Что такое кислотность воды

Вода для тела является вторым по необходимости компонентом после воздуха. Все клетки, органы и ткани организма содержат этот важный компонент. Поэтому все вещества, изменяющие её состав влияют на весь организм в целом. Одним из важнейших показателей качества воды является водородный показатель — рН (по-русски произносится «пэ-аш»).

Что такое рН воды, как он появился (кто открыл) и зачем нужен

Водородный показатель является мерой активности ионов водорода, через которую количественно выражается кислотность жидкости. Он равен модулю (с противоположным знаком) десятичного логарифма активности водородных ионов, единица измерения — моль на один литр.

Понятие «водородный показатель раствора» и шкала рН были предложены в 1909 году датским химиком С.П.Л. Сёренсеном, руководителем химико-физиологической лаборатории Карлсберга в Копенгагене. Свои исследования учёный опубликовал одновременно в двух статьях, напечатанных в Германии и во Франции.

Уровень рН воды отражает её кислотно-щелочное равновесие, которое оказывает огромное влияние на биохимические реакции, протекающие в водной среде. Соответственно, от того, какую воду употребляет человек, зависит качество многих процессов в его организме. Так, например, концентрация ионов водорода в растворе зачастую влияет на биологическую активность нуклеиновых кислот и белков, их физико-химические свойства.

Справка: для большинства животных и растений, обитающих в воде, пригодным для жизни является специфический уровень кислотности. Даже незначительное её изменение приводит к их гибели. При значении водородного показателя ниже 4 или свыше 10 погибает почти вся рыба, а многие животные не выживают в среде, где рН менее 3 и больше 11.

Как измеряют рН воды и какие есть примеры показателя?

Для измерения кислотно-щелочного равновесия растворов широкое применение нашли несколько методик. Грубую оценку можно произвести при помощи индикаторов, измерить точно рН-метром или определить аналитическим путём — кислотно-основным титрованием.

  • Для приблизительной оценки концентрации ионов водорода чаще всего применяют красители органического происхождения, цвет которых зависит от кислотности среды. Самыми распространёнными индикаторами являются: лакмус, метилоранж, фенолфталеин и др. Они способны находиться в двух формах различной окраски: в основной или в кислотной. При контакте с водой цвет каждого из красителей изменяется в своём интервале кислотности, составляющем обычно 1 — 2 единицы. Существуют индикаторные полоски как на основе одного из веществ-красителей, так и «универсальные» — со смесью из нескольких индикаторов. Преимущество этого метода — дешевизна, быстрота и наглядность исследования. Для того, чтобы узнать значение рН жидкости, необходимо лишь погрузить в неё индикаторную полоску и получившийся цвет сравнить со шкалой на упаковке. Но этот метод обладает достаточно большой погрешностью.
  • При помощи специального прибора, рН-метра, можно измерять «водородный показатель» с большей точностью (до 0,01 единицы рН) и в более широком диапазоне. Пробу воды объёмом 20 — 30 мл отбирают в стакан или колбу. Затем датчик прибора, предварительно обмытый дистиллированной водой, погружают в раствор. Значение рН жидкости оценивают по шкале прибора. Точность измерений зависит от регулярной калибровки прибора с помощью стандартных растворов с заданной величиной рН. Данный метод точен, быстр, достаточно прост, но более затратен материально и требует наличия некоторых навыков работы с лабораторной техникой и химическими растворами.
  • Точные результаты получают методом кислотно-основного титрования. Но его можно реализовать только в условиях лаборатории. К исследуемой жидкости по одной капле добавляют раствор заданной концентрации (титрант). Начинает протекать химическая реакция. При помощи индикатора выделяют момент, когда титранта достаточно для полного завершения реакции. По количеству добавленного титранта и его концентрации определяют кислотность исследуемого раствора.

В зависимости от значения рН воду подразделяют на следующие типы:

Уровень кислотности воды в домашнем водоёме не всегда идеальный. Важно знать, какой нужен вашим рыбкам, как проверять и регулировать при необходимости уровень ph в аквариуме.

Что такое кислотность воды

Показатель ph воды в аквариуме характеризует уровень её щелочности и кислотности, который сильно влияет на комфортность пребывания водных обитателей. Аквариумная вода с кислотностью pH 7 — щелочной. Определить уровень кислотности — это означает узнать плотность ионов водорода в аквариумной жидкости.

Таким образом, фактор рН — это степень активности иона водорода. Так, в водной среде с кислотностью рН = 5 содержится 10 -5 моль/л ионов водорода, рН = 8 означает, что в ней находится 10 -8 моль/л ионов водорода.

Норма кислотности

Иммунитет водных обитателей, которые находятся в жёсткой щелочной воде лучше, чем у гидробионтов, помещённых в закислённую среду с пониженной жесткостью. По шкале рН величины кислотности жидкости варьируются в границах 0 — 14:

  • 0-6 — кислая;
  • 7 — нейтральная;
  • 8-14 — щелочная.

При низком ph в аквариуме присутствует повышенное количество ионов водорода, поэтому вода является кислой, и наоборот. Для большинства рыб нормой считается величина pH 5,5 — 9. Многие представители водной фауны отлично приспосабливаются к отклонениям данной величины в любую сторону. Гораздо хуже на их здоровье отразится нестабильность ситуации. Регулярная проверка уровня кислотности необходима для поддержания стабильности в экосистеме. Если в течение суток колебания кислотности остаются в пределах 0,2-0,8, это не отразится на состоянии обитателей аквариума.

Читайте также:  Бравекто 1000 мг

В естественных водоёмах представители подводного мира легче переносят колебания уровня кислотности. В природных условиях этот показатель довольно нестабилен. Весной он будет выше, чем осенью. Чаще это происходит из-за гниения попавшей в озеро или пруд листвы, в океанах же огромное значение имеют муссонные дожди.

Способы определения ph

Фактору pH необходимо уделить особое внимание, когда рыбок планируется разводить. Для большинства икромечущих экземпляров должен быть нейтральный показатель кислотности. Это позволяет стимулировать процесс размножения рыб. Чтобы в домашних условиях узнать рН воды, используют различные тестовые приспособления:

  • Тест-полоски. Использовать их легче всего. При погружении в резервуар тест меняет окраску. Единственный минус — не везде можно купить.
  • Капельный тест. К нему прибегают когда нужно измерить и сравнить разные водные среды (из крана, дождевую). Специальную индикаторную жидкость добавляют в небольшое количество воды и сравнивают цвета раствора с указанным в инструкции спектром. Капельные тесты работают в широком или узком диапазонах кислотности.
  • Ph-метр. Устройство для определения точного и быстрого результата. Представляет собой электронный градусник с электродом. Современные модели имеют вид электронных блоков и измерительных термощупов.
  • Ph-контроллер. Универсальный аппарат, с помощью которого не только можно мерить рН, но и поддерживать ее необходимый уровень. Прибор обеспечивает дозированную подачу углекислоты в воду.

Электронные приспособления более точные, эффективные и надёжные. Единственный их недостаток — высокая цена.

Что влияет на показатель ph

Кислотность воды имеет тесную взаимосвязь с карбонатной жёсткостью (КН) и щелочностью. При повышении рН на одно деление, КН вырастает в 10 раз. Высокая плотность нитратов неизбежно приведёт к понижению щелочности. Когда плотность продолжает увеличиваться, щелочь не сможет удержать уровень водородного показателя, который резко упадёт.

Увеличение кислотности означает повышенный уровень содержания аммиака. Водородные показатели не являются неизменной величиной. За сутки могут меняться несколько раз. В основном, это связано со сменой концентрации углекислоты в водной среде, но есть и другие моменты:

  • наличие минеральных веществ;
  • температурный режим;
  • насыщенность кислородом;
  • разновидности грунта;
  • удобрения для растений;
  • чистота фильтра;
  • плотность заселения водными обитателями;
  • периодичность чистки грунта;
  • материал декораций.

Растения днём потребляют много углекислого газа, это увеличивает рН. Ночью нет процесса фотосинтеза и активная реакция воды низкая. В совокупности все перечисленные факторы имеют большее воздействие на биологический баланс аквариума, чем эффект от концентрации водорода.

Как понизить ph в аквариуме

Понизить уровень ph в аквариуме обычно сложнее, чем повысить. Существуют разные варианты:

  • Субстрат торфяного моха. Положить его в бункер фильтра (в сумочке) либо под слой грунта. Каждые полмесяца делают замену, чтобы не допустить его гниения. Торф плавно понижает уровень pH. Требуется проследить, чтобы торф, подложенный под грунт, не загнивал.
  • Отвар торфа. Кипятят продукт в дистилляте 30 минут (5 г на 1 литр). Вода окрасится в темно-коричневый цвет. Отвар процеживают и выливают в аквариум малыми партиями, распределяя его равномерно по всему резервуару.
  • Экстракт торфа. Препарат на базе вытяжки торфа, в котором находятся танин, гуминовые кислоты и гормоны. Использование экстракта благотворно сказывается на рыбах, улучшает рост растений, действует как природный антисептик. Целесообразно применять этот метод снижения кислотности экстрактом торфа, когда аквариум заселён сложными в уходе, редкими породами рыб.
  • Коряги. С помощью многих видов древесины можно снизить рН. Дубильные вещества играют роль окислителей. Корягу промывают и используют как элемент интерьера. Для водных обитателей этот способ хорош тем, что уменьшить уровень кислотности получается медленно и незаметно.
  • Чёрный чай. Действующими элементами чая являются дубильные вещества, аминокислоты и алкалоиды. Необходимо заварить в отдельной посуде концентрированный чай. Добавлять порциями, измеряя ph.

На заметку! Быстро добиться кардинального понижения ph в аквариуме можно методом увеличения концентрации двуокиси углерода.

Как повысить ph воды

Замедляют процессы снижения кислотности до критического уровня периодическая сифонка грунта и регулярная процедура подмены воды.

Поднять ph в аквариуме можно следующими способами:

  • Дополнительно добавить в резервуар камни горной породы, измельчённые кораллы. Этот метод поддержания высокого уровня кислотности целесообразно использовать в африканских цихлидных аквариумах.
  • Поместить в отсек фильтра известняк. В этом случае надо постоянно контролировать кислотность, чтобы не превысить допустимую отметку.
  • Увеличить интенсивность аэрации. Таким образом будет снижена концентрация диоксида углерода, что приведёт к повышению рН.
  • Добавить в воду пищевую соду. На 30 л требуется не более 1 чайной ложки гидрокарбоната натрия. Если превысить дозировку, рыбки могут погибнуть. Сыпать напрямую в водоём соду нельзя, её следует сначала растворить в небольшом объёме воды.

При покупке новых рыбок надо учитывать, что они легче адаптируется в новой среде, если попадут после жёсткой и щелочной воды в мягкую и кислую. Поэтому к повышению кислотности надо относиться очень осторожно.

Заключение

Значения кислотности воды жизненно важны для аквариумных рыб. Мониторинг уровня рН должен проводиться как можно чаще. Но есть один нюанс: если часто проводить процедуры по регулированию щелочной реакции, это принесёт рыбам дискомфорт. На почве стресса у них снизится иммунитет. Биологическое равновесие должно быть стабильным. Лучше один раз проверить, какой уровень кислотности в обычной водопроводной воде, которая используется для аквариума, и акклиматизировать к нему водных обитателей.

Читайте также:  Светлана дятел википедия

Если Вам понравилась статья или есть, что добавить, оставляйте свои комментарии.

Что такое pН воды и почему важно его знать

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

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое pН воды

Какова норма pН воды

Чем грозит низкий уровень pH воды

Как измерить pН воды

Что такое pН воды

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

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

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

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

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

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

Различают следующие группы воды, в зависимости от показателя pH:

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

Каков нормальный pН воды

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

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

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

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

Читайте также:  Мыло из собачьего жира

Измерение pН воды

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

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

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

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

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

Степенью защиты от воды.

Наличием (или отсутствием) автоматической калибровки.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Далее просушите тест-полоски, разложив их на чистой бумаге или развесив на бельевой веревке.

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

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *