4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шкала кислотности и щелочности

pH (кислотность) слюны

Ротовая жидкость здорового человека – это смешанная слюна, в составе которой, помимо секрета желез и десневой жидкости, содержатся различные микроорганизмы, а также продукты жизнедеятельности таковых.

Кроме этого, в смешанной слюне присутствуют такие компоненты:

  • нейтрофилы, лимфоциты;
  • десквамированный эпителий;
  • остатки пищи;
  • белковые структуры (не меньше 17 видов);
  • углеводы;
  • прокоагулянты.

Десневой жидкостью называют сложную биологическую среду организма, основной задачей которой является поддержание в здоровом состоянии тканей пародонта. Она заполняет пространство, расположенное между десневым краем и поверхностью зуба. Такая жидкость представляет собой транссудат сыворотки крови, ее объем может изменяться в течение суток (от 0,5 до 2, 4 мл).

Помимо этого, она обладает противомикробными свойствами, обеспечивает амортизационную защиту зуба от жевательной нагрузки. Ph слюны является важным диагностическим показателем, поскольку отклонение данного показателя от нормальной величины свидетельствует о ряде серьезных заболеваний.

pH слюны зависит от интенсивности слюноотделения. Так, «здоровые показатели кислотности должны укладываться в диапазон 6,8–7,4, но при большом объеме выделяемой слюны могут достигать отметки 7,8 Ph. Примечательно, что для околоушных желез величина кислотности составляет 5,81, для подчелюстных – 7,32 Ph.

Наиболее информативными будут результаты измерений, проведенных в период с 10 до 12 часов дня. Оценку кислотности проводят натощак, за два часа до или после приема пищи. В норме pH слюны снижается в вечерние часы и ночью.

Роль Ph в организме

Кислые фаринголарингеальные и гастроэзофагеальные рефлюксы, которые достигают ротовой полости, играют активную роль в развитии «местных» патологических процессов. После того как соляная кислота попала к месту назначения, Ph смешанной слюны снижается до 7.

Секрет, который в норме обладает щелочными свойствами, при показателях кислотности 6–6,2 обуславливает разрушение зубной эмали, ее деминерализацию, что впоследствии оборачивается появлением кариозных очагов. Десны воспаляются, становятся отечными, краснеют, количество слизи на слизистой оболочке заметно увеличивается.

Богатая кислородом слюна препятствует размножению патогенной микрофлоры, при пониженной кислотности таковой эти микроорганизмы «расцветают». Голод, волнение, стресс, произнесение длинного монолога, дыхание через рот – вот все те факторы, которые приводят к снижению Ph. Этот же явление связано и с закономерными возрастными изменениями в организме.

Значение в стоматологии

Ph смешанной слюны позволяет судить о степени деминерализации свободных зубных тканей. Эта биологическая жидкость постоянно поддерживает нейтральную кислотно-щелочную реакцию (среднее значение – 7,2) среды ротовой полости благодаря содержащимся в ее составе белкам и фосфатам.

Согласно результатам современных исследований, именно продолжительное воздействие кислот на твердые ткани зубов провоцирует появление кариозных очагов. При снижении кислотности слюна удерживает, связывает атомы кальция, что приводит к деминерализации зубов. Биологическая жидкость препятствует растворению эмали, обеспечивает диффузию ионов кальция, фосфора.

Методы измерения

Лакмусовая бумага – то средство, которое позволяет определить pH слюны во рту как в лабораторных, так и домашних условиях. Такие тест полоски способны менять свою окраску в присутствии щелочек и кислот. Среда, соответственно, может быть нейтральной, щелочной, кислотной.

Кислой среда считается при Ph меньше, щелочной – больше 7. Индикаторная бумага может иметь различный вид, продаваться в виде полосок, коробок, в рулонах, пеналах, тубусах. Примечательно, что универсальными лакмусовыми полосками пользуются исключительно для определения величин Ph в широких пределах (точность – до 1 единицы или десятой доли).

Ph-метр

Данное приспособление позволяет проводить измерение кислотности в домашних условиях. Считается, что оно не обладает высокой точностью, зато стоит недорого, удобно в применении. Стоимость Ph-метра зависит от его характеристик. В частности, следует обращать внимание на диапазон измерений – от 0.00 до 14.00. Кроме этого, значение имеют такие показатели, как рабочая температура, цена деления устройства, точность. При покупке стоит учитывать, что устройство в обязательном порядке должно быть откалибровано.

