Для чего измеряют ph воды
Что такое pH воды и на что он влияет?
Часто на этикетках товаров можно встретить надпись «не нарушает pH-баланс», а из рекламы услышать информацию о важности показателя pH. Так что же на самом деле представляет собой этот pH, почему он так важен и какую роль играет в нашей повседневной жизни?
Читайте в этой статье:
Что такое pH и какая его норма для воды
Как измерить pH воды
pH в организме человека
Определение и норма pH для воды
pH — это водородный показатель вещества, который отражает его кислотность. Аббревиатура образована от лат. potentia hydrogeni — сила водорода. Уровень pH отвечает за свойства и качество воды. Нормальным и оптимальным показателем уровня pH питьевой воды считается промежуток от 7,0 до 8,0. Такую воду ещё называют нейтральной. Если показатель будет выше 7, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при пониженном показателе (меньше 7) — кислую.
Таким образом, различают следующие воды: слабощелочные, щелочные, сильнощелочные, слабокислые, кислые, сильнокислые и нейтральные. Для каждого вида воды есть свой pH-показатель:
сильнокислые воды 9.5-11 (хлорная известь, нашатырный спирт)
Показатель pH 0 — это уже кислота, а pH больше 14 — щелочь.
В составе щелочной воды преобладают натрий, гидрокарбонатные ионы и магнезия, что смещает её кислотность в щелочную сторону и придаёт ей иные свойства.
Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 единиц. Если человек будет употреблять воду с отклонением нормы показателя, то это плохо скажется на его здоровье и самочувствии.
Измерение уровня pH
Измерение возможно с помощью специальных индикаторов или с помощью специального электронного измерителя (его называют рН-мером). Однако, наиболее популярным методом измерения является лакмусовый индикатор.
Принцип действия таков: небольшое количество воды наливается в одноразовый стаканчи к или специальную пробирку (иногда идёт в наборе с тестом) и в неё капается несколько капель реактива. При взаимодействии с водой образуется определённый цвет (в зависимости от уровня pH воды). Расшифровать результаты довольно просто — в комплекте есть специально разработанная колориметрическая шкала с указанием значений pH.
Достаточно просто сравнить цвет тестируемой воды (или любой другой жидкости) с колориметрической шкалой и определить уровень pH в воде.
Норма pH для поверхностных водных систем составляет 6,5–8,5, а для подземных — 6–8,5.
Уровень pH и здоровье
В нашем организме очень важно поддерживать водно-солевой и кислотно-щелочной баланс. От этого зависит здоровье и самочувствие человека. Если уровень кислотности в нашем организме повысится, то усилится рост патогенной флоры (благоприятной среды для множества бактерий). В щелочной среде они как правило, не выживают.
В организме человека много биологических жидкостей — кровь, желудочный сок, моча, слюна т.д. Врачи часто определяют их уровень pH для проверки здоровья пациента и диагностирования болезни. Например, при заболевании гастритом человек обязательно должен знать, какой именно у него гастрит: с повышенной или пониженной кислотностью — от этого зависят методы лечения и самочувствие больного.
Для того, чтобы поддерживать оптимальный кислотно-щелочной баланс в организме, здоровому человеку нужно правильно питаться и пить чистую качественную воду с нормальным нейтральным или слабощелочным уровнем pH.
© Журнал «Аква Мелоди»
Дата публикации: 26.06.2019
Что такое уровень pH воды?
Вода является неотъемлемой частью нашей жизни: мы ее пьем, готовим с ней пищу, используем в гигиенических и хозяйственных целях. Функционирование нашего организма невозможно без этой жидкости с формулой H2O. Однако, на практике в состав воды, кроме водорода и кислорода, входит множество примесей, которые меняют не только ее химический состав, но и свойства.
Изначально вода нейтральна. Но преобладание одних веществ повышает ее кислотность, а других – делает ее более щелочной. Чтобы измерить кислотность жидкости, еще в начале прошлого века химики ввели понятие «водородный показатель» или показатель pH. Сочетание «pH» в переводе с латинского обозначает «сила водорода». Именно количество ионов гидрогена в молях на один литр раствора определяет уровень кислотности.
Стандартный показатель уровня pH равняется 7. Однако, под воздействием разных температур это число может меняться. pH 7 – это нейтральное состояние. В природе допустимы такие диапазоны: 6,5-8,5 – для поверхностных и 6-8,5 – для подземных вод.
Зачем измерять уровень pH воды? На что он влияет?
pH – важный показатель, влияющий на качество воды и химические процессы, в которых она участвует. Многие живые организмы не выдерживают и умирают, если pH показатели их среды превышают допустимые нормы. То же самое происходит и с человеком. Влияние, которое может оказывать разный уровень pH воды:
Таким образом, знание pH водопроводной воды необходимо для контроля ее качества и обеспечения своей безопасности при ее использовании.
Основные способы определения pH
Измерить уровень pH можно различными способами. Для этого не обязательно относить образцы воды в лабораторию, результаты таких исследований не всегда могут быть корректными ввиду воздействия окружающих факторов в процессе транспортировки жидкости. Анализ на месте будет куда более исчерпывающим. Для его проведения можно использовать лакмусовые бумажки, тестовые полоски и специальные приборы – pH метры для воды.
Лакмусовая бумага
Самый простой метод – бумажка с нанесенным на нее лакмусовым красителем. После погружения в емкость с водой она изменяет свой цвет, выступая, тем самым, индикатором показателя pH.
Чем насыщеннее цвет, тем выше степень отклонения от нейтрального состояния. Главный недостаток лакмусовых бумажек в том, что с их помощью невозможно точно определить показатель pH, они дают лишь приблизительное значение.
Тестовые полоски
Более точный метод измерения – тест-полоски. Они пропитаны смесями, реагирующими на уровень pH. Полоска приобретает определенный цвет, который затем сравнивается со шкалой. Таким образом можно более точно определить кислотно-щелочной баланс. Это универсальный и очень удобный способ регистрации показателя pH.
pH метры
Наиболее эффективным инструментом для анализа химического состава жидкостей выступает pH метр. Он позволяет максимально быстро и с высокой точностью определить показатель кислотно-щелочного баланса воды: для этого достаточно набрать воду в емкость и погрузить в нее электрод. На экране появятся данные с точностью до 0,01 единицы.
Какие нормы pH у питьевой воды
Согласно данным ВОЗ пригодной для питья считается вода с показателями pH от 6,5 до 9,5 единиц. В таком случае она сохраняет свои полезные свойства. Оптимальным показателем при этом будет 7-8 pH. Он максимально приближен к кислотно-
щелочному балансу крови человека.
Употребление такой воды помогает:
Для регулярного мониторинга качества проточной и питьевой воды наиболее удобным вариантом, очевидно, является pH-метр. Относительно небольшая цена делает это устройство доступным для широкого круга людей.
На что обратить внимание при выборе pH метра
Использование pH-метра – самый точный метод проверки кислотно-щелочного баланса жидкости. Перед покупкой подобного прибора следует учитывать следующие параметры:
Действительно качественные подобные приборы выпускает популярный бренд Orville. Он предлагает большой выбор моделей в разных ценовых сегментах.
Кислотно-щелочное равновесие воды. На что влияет и зачем нужно знать рН питьевой 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.
В зависимости от значения рН воду подразделяют на следующие типы:
Стандарты и нормы pH для питьевой воды
Водородный показатель (pH) считается наиважнейшей характеристикой питьевой воды. Он отвечает за баланс щелочей и кислот в организме человека. Таким образом, от pH зависит ход химических реакций и биологических процессов в клетках.
Что такое pH
Величина показателя напрямую связана с температурой воды и ее взаимодействием с воздухом. Если в закрытом сосуде pH будет равняться 7, то с попаданием в жидкости диоксида углерода значение опустится до 5,2.
На водородный показатель также влияют вещества, растворяющиеся в воде. Добавление одних веществ повышает кислотность, других – ее понижает. Это явление позволяет оценить чистоту жидкости, даже когда визуально она не имеет примесей.
Нормы pH для питьевой воды
Границы допустимых значений водородного показателя определяет СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Согласно данному документу, норма pH питьевой воды из-под крана не должна выходить за рамки 6-9 баллов.
Однако ученые ставят более строгие границы: от 6,5 до 8,5. Это связано с нейтральностью человеческой крови: считается, что для человека наиболее благоприятна вода со сходным значением показателя. В идеале напиток должен иметь pH=7,5. Такая вода благотворно влияет на обменные процессы в организме человека. И именно из-за этого после сладкой газировки во рту остается неприятная сухость: химические примеси в таком напитке понижают pH организма.
Значения pH различных напитков
Вода с низким значением водородного показателя, то есть кислая, может применяться для умывания (она эффективно удаляет загрязнения с поверхности тела). Щелочная вода, имеющая больше 7-9 баллов, улучшает состояние организма (если не злоупотреблять ей).
Чтобы всегда пить воду с полезным значением водородного показателя, рекомендуется использовать систему фильтров для питьевой воды (например, обратный осмос под кухонной раковиной).
Приобрести такое оборудование можно в интернет-магазине компании «Кванта +».
Водородный показатель бутилированной воды обычно указывается на этикетке. Благодаря этому подобрать нужную бутылку в магазине не составляет труда.
Методы определения pH
Чтобы узнать, вода с каким водородным показателем попадает в чайник, не обязательно обращаться в платные лаборатории. Достаточно применить один из распространенных индикаторов, и сразу станет ясно, нуждается ли вода в дополнительной обработке.
Лакмусовая бумага
Лакмусовая бумага – наиболее дешевый и простой вариант определения pH среды. Этот индикатор меняет цвет при взаимодействии с водой, водородный показатель которой отличается от нейтрального. Таким свойством бумагу наделяет пропитка красящими веществами, вступающими в реакцию с водой. В бумаге присутствует более полутора десятка различных красителей. Чаще всего они имеют естественное происхождение, т.е. получаются из растений и лишайников.
При попадании бумаги в щелочную среду, она синеет. В кислотную – краснеет. Для более точного определения pH воды используют специальную цветовую шкалу.
pН-метр
Чтобы с высокой точностью измерить водородный показатель жидкости, используют прибор под названием «pH-метр». Его цена значительно превышает стоимость бумаги или полосок. Однако он позволяет устанавливать значение кислотности воды с точностью до сотых долей.
Компактный бытовой pH-метр
Данные устройства делятся на лабораторные и бытовые. В условиях жилой квартиры или офиса удобнее всего пользоваться вторым видом. Бытовые pH-метры делятся на группы в зависимости от:
Калибровка прибора проводится с помощью буферных растворов.
Совет: чтобы не усложнять себе жизнь, для использования в домашних условиях стоит приобрести измеритель с автоматической калибровкой
Определение pH с помощью тест-полосок
Чтобы быстро и удобно померить уровень pH воды, применяют индикаторные полоски. Их можно приобрести в зоомагазине, где они продаются для определения уровня кислотности в аквариумах.
Такую полоску достаточно на мгновение опустить в водопроводную воду, чтобы получить результат – влажная часть бумаги практически мгновенно меняет цвет.
Упаковка тест-полосок с цветовой шкалой
Кроме того, тест-полоски можно сделать дома своими руками. Для этого нужно в течение получаса отваривать красную капусту, а затем около десяти минут вымачивать в остывшем растворе обычную принтерную бумагу. Если после высыхания капнуть на текст-полоску кислотой, она покраснеет. Если капнуть щелочью – пожелтеет.
Значение уровня pH для водопроводной воды и других сред
Величина pH для обычной питьевой воды зависит от материала водопровода, состава исходной воды и температуры на улице. Однако она всегда остается в диапазоне 6,5-9,5. Если водородный показатель сильно отличается от норм, значит, где-то произошла поломка или в воду попали посторонние загрязнения.
Водородный показатель воды в бассейне должен оставаться в пределах 7,5-8 баллов. Резкое падение его уровня ниже 7 приводит к повышению токсичности такой жидкости, купаться в ней не стоит.
При этом не стоит забывать, что для прочих растворов и веществ кислотность может быть значительно выше или ниже нормальной водной. Например, лимонный сок имеет pH=2,5, кофе – 5, а мыло для рук – 10. При этом молоко, которое часто употребляют при изжоге в надежде снизить кислотность желудка, имеет близкие к нейтральному значения pH=6,6-6,9.
Выводы
Водородный показатель воды – важный показатель, влияющий на самочувствие человека. Отклонение этой величины от нормы свидетельствует о проблемах в водопроводе, на это стоит обращать внимание. Чтобы определить pH воды для питья, можно воспользоваться лакмусовой бумагой или pH-метром. Результат измерения покажет, насколько безопасна жидкость.
Что такое pН воды и почему важно его знать
Что такое pН воды и почему важно его знать
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:
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.
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: