Tools, который предлагает облачную панель мониторинга, которая позволяет организациям измерять, составлять отчеты и улучшать свои усилия в области устойчивого развития.Он является членом престижного Международного зала славы зеленой промышленности и соавтором книг «Бизнес зеленой уборки» и «Зеленая уборка для чайников».

РАЗМЕЩЕНО: 19.05.2015

pH воды – Системы измерения окружающей среды

Что такое pH?

pH – это определенное значение, основанное на определенной шкале, аналогичной температуре. Это означает, что рН воды не является физическим параметром, который можно измерить как концентрацию или количество.Вместо этого это число от 0 до 14, определяющее, насколько кислым или щелочным является водоем по логарифмической шкале ¹. Чем меньше число, тем более кислая вода. Чем выше число, тем оно более базовое. pH 7 считается нейтральным. Логарифмическая шкала означает, что каждое число ниже 7 в 10 раз более кислое, чем предыдущее число при обратном отсчете. Точно так же при подсчете выше 7 каждое число в 10 раз больше основного, чем предыдущее число ².

Логарифмическая шкала pH означает, что по мере увеличения pH концентрация H+ будет уменьшаться в 10-й степени.Таким образом, при pH 0 H+ имеет концентрацию 1 M. При pH 7 она уменьшается до 0,0000001 M. При pH 14 имеется только 0,000000000000001 M H+.

pH означает «сила водорода» ³. Численное значение pH определяется молярной концентрацией ионов водорода (H+) ³. Для этого возьмем отрицательный логарифм концентрации H+ (-log(H+)). Например, если раствор имеет концентрацию H+ 10 -3 М, pH раствора будет -log(10 -3 ), что равно 3.

Это определение обусловлено влиянием ионов водорода (H+) и гидроксильных ионов (OH-) на pH. Чем выше концентрация H+, тем ниже pH, чем выше концентрация OH-, тем выше pH. При нейтральном pH 7 (чистая вода) концентрация как ионов H+, так и ионов OH- составляет 10⁻⁷ M. Таким образом, ионы H+ и OH- всегда спарены – при увеличении концентрации одного концентрация другого будет уменьшаться; независимо от рН сумма ионов всегда будет равна 10⁻¹⁴ М². Из-за этого влияния H+ и OH- связаны с основными определениями кислот и оснований.

 

Кислоты и основания

Кислотно-основные пары могут нейтрализовать друг друга, как H+ и OH- в этом уравнении.

Согласно рабочему определению, кислота — это вещество, которое снижает pH при добавлении в чистую воду. Точно так же основание — это вещество, которое увеличивает pH воды ⁴. Для дальнейшего определения этих веществ Аррениус определил в 1884 году, что кислота выделяет ион водорода (H+) при растворении в воде, а основание выделяет ион гидроксила (OH-) в воде ⁴.Однако есть некоторые вещества, которые соответствуют рабочему определению (изменение рН), но не соответствуют определению Аррениуса (высвобождение иона). Чтобы учесть это, Бренстед и Лоури изменили определение кислот и оснований; кислота высвобождает ион водорода или протон (эквивалент H+), а основание принимает ион водорода или протон ⁴. Это означает, что кислоты и основания могут компенсировать друг друга, как показано в уравнении воды справа.

 

Основной или щелочной

Типичные примеры щелочей включают магнезиальное молоко – Mg(OH)2, едкий калий – KOH, гашеную известь/известковую воду – Ca(OH)2 и едкий натр (щелок) – NaOH.

Термины «щелочной» и «основной» означают примерно одно и то же. Согласно определению Бренстеда-Лоури, основание описывает любое вещество, которое снижает концентрацию ионов водорода и увеличивает рН воды, или, другими словами, основание ⁴. Щелочной происходит от щелочи, которая относится к ионным соединениям (солям), содержащим элементы щелочного металла или щелочноземельного металла, которые образуют гидроксид-ионы при растворении в воде ⁵. Щелочные соли очень распространены и легко растворяются. Из-за образующихся ими гидроксид-ионов (которые повышают pH) все щелочи являются основаниями.Некоторые источники определяют любое растворимое основание как щелочь ⁵. Таким образом, растворимые основания можно описать как «основные» или «щелочные». Однако нерастворимые основания (например, оксид меди) следует описывать только как основные, а не щелочные.

 

Щелочность и pH воды

Щелочность и pH напрямую связаны при 100% насыщении воздухом.

Щелочность не относится к щелочам, как к щелочным ⁶. Хотя щелочность и pH тесно связаны между собой, между ними есть явные различия. Щелочность воды или раствора — это количественная способность этого раствора буферировать или нейтрализовать кислоту.Другими словами, щелочность — это мера способности воды противостоять изменениям рН. Этот термин используется взаимозаменяемо с кислотонейтрализующей способностью (ANC) ⁷. Если водоем имеет высокую щелочность, это может ограничить изменения pH из-за кислотных дождей, загрязнения или других факторов ⁸. Щелочность ручья или другого водоема повышается за счет богатых карбонатами почв (карбонатов и бикарбонатов), таких как известняк, и снижается за счет оттока сточных вод и аэробного дыхания. Из-за присутствия карбонатов щелочность более тесно связана с жесткостью, чем с pH (хотя все же есть явные различия).Однако изменения pH также могут влиять на уровень щелочности (по мере снижения pH буферная способность воды также снижается) ⁶. pH и щелочность напрямую связаны, когда вода на 100% насыщена воздухом ⁹.

Щелочность воды также играет важную роль в дневном уровне pH. В процессе фотосинтеза водорослями и растениями используется водород, что повышает уровень pH ¹⁰. Точно так же дыхание и разложение могут снизить уровень pH. Большинство водоемов способны амортизировать эти изменения из-за их щелочности, поэтому небольшие или локальные колебания быстро изменяются, и их может быть трудно обнаружить ¹⁰.

 

Единицы pH и щелочности

Значения pH определяются в логарифмической шкале.

значений pH представлены в виде числа от 0 до 14 в качестве стандартной единицы измерения pH. Эта единица эквивалентна отрицательному логарифму молярной концентрации ионов водорода (-log(H+)) в растворе. В зависимости от точности измерения значение рН может быть выполнено с точностью до одного или двух знаков после запятой.

Однако, поскольку шкала pH является логарифмической, попытка усреднения двух значений pH была бы математически неверной.Если требуется среднее значение, его можно указать как медиану или диапазон, а не как простой расчет ¹⁰.

Щелочность может быть выражена в мг/л или в микроэквивалентах на литр (мэкв/л). В мг/л это относится к концентрациям карбоната (CO3 2-), бикарбоната (HCO3 ) или карбоната кальция (CaCO3), хотя чаще всего встречается карбонат кальция ¹¹.

1 мг/л щелочности в пересчете на CaCO3 = 0,01998 мг/л щелочности
1 мг/л щелочности в пересчете на CaCO3 = 0,5995 мг/л щелочности в пересчете на CO3 2-
1 мг/л щелочности в пересчете на CaCO3 = 1.2192 мг/л щелочности в пересчете на HCO3

 

Почему pH важен?

Если рН воды слишком высокий или слишком низкий, живущие в ней водные организмы погибнут. pH также может влиять на растворимость и токсичность химических веществ и тяжелых металлов в воде ¹². Большинство водных существ предпочитают диапазон рН 6,5-9,0, хотя некоторые могут жить в воде с уровнем рН за пределами этого диапазона.

Уровни рН воды. Оптимальный уровень pH для рыб – от 6,5 до 9.0. За пределами оптимальных диапазонов организмы могут испытывать стресс или умирать.

Когда уровень pH отклоняется от этого диапазона (вверх или вниз), это может привести к стрессу для систем животных и снижению показателей вылупления и выживаемости. Чем дальше значение pH от оптимального диапазона, тем выше уровень смертности. Чем более чувствителен вид, тем сильнее на него влияют изменения рН. В дополнение к биологическим эффектам экстремальные уровни pH обычно увеличивают растворимость элементов и соединений, делая токсичные химические вещества более «подвижными» и увеличивая риск их поглощения водными организмами ¹³.