Какая последовательность действий для определения кислотности слюны, мочи, крови или других жидкостей в домашних условиях при помощи Ph-метра:

  • необходимо снять защитный колпачок в нижней части корпуса прибора;
  • включить устройство (сдвинуть ползунок вправо);
  • погрузить Ph-метр до рифленой метки в ту жидкость, кислотность которой предстоит исследовать (в данном случае – в смешанную слюну);
  • осуществить считывание показаний после того как таковые стабилизируются.

После каждого проведенного измерения необходимо тщательно промывать электрод прибора дистиллированной водой. Как только манипуляции завершены, устройство насухо вытирают салфеткой, надевают защитный колпачок.

Дополнительные рекомендации

Чтобы увеличить слюноотделение и добиться достоверных результатов измерений, лучше предварительно положить на тарелку кусочек лимона и посмотреть на него в течение нескольких минут. Если результаты проведенного исследования показали, что Ph выше нормы, для борьбы с закислением организма можно воспользоваться методом профессора Огурцова – полоскать ротовую полость слабощелочным раствором (7,4–8). Это отличная профилактика воспалительных заболеваний десен, а также кариеса.

Точно выявить необходимый для лечебного полоскания уровень Ph можно при помощи все той же лакмусовой бумаги. Универсального рецепта для приготовления содового состава быть не может так как вода в каждом регионе своя. Именно поэтому люди должны заранее запастись индикаторными тест-полосками.

Итак, кислотность слюны – важный диагностический показатель, указывающий не только на стоматологические проблемы, но и возможные сбои в работе всего организма. «Здоровые» показатели кислотности (6,2–7,5) позволяют поддерживать правильную микрофлору в ротовой полости, расщеплять частички пищи.

Умеренный Ph смешанной слюны – гарантия крепкой эмали, крепких зубов, отсутствия воспалительных процессов в мягких тканях. Повышенная кислотность во рту повышает риск развития кариеса (это благоприятная среда для размножения патогенных микроорганизмов), а также провокатор пародонтозов и других стоматологических проблем.

Для измерения показателей Ph смешанной слюны в домашних и лабораторных условиях используются лакмусовые полоски – индикаторы, которые меняют свой цвет в зависимости от уровня кислотности исследуемой жидкости. Для получения необходимого результата достаточно просто сравнить полученный оттенок с представленной шкалой.

Кислотность (рН)

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

В медицине кислотность биологических жидкостей (крови, мочи, желудочного сока и других) является диагностически важным параметром состояния здоровья пациента. В гастроэнтерологии, для правильного диагностирования целого ряда заболеваний, например, пищевода и желудка, одномоментная или даже средняя величина кислотности не является значимой. Чаще всего важно понимание динамики изменения кислотности в течение суток (ночная кислотность нередко отличается от дневной) в нескольких зонах органа. Иногда важно знать изменение кислотности, как реакцию на определенные раздражители и стимуляторы.

Содержание
Водородный показатель pH

Исходя из того, что в нейтральной среде аН = а и из выполнения равенства для чистой воды при 22 °С: аН × а = 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
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 показателя 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 возможен показатель кислотность и отрицательный, 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).

Величина рН для некоторых продуктов и воды

В таблице ниже указаны величины кислотности некоторых распространенных продуктов и чистой воды при разной температуре:

Кислотность и пищеварительные ферменты

Очень многие процессы в организме невозможны без участия специальных белков – ферментов, которые катализируют химические реакции в организме, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Пищеварительный процесс не возможен без участия разнообразных пищеварительных ферментов, расщепляющих разные органические молекулы пищи и действующих только в узком диапазоне кислотности (своем для каждого фермента). Важнейшие протеолитические ферменты (расщепляющие белки пищи) желудочного сока: пепсин, гастриксин и химозин (реннин) продуцируются в неактивной форме – в виде проферментов и позже активируется соляной кислотой желудочного сока. Пепсин наиболее активен в сильнокислой среде, с pH от 1 до 2, гастриксин имеет максимум активности при рН 3,0–3,5, химозин, расщепляющий белки молока до нерастворимого белка казеина, имеет максимум активности при рН 3,0–3,5.

Протеолитический ферменты, выделяемые поджелудочной железой и «действующие» в двенадцатиперстной кишке: трипсин имеющий оптимум действия в слабощелочной среде, при pH 7,8–8,0, близкий к нему по функциональности химотрипсин наиболее активен в среде с кислотностью до 8,2. Максимум активности карбоксипептидаз А и В 7,5 рН. Близкие значения максимальной и у других ферментов, выполняющих пищеварительные функции в слабощелочной среде кишечника.

Пониженная или повышенная кислотность по отношению к норме в желудке или двенадцатиперстной кишке, таким образом, приводит к существенному снижению активности тех или ферментов или даже их исключению из пищеварительного процесса, и, как следствие к проблемам с пищеварением.

Кислотность слюны и полости рта

Кислотность слюны зависит от скорости слюноотделения. Обычно кислотность смешанной слюны человека равна 6,8–7,4 pH, но при большой скорости слюноотделения достигает 7,8 pH. Кислотность слюны околоушных желёз равна 5,81 pH, подчелюстных — 6,39 pH.

У детей в среднем кислотность смешанной слюны равна 7,32 pH, у взрослых — 6,40 pH (Римарчук Г.В. и др.).

Кислые гастроэзофагеальные и фаринголарингеальные рефлюксы, достигающие полости рта, играют ведущую роль в возникновении патологии полости рта. В результате попадания соляной кислоты происходит снижение кислотности смешанной слюны ниже 7,0 рН. Слюна, в норме обогащенная кальцием, фосфатами, содержащая карбонаты, натрий, калий, магний и обладающая щелочными свойствами, при низком рН, особенно при значениях 6,2–6,0, приводит к очаговой деминерализации эмали зубов с появлением эрозий твердых тканей зубов и образованием в них полостей — кариеса (Новикова В.П., Шабанов A.M.).

Кислотность зубного налета зависит от состояния твердых тканей зубов. Будучи нейтральной у здоровых зубов, она смещается в кислую сторону, в зависимости от степени развития кариеса и возраста подростков. У 12-летних подростков с начальной стадией кариеса (предкариесом) кислотность зубного налета равна 6,96 ± 0,1 pH, у 12–13-летних подростков со среднем кариесом кислотность зубного налета от 6,63 до 6,74 pH, у 16-летних подростков при поверхностном и среднем кариесе кислотность зубного налета равна, соответственно, 6,43 ± 0,1 pH и 6,32 ± 0,1 pH (Кривоногова Л.Б.).

Кислотность секрета глотки и гортани

Кислотность секрета глотки и гортани у здоровых и больных хроническим ларингитом и фаринголарингеальным рефлюксом различна (А.В. Лунев):

Водородный показатель кислотности (рН)

Водородный показатель, pH (лат. pondus Hydrogenii — «вес водорода», произносится «пэ аш») — мера активности (в сильно разбавленных растворах эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, которая количественно выражает его кислотность. Равен по модулю и противоположен по знаку десятичному логарифму активности водородных ионов, которая выражена в молях на один литр:

.

История водородного показателя pH .

Понятие водородного показателя введено датским химиком Сёренсеном в 1909 году. Показатель называется pH (по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода, либо pondus hydrogeni — вес водорода). В химии сочетанием pX обычно обозначают величину, которая равна lg X, а буквой H в этом случае обозначают концентрацию ионов водорода (H + ), либо, вернее, термодинамическую активность гидроксоний-ионов.

Уравнения, связывающие pH и pOH .

Вывод значения pH .

В чистой воде при 25 °C концентрации ионов водорода ([H + ]) и гидроксид-ионов ([OH − ]) оказываются одинаковыми и равняются 10 −7 моль/л, это четко следует из определения ионного произведения воды, равное [H + ] · [OH − ] и равно 10 −14 моль²/л² (при 25 °C).

Если концентрации двух видов ионов в растворе окажутся одинаковыми, в таком случае говорится, что у раствора нейтральная реакция. При добавлении кислоты к воде, концентрация ионов водорода возрастает, а концентрация гидроксид-ионов понижается, при добавлении основания — напротив, увеличивается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода уменьшается. Когда [H + ] > [OH − ] говорится, что раствор оказывается кислым, а при [OH − ] > [H + ] — щелочным.

Чтоб было удобнее представлять, для избавления от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода используют их десятичный логарифм, который берется с противоположным знаком, являющийся водородным показателем — pH.

.

Показатель основности раствора pOH .

Немного меньшую популяризацию имеет обратная pH величина — показатель основности раствора, pOH, которая равняется десятичному логарифму (отрицательному) концентрации в растворе ионов OH − :

как во всяком водном растворе при 25 °C , значит, при этой температуре:

.

Значения pH в растворах различной кислотности.

  • Вразрез с распространённым мнением, pH может изменяться кроме интервала 0 — 14, также может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода [H + ] = 10 −15 моль/л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль /л pOH= −1.

Т.к. при 25 °C (стандартных условиях) [H + ] [OH − ] = 1014 , то ясно, что при такой температуре pH + pOH = 14.

Т.к. в кислых растворах [H + ] > 10 −7 , значит, у кислых растворов pH 7, pH нейтральных растворов равняется 7. При более высоких температурах константа электролитической диссоциации воды увеличивается, значит, увеличивается ионное произведение воды, тогда нейтральной будет pH = 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H + , так и OH − ); с понижением температуры, наоборот, нейтральная pH увеличивается.

Методы определения значения pH .

Существует несколько методов определения значения pH растворов. Водородный показатель приблизительно оценивают при помощи индикаторов, точно измерять при помощи pH-метра либо определять аналитическим путём, проводя кислотно-основное титрование.

  1. Для грубой оценки концентрации водородных ионов часто используют кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. Самые популярные индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и др. Индикаторы могут быть в 2х по-разному окрашенных формах — или в кислотной, или в основной. Изменение цвета всех индикаторов происходит в своём интервале кислотности, зачастую составляющем 1–2 единицы.
  2. Для увеличения рабочего интервала измерения pH применяют универсальный индикатор, который является смесью из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно изменяет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным способом затруднено для мутных либо окрашенных растворов.
  3. Применение специального прибора — pH-метра — дает возможность измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем при помощи индикаторов. Ионометрический метод определения pH основывается на измерении милливольтметром-ионометром ЭДС гальванической цепи, которая включает стеклянный электрод, потенциал которого зависим от концентрации ионов H + в окружающем растворе. Способ обладает высокой точностью и удобством, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН, что дает измерять pH непрозрачных и цветных растворов и поэтому часто применяется.
  4. Аналитический объёмный методкислотно-основное титрование — тоже даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) каплями добавляют к раствору, который исследуется. При их смешивании происходит химическая реакция. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, для полного завершения реакции, — фиксируется при помощи индикатора. После этого, если известна концентрация и объём добавленного раствора титранта, определяется кислотность раствора.
  5. Влияние температуры на значения pH:

0,001 моль/Л HCl при 20 °C имеет pH=3, при 30 °C pH=3,

0,001 моль/Л NaOH при 20 °C имеет pH=11,73, при 30 °C pH=10,83,

Влияние температуры на значения pH объясняют разчной диссоциацией ионов водорода (H + ) и не есть ошибкой эксперимента. Температурный эффект нельзя компенсировать за счет электроники pH-метра.

Роль pH в химии и биологии.

Кислотность среды имеет важное значение для большинства химических процессов, и возможность протекания либо результат той или иной реакции зачастую зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований либо на производстве применяют буферные растворы, позволяющие сохранять почти постоянное значение pH при разбавлении либо при добавлении в раствор маленьких количеств кислоты либо щёлочи.

Водородный показатель pH часто применяют для характеристики кислотно-основных свойств разных биологических сред.

Для биохимических реакций сильное значение имеет кислотность реакционной среды, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода зачастую оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается под действием буферных систем организма.

В человеческом организме в разных органах водородный показатель оказывается разным.

Некоторые значения pH.

Шкала кислотности и щелочности

Кислотно-щелочное равновесие.

Показатель pH и его влияние на качество питьевой воды.

Что такое pH?

pH («potentia hydrogeni» — сила водорода, или «pondus hydrogenii» — вес водорода) — это единица измерения активности ионов водорода в любом веществе, количественно выражающая его кислотность.

Данный термин появился в начале ХХ века в Дании. Показатель pH ввел датский химик Сорен Петр Лауриц Соренсен (1868-1939), хотя утверждения о некой «силе воды» встречаются и у его предшественников.

Активность водорода определяется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр:

pH = -log[H+]

Для простоты и удобства при вычислениях был введен показатель pH. рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Принято измерять уровень pH по 14-цифровой шкале.

Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода [H+] (рН больше 7) по сравнению с ионами гидроксида [ОН-], то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН меньше 7) — кислую реакцию. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга.

кислая среда: [H+] > [OH-]
нейтральная среда: [H+] = [OH-]
щелочная среда: [OH-] > [H+]

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. В нейтральной воде показатель рН равен 7.

При растворении в воде различных химических веществ этот баланс изменяется, что приводит к изменению значения рН. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении щелочи — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает.

рН показатель отражает степень кислотности или щелочности среды, в то время как «кислотность» и «щелочность» характеризуют количественное содержание в воде веществ, способных нейтрализовывать соответственно щелочи и кислоты. В качестве аналогии можно привести пример с температурой, которая характеризует степень нагрева вещества, но не количество тепла. Опустив руку в воду, мы можем сказать какая вода — прохладная или теплая, но при этом не сможем определить сколько в ней тепла (т.е. условно говоря, как долго эта вода будет остывать).

pH считается одним из важнейших показателей качества питьевой воды. Он показывает кислотно-щелочное равновесие и влияет на то, как будут протекать химические и биологические процессы. В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д. От кислотно-щелочного равновесия среды нашего организма напрямую зависит наше самочувствие, настроение и здоровье.

Современный человек живет в загрязненной окружающей среде. Многие приобретают и употребляют пищу, изготовленную из полуфабрикатов. Кроме этого практически каждый человек ежедневно подвергается стрессовому воздействию. Все это оказывает влияние на кислотно-щелочное равновесие среды организма, смещая его в сторону кислот. Чай, кофе, пиво, газированные напитки снижают показатель pH в организме.

Считается, что кислая среда является одной из основных причин разрушения клеток и повреждения тканей, развития заболеваний и процессов старения, росту болезнетворных организмов. В кислой среде до клеток не доходит строительный материал, разрушается мембрана.

Кислая среда провоцирует множество заболеваний, среди которых сердечно-сосудистые заболевания, артрит, остеопороз, онкологические заболевания и др, а так же способствует развитию бактерий, вирусов, грибков, гельминтов и прочих паразитов. Паразиты предпочитают кислую среду обитания, и именно в кислотной среде они проявляют себя наиболее патогенно. Кислую среду в организме создают психические и физические перегрузки, мясо, пища, прошедшая глубокую термическую и иную технологическую обработку, снижающую содержание в ней полезных веществ. Эти же источники закисления наполняют организм свободными радикалами, которые перегружают иммунную систему. Один из признаков закисления организма — некомфортная сухость во рту.

Внешне о состоянии кислотно-щелочного равновесия крови человека можно судить по цвету его конъюнктивы в уголках глаз. При оптимальном кислотно-щелочном балансе цвет конъюнктивы ярко-розовый, если же у человека повышается щелочность крови, конъюнктива приобретает темно-розовый окрас, а при повышении кислотности окрас конъюнктивы становится бледно-розовым. При чем цвет конъюнктивы изменяется уже через 80 секунд после употребления веществ, влияющих на кислотно-щелочное равновесие.

Организм регулирует рН внутренних жидкостей, поддерживая значения на определенном уровне. Кислотно-щелочной баланс организма — это определенное соотношение кислот и щелочей, способствующее его нормальному функционированию. Кислотно-щелочной баланс зависит от сохранения относительно постоянных пропорций между межклеточными и внутриклеточными водами в тканях организма. Если кислотно-щелочное равновесие жидкостей в организме не будет поддерживаться постоянно, нормальное функционирование и сохранение жизни окажутся невозможными. Поэтому важно контролировать то, что вы потребляете.

Кислотно-щелочной баланс – это наш индикатор здоровья. Чем мы «кислее», тем скорее стареем и больше болеем. Для нормальной работы всех внутренних органов уровень рН в организме должен быть щелочным, в интервале от 7 до 9.

pH внутри нашего тела не всегда одинаков — некоторые его части более щелочные, а некоторые кислотные. Организм регулирует и поддерживает гомеостаз уровня pH лишь в отдельных случаях, например pH крови. На уровень pH почек и других органов, кислотно-щелочное равновесие которых не регулируются организмом, влияют пища и напитки, которые мы употребляем.

pH крови

Уровень pH крови поддерживается организмом в диапазоне 7.35-7.45. Нормальным показателем pH крови человека считается 7,4-7,45. Даже незначительное отклонение этого показателя влияет на способность крови переносить кислород. Если pH крови повышается до 7,5, она переносит на 75% кислорода больше. При снижении показателя pH крови до 7,3 человеку уже сложно подняться с постели. При 7,29 он может впасть в кому, если показатель pH крови снизится ниже 7,1 — человек умирает.

Уровень pH крови должен поддерживаться в здоровом диапазоне, поэтому организм использует органы и ткани для поддержания его постоянства. Вследствие этого, уровень pH крови не меняется из-за употребления щелочной или кислотной воды, но ткани и органы тела, используемые для регулировки pH крови, меняют свой pH.

pH почек

На параметр pH почек оказывает влияние вода, пища, метаболические процессы в организме. Кислотная еда (например мясные продукты, молочные продукты и др.) и напитки (сладкие газированные напитки, алкогольные напитки, кофе и пр.) приводят к низкому уровню pH в почках, потому что организм выводит излишнюю кислотность через мочу. Чем ниже уровень pH мочи, тем тяжелее приходится работать почкам. Поэтому кислотная нагрузка, приходящаяся от такой еды и напитков на почки, называется потенциальной кислотно-почечной нагрузкой.

Употребление щелочной воды приносит почкам пользу — происходит повышение уровня pH мочи, снижается кислотная нагрузка на организм. Увеличение pH мочи повышает pH организма в целом и избавляет почки от кислотных токсинов.

pH желудка

В пустом желудке содержится не больше чайной ложки желудочной кислоты, выработанной в последний прием пищи. Желудок производит кислоту по мере необходимости при употреблении пищи. Желудок не выделяет кислоту, когда человек пьет воду.

Очень полезно — пить воду на пустой желудок. Показатель pH увеличивается при этом до уровня 5-6. Увеличенный pH будет иметь мягкий антацидный эффект и приведет к увеличению количества полезных пробиотиков (благотворных бактерий). Увеличение pH желудка повышает pH организма, что ведет к здоровому пищеварению и освобождает от симптомов расстройства желудка.

pH подкожного жира

Жировые ткани организма имеют кислотный pH, поскольку в них откладываются излишние кислоты. Организму приходится хранить кислоту в жировых тканях, когда она не может быть выведена или нейтрализована иными способами. Поэтому смещение pH организма в кислую сторону — это один из факторов лишнего веса.

Позитивное влияние щелочной воды на массу тела состоит в том, что щелочная вода помогает выводить из тканей излишнюю кислоту, поскольку помогает почкам работать более рационально. Это помогает контролировать вес, поскольку многократно снижается количество кислоты, которое тело должно «хранить». Щелочная вода также улучшает результаты здоровой диеты и упражнений, помогая организму справиться с излишней кислотностью, выделяемой жировыми тканями в процессе потери веса.

Кости

У костей щелочной pH, так как они в основном состоят из кальция. Их pH постоянен, но если кровь нуждается в регулировке pH, кальций забирается из костей.

Польза, приносимая щелочной водой костям, состоит в их защите, путем снижения количества кислоты, с которым организму приходится бороться. Исследования показали, что употребление щелочной воды снижает рассасывание костей — остеопороз.

pH печени

У печени слабощелочной pH, на уровень которого влияет и пища, и напитки. Сахар и алкоголь должны быть расщеплены в печени, а это приводит к излишкам кислоты.

Польза, приносимая щелочной водой печени, состоит в наличии в такой воде антиоксидантов; установлено, что щелочная вода усиливает работу двух антиоксидантов, находящихся в печени, способствующих более эффективному очищению крови.

pH организма и щелочная вода

Щелочная вода позволяет частям тела, сохраняющим pH крови, работать с большей производительностью. Повышение уровня pH в частях тела, отвечающих за поддержание pH крови, поможет этим органам оставаться здоровыми и работать оперативно.

Между приемами пищи Вы можете помочь Вашему организму нормализовать показатель pH, употребляя щелочную воду. Даже небольшое увеличение pH может оказать огромное влияние на состояние здоровья.

По данным исследований японских ученых, показатель pH питьевой воды, находящийся в диапазоне 7-8, повышает продолжительность жизни населения на 20-30%.

В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:

• сильнокислые воды 9.5

Обычно уровень рН питьевой водопроводной воды находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. В речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в атмосферных осадках 4.6-6.1, в болотах 5.5-6.0, в морских водах 7.9-8.3.

ВОЗ не предлагает какой-либо рекомендуемой по медицинским показателям величины для рН. Известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.

Кислая среда и щелочная среда: определение и свойства. Ph-тест

Кислоты и щелочи — два крайних положения одной шкалы: их свойства (совершенно противоположные) обусловливает одна и та же величина — концентрация ионов водорода (H+). Однако само по себе это число очень неудобное: даже в кислых средах, где концентрация ионов водорода выше, это число составляет сотые, тысячные доли единицы. Поэтому для удобства пользуются десятичным логарифмом этого значения, умноженным на минус один. Принято говорить, что это pH (potentia Hydrogen), или же водородный показатель.

Возникновение понятия

Вам будет интересно: Какие свойства воздуха использует костер? Или все-таки люди, его разжигая?

Вообще тот факт, что кислая среда и щелочная среда определяются концентрацией ионов водорода H+ и что чем выше их концентрация, тем раствор более кислый (и наоборот, чем ниже концентрация H+, тем более щелочная среда и выше концентрация противоположных ионов OH-), был известен науке достаточно давно. Однако лишь в 1909 году датский химик Серенсен впервые опубликовал исследования, в которых пользовался понятием водородного показателя — PH, впоследствии замененным на pH.

Расчет кислотности

При расчете водородного показателя исходят из того, что молекулы воды в растворе, хоть и в очень малых количествах, все же диссоциируют на ионы. Эта реакция называется автопротолизом воды:

Реакция обратима, поэтому для нее определена константа равновесия (показывающая, какие в среднем устанавливаются концентрации каждого компонента). Здесь дано значение константы для стандартных условий — температуры 22 °С.

Внизу в квадратных скобках — молярные концентрации указанных компонентов. Молярная концентрация воды в воде — приблизительно 55 моль/литр, то есть величина второго порядка. Следовательно, произведение концентраций ионов H+ и OH- — около 10-14. Эта величина называется ионным произведением воды.

В чистой воде концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов равны 10-7. Соответственно, водородный показатель воды будет приблизительно 7. Это значение pH принимают за нейтральную среду.

Далее нужно отвлечься от воды и рассмотреть раствор какой-нибудь кислоты или щелочи. Возьмем, например, уксусную кислоту. Ионное произведение воды останется прежним, однако баланс между ионами H+ и OH- сместится в сторону первых: ионы водорода придут от частично продиссоциировавшей уксусной кислоты, а «лишние» гидроксид-ионы уйдут в недиссоциировавшие молекулы воды. Таким образом, концентрация ионов водорода будет выше, и pH будет меньше (не надо забывать, что логарифм берется со знаком «минус»). Соответственно, кислая среда и щелочная среда связаны с pH. И связаны следующим образом. Чем меньше значение водородного показателя, тем более кислая среда.

Свойства кислой среды

Кислая среда — это растворы с pH меньше 7. Следует оговориться, что, хотя значение ионного произведения воды на первый взгляд ограничивает значения водородного показателя в пределах от 1 до 14, на самом деле растворы с pH меньше единицы (и даже меньше нуля) и больше 14 существуют. Например, в концентрированных растворах сильных кислот (серной, соляной) pH может достигать -2.

Вам будет интересно: Термин таймшит. Таймшит — это.

От того, имеем ли мы кислую среду или среду щелочную, может зависеть растворимость некоторых веществ. Например, возьмем гидроксиды металлов. Растворимость определяется величиной произведения растворимости, которое по структуре есть то же, что и ионное произведение воды: перемноженные концентрации. В случае с гидроксидом в произведение растворимости входит концентрация иона металла и концентрация гидроксид-ионов. В случае избытка ионов водорода (в кислой среде) они будут активнее «вырывать» гидроксид-ионы из осадка, тем самым смещая равновесие в сторону растворенной формы, повышая растворимость осадка.

