Мировой маркетинг достаточно часто использует показатель pH на продуктах бытовой химии, косметике, пищевых продуктах как нечто положительное и полезное для человека. В этом обзоре мы решили разобраться с этим значением и конкретно ответить на вопрос, что такое pH, чем измеряется, на что влияет. Итак, начинаем.

Водородный (pH-фактор) – это значение активности ионов водорода в растворе, которое выражает его кислотность в количественном эквиваленте. Оптимальное значение кислотности очень условное, так еще для различных сред показатель отличается. Например, большинство растений предпочитают слабокислую среду роста. Идеальным для флоры считается показатель кислотности почвы 5.5–6.5 pH. Если этот показатель ниже, растения теряют возможность поглощать полезные для роста компоненты. Поэтому сразу договоримся, что «хороший» или «плохой» уровень pH – это субъективное понятие.

При обычных условиях значение pH находится в диапазоне 0–14 единиц. В чистой воде, при нейтральном значении pH, концентрация положительных ионов идентична концентрации отрицательных ионов и составляет 1х10-7 моль на литр. Максимальное значение равно 14. Но иногда кислотность может выходить за рамки 14 единиц.

Можно сказать, что pH это показатель который помогает выявить количество ионов водорода в веществе, чтобы ответить, какой именно состав ей присущ – щелочной или кислотный.

Шкалу потенциала ионов водорода создал датский биохимик Сорен Петер Лауриц в далеком 1901 году, проводя исследования аминокислот, ферментов и белков. Так как концентрация водорода влияла на ферментацию, было необходимо создать способ ее вычисления. Сорен создал шкалу от 1 до 14, где значение от 1 до 6 означает, что среда более кислая, а уровень от 8 до 14 сигнализирует о щелочной природе вещества.

Уровень pH в повседневной жизни

Современные люди употребляют много химических продуктов, поэтому определение pH приобретает очень важное значение в медицинских целях. Известным является тот факт, что уровень pH желудка изменяется в диапазоне от 1 до 4. Показатели высокие, но так и должно быть, потому что кислота необходима человеку для переваривания пищи. Одни продукты провоцируют выработки большей концентрации кислоты, другие наоборот, подавляют этот процесс. Постоянный избыток кислоты может привести к образованию язвы и других болезней.

Повышенный уровень pH вызывает разрушение зубной эмали. Сразу после чистки уровень содержания ионов водорода составляет 7 – это нейтральный показатель, который не вредит зубам. Впоследствии кислотность меняется на 5–5,5 единиц. Во рту появляется кислый привкус. Нарушается кислотно-щелочной баланс о котором так много рассказывали в рекламе одной известной жевательной резинки.

Кислотность грунта: методы, особенности

Самым точным прибором для измерения кислотности грунта является pH-метр. Этот уровень обусловлен:

  • историческим типом растительности;
  • климатом;
  • исходным материалом;
  • возрастом почвы.

Какое влияние имеет уровень кислотности на хозяйственные растения? Прежде всего обеспечивает доступность питательных веществ, микроэлементов, фосфора. Если почвы кислые, урожайность снижается, азотфиксирующие бактерии задерживаются в росте, гербициды замедляют распад. К тому же алюминий превращаются в токсин, который крайне негативно влияет на физиологические процессы в части развития корневой системы.

Мы рассказали о кислотности почвы, но и высокая щелочность тоже вредна для растений. Снижается урожайность, возрастает риск получения ожогов от долгосрочного контакта корней с мочевиной. Поэтому если ваша сфера сельское хозяйство, обязательно приобретите pH-метр.

Все методы определения уровня кислотности веществ

Для определения кислотности внедрены несколько методов. Концентрацию водорода можно оценивать индикаторами, измерять pH-метром или определять с помощью аналитики.

Индикаторы кислотно-основные

Подходят для приблизительного оценивания количества ионов водорода. В качестве индикаторов используют красители, цвет которых меняется в зависимости от среды. Наиболее распространенными являются:

  • лакмусовые полоски;
  • фенолфталеиновые индикаторы;
  • метилоранж.

Известные всем со школы полоски для определения pH имеют в составе лакмус, который изменяет цвет в интервале 1–2 единицы.

Универсальные

С целью расширения диапазона измерения обращаются к универсальным средствам. Технически, это объединение нескольких индикаторов. Такие индикаторы последовательно меняют цвет сначала на желтый, потом красный, а дальше на зеленый и синий. Последний оттенок – фиолетовый.

Растворами универсальных индикаторов пропитывают бумажные полоски, с помощью которых уровень кислотности определяется до десятых частей рН.

рН-метр

Специальный прибор, который позволяет измерять уровень водорода в любой среде с минимальной погрешностью и чувствительностью на уровне 0,01 единицы. С помощью прибора удобно проводить анализ воды, непрозрачных растворов.

Аналитический метод (объемный)

Этот метод также позволяет получать точные результаты. Работает это так. К раствору, который исследуется добавляется несколько капель концентрированного титранта. При сочетании компонентов запускается химическая реакция. В процессе реакции достигается пик эквивалентности – момент, когда титранта достаточно для завершения реакции. Этот момент фиксирует индикатор. Зная концентрацию и объем титранта, который был добавлен, рассчитывается кислотность среды.

Влияние температур на кислотность

Показатель кислотности изменяется в достаточно широком диапазоне, если присущи температурные колебания. Например, 0,001 молярный раствор NaOH при температуре 20 °C имеет кислотность pH = 11,73, а уже при нагреве до 30 °C этот показатель меняется на pH = 10,83. Температурное воздействие обусловлено разной диссоциацией ионов водорода.

В завершении нашего обзора, сделаем акцент на том, что уровень кислотности сегодня измеряется не только в почве, воде или желудке. Анализу подвергаются и такие среды, как: моча, кровь, кожа, уксус, молоко, слюна.

Иметь возможность измерять показатель водорода в медицине, пищевой отрасли, производстве кормов и удобрения для сельскохозяйственных растений – это нормальная практика, переход на которую обойдется в большие деньги.