Водные организмы не единственные, на кого влияет рН. В то время как люди более терпимы к уровням pH (уровни для питья варьируются от 4 до 11 с минимальным раздражением желудочно-кишечного тракта), все еще есть проблемы ¹⁴. Значения pH выше 11 могут вызвать раздражение кожи и глаз, равно как и pH ниже 4. Значение pH ниже 2,5 вызовет необратимое повреждение кожи и внутренних органов ¹⁴. Более низкие уровни pH увеличивают риск мобилизации токсичных металлов, которые могут быть поглощены даже людьми, и уровни выше 8.0 нельзя эффективно дезинфицировать хлором, что вызывает другие косвенные риски ¹⁴. Кроме того, уровни pH за пределами 6,5-9,5 могут повредить и вызвать коррозию труб и других систем, что еще больше повысит токсичность тяжелых металлов.

Незначительное повышение уровня pH может привести к тому, что олиготрофное (богатое растворенным кислородом) озеро станет эвтрофным (недостаточным растворенным кислородом).

Даже незначительные изменения pH могут иметь долгосрочные последствия. Небольшое изменение pH воды может повысить растворимость фосфора и других питательных веществ, что сделает их более доступными для роста растений ¹⁰.В олиготрофном озере или озере с низким содержанием питательных веществ для растений и высоким содержанием растворенного кислорода это может вызвать цепную реакцию. С более доступными питательными веществами процветают водные растения и водоросли, увеличивая потребность в растворенном кислороде. Это создает эвтрофное озеро, богатое питательными веществами и растениями, но с низким содержанием растворенного кислорода. В эвтрофном озере другие организмы, живущие в воде, будут подвергаться стрессу, даже если уровень pH остается в оптимальном диапазоне.

 

Факторы, влияющие на рН воды

Существует множество факторов, которые могут влиять на рН воды, как природных, так и техногенных.Большинство естественных изменений происходит из-за взаимодействия с окружающими породами (особенно карбонатными формами) и другими материалами. pH также может колебаться в зависимости от осадков (особенно кислотных дождей) и сточных вод или сбросов шахт ¹³. Кроме того, концентрация CO2 может влиять на уровень pH.

 

Углекислый газ и pH

Уровни pH могут ежедневно колебаться из-за фотосинтеза и дыхания в воде. Степень изменения зависит от щелочности воды.

Углекислый газ является наиболее частой причиной повышения кислотности воды ¹⁵.Фотосинтез, дыхание и разложение способствуют колебаниям pH из-за их влияния на уровень CO2. Экстремальность этих изменений зависит от щелочности воды, но часто наблюдаются заметные суточные (суточные) вариации¹⁶. Это влияние более ощутимо в водоемах с высокой скоростью дыхания и разложения.

Хотя диоксид углерода существует в воде в растворенном состоянии (подобно кислороду), он также может реагировать с водой с образованием угольной кислоты:

CO2 + h3O <=> h3CO3

h3CO3 может терять один или оба иона водорода :

h3CO3 <=> HCO3 + H+ ….HCO3 <=> CO3 2- + H+

Высвобождающиеся ионы водорода снижают pH воды¹⁵. Однако это уравнение может работать в обоих направлениях в зависимости от текущего уровня pH, работая как собственная буферная система. При более высоком pH эта бикарбонатная система сдвинется влево, и CO3 2- захватит свободный ион водорода.

Эта реакция обычно минимальна, поскольку h3CO3 имеет низкую константу растворимости (закон Генри) ¹⁵. Однако по мере увеличения уровня CO2 во всем мире количество растворенного CO2 также увеличивается, и уравнение будет выполняться слева направо.Это увеличивает h3CO3, что снижает pH. Эффект становится все более очевидным в исследованиях pH океана с течением времени.

Общее изменение годового уровня pH океана с 1700-х по 1990-е годы. (данные: Атлас Мирового океана, 2009 г.; фото: Plumbago; Wikipedia Commons) Углекислый газ в атмосфере снижает рН осадков.

Приведенные выше уравнения также объясняют, почему рН дождя составляет примерно 5,65 ¹⁵. Когда капли дождя падают в воздух, они взаимодействуют с молекулами углекислого газа в атмосфере.Это создает h3CO3 в каплях дождя, снижая значение pH дождя ¹⁷. Уровень pH 5,65, хотя и кислый, не считается кислотным дождем. Ожидается, что естественный незагрязненный дождь или снег будет иметь уровень pH около 5,6 при стандартной концентрации CO2 в атмосфере 0,0355% ¹⁵. Кислотный дождь требует pH ниже 5,0 ²¹.

5,65 также является pH воды, уравновешенной воздухом и не контактировавшей с карбонатными материалами или известняком.

 

Природные факторы, влияющие на уровень pH

Карбонатные материалы и известняк — это два элемента, которые могут нейтрализовать изменения pH в воде.Карбонат кальция (CaCO3) и другие бикарбонаты могут объединяться как с ионами водорода, так и с гидроксильными ионами для нейтрализации pH¹⁸. Когда в почве присутствуют карбонатные минералы, буферная способность (щелочность) воды увеличивается, поддерживая рН воды близким к нейтральному даже при добавлении кислот или оснований. Дополнительные карбонатные материалы помимо этого могут сделать нейтральную воду слегка щелочной.

Известняковые карьеры имеют более высокий уровень pH из-за карбонатных материалов в камне. Молния может снизить pH дождя.

Как упоминалось ранее, незагрязненный дождь слегка кислый (pH 5,6). Уровень pH дождя также может быть снижен из-за вулканического пепла, сульфатредуцирующих бактерий на водно-болотных угодьях, переносимых по воздуху частиц от лесных пожаров и даже молний ¹⁹. Если дождь падает на источник воды с плохой буферизацией, он может снизить pH близлежащей воды из-за стока.

Разлагающиеся сосновые иголки могут снизить уровень pH.

Хвоя сосны или пихты также может снизить pH почвы и любой воды, которая стекает по ней, поскольку они разлагаются ¹⁸. Интенсивный фотосинтез увеличивает pH воды, удаляя CO2, хотя это изменение обычно происходит в течение суток ²⁰.

 

Искусственные регуляторы pH

Загрязнение воздуха, почвы или непосредственно воды может влиять на pH.

Антропогенные причины колебаний рН обычно связаны с загрязнением. Кислотные дожди — один из наиболее известных примеров влияния человека на рН воды. Любая форма осадков с уровнем pH менее 5,0 известна как кислотный дождь ²¹. Этот осадок возникает в результате реакции воды с оксидами азота, оксидами серы и другими кислыми соединениями, понижая ее и без того слабокислый рН.Эти выбросы обычно возникают в результате горнодобывающих и плавильных работ или сжигания ископаемого топлива (сжигание угля и автомобили) ¹⁸. Чрезвычайно высокий уровень CO2 также может еще больше снизить pH дождя ¹⁷.

Точечное загрязнение является распространенной причиной, которая может повышать или понижать уровень pH в зависимости от используемых химических веществ ¹⁸. Эти химические вещества могут поступать из сельскохозяйственных стоков, сбросов сточных вод или промышленных стоков. Добыча полезных ископаемых (особенно угля) приводит к кислотным стокам и просачиванию кислых грунтовых вод, если окружающая почва плохо защищена ²².Сброс сточных вод, содержащих моющие средства и продукты на основе мыла, может привести к тому, что источник воды станет слишком щелочным.

 

Типичные уровни pH

Рекомендуемые минимальные уровни pH для водных организмов.

Типичные уровни pH варьируются в зависимости от воздействия окружающей среды, особенно щелочности. Щелочность воды меняется из-за присутствия растворенных солей и карбонатов, а также минерального состава окружающей почвы. Как правило, чем выше щелочность, тем выше pH; чем ниже щелочность, тем ниже pH ⁶.Рекомендуемый диапазон рН для большинства рыб составляет от 6,0 до 9,0 с минимальной щелочностью 20 мг/л, с идеальным уровнем CaCO3 от 75 до 200 мг/л²⁰.

Океаническим организмам, таким как рыба-клоун и кораллы, требуется более высокий уровень pH. Уровень pH ниже 7,6 приведет к разрушению коралловых рифов из-за недостатка карбоната кальция ³⁹. Чувствительные пресноводные виды, такие как лосось, предпочитают уровни pH от 7,0 до 8,0, а при уровне ниже 6 сильно страдают и страдают от физиологических повреждений из-за поглощенных металлов.0 ⁴⁰.

Соображения по охране окружающей среды

Естественные осадки, как дождь, так и снег, имеют pH около 5,6 из-за контакта с CO2 и других атмосферных воздействий. Большинство трав и бобовых предпочитают почвы с pH 4,5-7,0, поэтому небольшая кислотность дождя может пойти на пользу карбонатным почвам ²³.

Кислотность окружающей среды также может влиять на pH воды. Это наиболее очевидно вблизи районов добычи полезных ископаемых, но эффект может возникать и естественным образом. Кислотный сток истощает щелочность воды и снижает рН ниже оптимального уровня.Это может быть приемлемо для некоторых водных видов (например, лягушек), но не для большинства рыб. Некоторые лягушки и другие земноводные часто могут переносить уровень pH всего 4,0 ²⁴. Из-за кислых почв Амазонки многие озера и реки имеют низкий уровень pH ³⁸. Из-за растворенных гуминовых веществ из стока и поглощения источники «черной воды» могут иметь pH всего 4,43. Источники с «чистой водой» будут иметь немного более высокое, но все же кислое значение pH ³⁸. Вот почему рыбы-ангелы и дискусы из бассейна реки Амазонки могут вполне счастливо процветать в водах с рН всего 5.0 ²⁵.

Морская вода имеет рН около 8,2, хотя он может варьироваться от 7,5 до 8,5 в зависимости от местной солености. Уровень pH будет увеличиваться с увеличением солености до тех пор, пока вода не достигнет насыщения карбонатом кальция (CaCO3) ¹⁶. Океаны, как правило, имеют более высокую щелочность из-за содержания карбонатов и, следовательно, обладают большей способностью буферизовать свободные ионы водорода ²⁷.

Пресноводные озера, пруды и ручьи обычно имеют pH 6-8 в зависимости от окружающей почвы и коренных пород ²¹. В более глубоких озерах, где происходит расслоение (расслоение), рН воды обычно выше (7.5-8,5) у поверхности и ниже (6,5-7,5) на больших глубинах ¹⁰. Некоторые штаты, такие как Аляска, пытаются поддерживать стандарт pH для качества воды. Стандарт качества воды Аляски требует уровня pH от 6,5 до 8,5 для защиты многих популяций лосося в штате ⁴⁰.

Вопросы стратификации

Стратификация может привести к тому, что уровни pH в водоеме будут различаться выше и ниже клин.

Стратификация обычно вызывается разницей температур в водоеме, когда каждый слой воды не смешивается со слоями выше или ниже ³⁷.Эти слои разделены клинами, известными как термоклины (температурные границы) или хемоклины (химические градиенты). Хемоклины могут быть основаны на кислороде, солености или других химических факторах, которые не пересекают клин, таких как углекислый газ. Из-за влияния CO2 на pH воды стратификация может привести к тому, что уровни pH будут различаться в зависимости от склона.

Различия в уровне pH между водными слоями обусловлены повышенным содержанием CO2 в результате дыхания и разложения ниже термоклина. В кратерных озерах, таких как озеро Ньос или озеро Монун, рН быстро падает с уровня поверхности от 7 до 5.5 ниже 60 м (у термоклина и хемоклина) ²⁶. Это значительное падение происходит из-за насыщенного CO2, который накапливается в нижних слоях озера.

Приспособляемость

В то время как идеальные уровни pH для рыб составляют 7-8 (pH крови рыб составляет 7,4) ²⁰, большинство рыб могут адаптироваться к уровню pH окружающей среды (6,0-9,0), если нет резких колебаний . Резким колебанием считается сдвиг рН на 1,4 (вверх или вниз)²². Для морских рыб pH воды должен оставаться в пределах 7.5 и 8,5 ⁹.

 

Необычные уровни pH и последствия

Каменистые кораллы начинают обесцвечиваться и портиться по мере падения уровня карбоната и pH.

Вредные эффекты становятся заметными, когда pH воды падает ниже 5,0 или поднимается выше 9,6. Болезненные эффекты из-за подкисления более выражены у морских рыб из-за их адаптации к более высокому pH. Когда pH ниже оптимального уровня, рыба становится восприимчивой к грибковым инфекциям и другим физическим повреждениям ¹⁶. Когда рН воды падает, растворимость карбоната кальция снижается, что препятствует росту скорлупы водных организмов ¹⁶.Как правило, на воспроизводство рыб влияет уровень pH ниже 5,0, и многие виды (например, морские рыбы или чувствительные пресноводные рыбы, такие как малоротый окунь) покидают зону ²¹. Рыба начинает умирать, когда рН падает ниже 4,0 ¹².

Низкий уровень pH может способствовать растворимости тяжелых металлов ¹². По мере увеличения уровня ионов водорода катионы металлов, таких как алюминий, свинец, медь и кадмий, высвобождаются в воду вместо того, чтобы поглощаться осадком. С увеличением концентрации тяжелых металлов возрастает и их токсичность.Алюминий может ограничивать рост и размножение, повышая уровень смертности при таких низких концентрациях, как 0,1–0,3 мг/л²². Кроме того, мобилизованные металлы могут поглощаться организмами во время дыхания, вызывая физиологические повреждения ²². Это особенно губительно для таких видов, как радужная форель ¹³.

С другой стороны, высокие уровни pH могут повредить жабры и кожу водных организмов и вызвать смерть при уровне выше 10,0. В то время как некоторые африканские цихлиды процветают при высоких уровнях pH (до 9.5), большинство рыб их не переносит. Смерть может наступить даже при типичном уровне (9,0), если в воде присутствует аммиак ²¹. При низком и нейтральном уровне pH аммиак соединяется с водой с образованием иона аммония:

Nh4 + h3O <=> Nh5 + + OH

Устойчивые к низкому pH водоросли могут образовывать цветки, которые могут убить озеро.

Аммоний, Nh5⁺, не токсичен и не влияет на водную жизнь. Однако при уровне pH выше 9 уравнение меняется на противоположное, и в воду выделяется аммиак ²².Аммиак, Nh4, чрезвычайно токсичен для водных организмов, и по мере увеличения pH уровень смертности увеличивается с концентрацией Nh4.

Что касается экосистемы, то мхи могут начать заселять водоемы, когда pH воды падает ниже 5. В эвтрофных озерах могут доминировать устойчивые к pH водоросли, приводя уровни pH к максимальным дневным максимумам и минимумам, образуя цветение водорослей, которое может убить озеро ¹⁶.

 

Щелочные и кислотные озера

По всему миру разбросано множество озер с необычным уровнем pH.Щелочные озера, также известные как содовые, обычно имеют уровень pH от 9 до 12. Это часто связано с высоким содержанием соли (хотя не каждое соленое озеро имеет высокий pH). В этих озерах высокая концентрация минералов, особенно растворенных солей: карбонатов и бикарбонатов натрия, кальция, магния ²⁸. В зависимости от озера также могут присутствовать бораты, сульфаты и другие элементы (обычно ионы сильных оснований) ²⁹. Щелочные озера образуются, когда единственным выходом для воды является испарение, в результате чего минералы накапливаются ³⁰.Эти минералы часто образуют столбы месторождений полезных ископаемых, известные как столбы туфа. Многие щелочные озера являются коммерческим источником кальцинированной соды и поташа, в то время как другие являются популярными туристическими направлениями из-за их «волшебных» целебных свойств (из-за содержания минералов).

Мыльное озеро в Вашингтоне — это щелочное озеро, которое, как предполагается, обладает целебными свойствами. (Фото: © Nick Brandt, 2013 Предоставлено галереей Hasted Kraeutler, Нью-Йорк.)

Печально известным примером щелочного озера является озеро Натрон в Танзании. Озеро Натрон имеет pH до 10,5 из-за высоких концентраций декагидрата карбоната натрия (кальцинированной соды) и бикарбоната натрия (пищевой соды), которые попадают в воду из окружающей почвы ³¹. В то время как озеро поддерживает процветающую экосистему, включая фламинго, щелочную тиляпию и устойчивые к pH водоросли, фотограф Ник Брант создал множество запоминающихся изображений животных, погибших в этом озере ³¹. Тела этих животных сохраняются с помощью карбоната натрия, как в древнеегипетском процессе мумификации.

Кислые озера обычно образуются вблизи вулканов, где серная кислота, сероводород, плавиковая кислота, соляная кислота и углекислый газ могут выщелачиваться в воду ³². В невулканических районах кислотные озера также могут образовываться после кислотных отложений в результате таких явлений, как кислотные дожди, загрязнение или кислотные стоки при добыче полезных ископаемых ³³. Как и их щелочные аналоги, кислые озера не имеют выхода, кроме испарения, концентрирующего сульфаты и кислоты. Кислоты могут попасть в воду в результате атмосферной диффузии в результате сжигания угля, кислотных дождей или после извержения.В вулканических озерах кислоты могут попадать в воду через активную фумаролу или вулканическое отверстие.

Залежи серы и железа на одном из кислых озер Даллола.

Кислотные озера в Даллоле в Эфиопии являются результатом кислотного выщелачивания из близлежащих вулканов. Сера и железо в воде оставляют желтые и ржавые отложения у кромки воды.

При уровне pH ниже 5,0 немногие организмы могут жить в кислых озерах. Однако есть одно заметное исключение: елец Осорезан, или японский елец.Эта рыба прекрасно себя чувствует в кислых водах озера Осорезан, комфортно отдыхая при рН 3,5, и плавает в водах с нейтральным рН только для нереста ³⁴.

 

Окисление океана

По мере увеличения содержания CO2 в атмосфере увеличивается количество растворенного CO2, а pH воды снижается. (данные: NOAA/ESRL и Гавайский университет; кредит: SERC EarthLabs)

Закисление океана вызвано притоком растворенного углекислого газа. По мере того, как уровень CO2 в атмосфере увеличивается из-за антропогенных причин, также увеличивается количество растворенного CO2, что, в свою очередь, снижает pH воды.

Когда вода насыщается CO2, это не только снижает pH океана, но и истощает источники карбоната кальция ³⁵. Карбонат кальция, CaCO3, является необходимым компонентом для построения кораллов, раковин и экзоскелетов многих водных существ. По мере снижения уровня CO3²⁻ морским существам становится все труднее строить свои раковины.

Как упоминалось в разделе «Углекислый газ и pH», дополнительный CO2 увеличивает количество ионов водорода в воде, снижая pH:

CO2 + h3O <=> h3CO3 … h3CO3 <=> (H+) + HCO3⁻

При уровне pH от 6.4 и 10.33, некоторые из этих ионов водорода присоединяются к ионам карбоната ²²:

(H+) + CO3 2- <=> HCO3

Таким образом, по мере увеличения уровня CO2 доступность карбоната, CO3 2- уменьшается, уменьшая количество, доступное для строительства ракушек и кораллов ³⁶.

CO2 + h3O + CO3²⁻ <=> 2HCO3⁻

При рН океана 8,3 уровень карбоната достаточно высок для образования кораллов. По мере увеличения CO2 и снижения pH уровень карбоната быстро упадет ниже оптимального уровня.

Высокие уровни CO2 также затрудняют поддержание текущей скорлупы из-за более низкого уровня pH и конкуренции за карбонат ³⁵.

Кроме того, насыщение воды воздухом основано на парциальном давлении согласно закону Генри. По мере увеличения уровня CO2 в воздухе увеличивается и его парциальное давление.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.