Также стоит упомянуть, что весь пищеварительный тракт человека имеет кислую среду: pH желудочного сока колеблется от 1 до 2. Отклонение от этих значений в меньшую или большую сторону может являться признаком различных заболеваний.

Свойства щелочной среды

В щелочной среде водородный показатель принимает значения, превышающие 7. Для удобства в средах с высокой концентрацией гидроксид-ионов вместо водородного показателя кислотности pH пользуются показателем основности pOH. Нетрудно догадаться, что он обозначает величину, равную -lg[OH-] (отрицательный десятичный логарифм концентрации гидроксид-ионов). Непосредственно из ионного произведения воды следует равенство pH + pOH =14. Поэтому pOH = 14 — pH. Таким образом, у всех утверждений, верных для показателя кислотности pH, верны обратные утверждения для показателя основности pOH. Если pH щелочной среды большой по определению, то ее pOH, очевидно, маленький, и чем сильнее раствор щелочи, тем меньше показатель pOH.

В этом предложении только что появился логический парадокс, вносящий путаницу во многие рассуждения о кислотности: маленький показатель кислотности обозначает высокую кислотность среды, и наоборот: большие значения pH соответствуют низкой кислотности. Этот парадокс появляется потому, что логарифм берется со знаком минус, и шкала кислотности как бы инвертируется.

Практическое определение кислотности

Для определения кислотности среды применяются так называемые индикаторы. Обычно это достаточно сложно устроенные органические молекулы, которые меняют свой цвет в зависимости от pH среды. Индикатор меняет свой цвет в очень узком интервале pH: это используется в кислотно-основном титровании, чтобы добиться точных результатов: титрование прекращают, как только индикатор меняет цвет.

Наиболее известные индикаторы — метиловый оранжевый (интервал перехода в области с маленьким pH), фенолфталеин (интервал перехода в области с большим pH), лакмус, тимоловый голубой и другие. В кислых средах и щелочных средах применяются разные индикаторы в зависимости от того, в какой области лежит их интервал перехода.

Существуют также универсальные индикаторы — они меняют свой цвет постепенно с красного на глубоко фиолетовый при переходе из сильно кислотных сред в сильно щелочные. На самом деле универсальные индикаторы представляют собой смесь из обычных.

Для более точного определения кислотности используют прибор — pH-метр (потенциометр, метод, соответственно, называется потенциометрия). Его принцип работы основан на измерении ЭДС в цепи, элементом которой является раствор с измеряемым pH. Потенциал электрода, погруженного в раствор, чувствителен к концентрации ионов водорода в растворе — отсюда изменение ЭДС, на основании которого рассчитывается реальный pH.

Кислотность различных сред в быту

Показатель кислотности имеет большое значение в повседневной жизни. Например, слабые кислоты — уксусная, яблочная — используются в качестве консервантов. Щелочные растворы являются моющими средствами, в том числе и мыло. Самое простое мыло представляет собой натриевые соли жирных кислот. В воде они диссоциируют: остаток жирной кислоты — очень длинный — с одной стороны имеет отрицательный заряд, а с другой своей стороны — длинную неполярную цепочку атомов углерода. Тот конец молекулы, на котором заряд участвует в гидратации, собирает вокруг себя молекулы воды. Второй конец присоединяется к другим неполярным вещам, например, молекулам жира. В результате образуются мицеллы — шарики, у которых наружу торчат «хвосты» с отрицательным зарядом, а внутри спрятаны «хвосты» и частички жира и грязи. Поверхность отмывается от жира и грязи за счет того, что моющее средство связывает весь жир и грязь в такие мицеллы.

Кислотность и здоровье

Уже было упомянуто, что pH имеет большое значение для человеческого организма. Кроме пищеварительного тракта, показатель кислотности важно контролировать и в других частях организма: кровь, слюна, кожа — для многих биологических процессов имеют большое значение кислая среда и щелочная среда. Их определение позволяет оценить состояние организма.

Сейчас набирают популярность pH-тесты — так называемые экспресс-тесты для проверки кислотности. Они представляют собой обычные полоски универсальной индикаторной бумаги.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector