Що таке pH? Кислоти та основи

pH є одним з ключових параметрів, які визначають властивості води. Знання його рівня дозволяє визначити якість рідини, забезпечуючи тим самим безпеку. Шкала pH, що визначає кислотність або лужність води, використовується в багатьох сферах, від хімії та біології до медицини, сільського господарства чи промисловості. У контексті змінюваного клімату та зростаючої урбанізації моніторинг pH стає все більш важливим для забезпечення здоров'я людей і захисту.середовища.

Що означає pH?

Найпростіше визначення pH говорить, що це міра кислотності або лужності водного розчину. Скорочення pH походить від латинського терміна "potentia hydrogenii", що можна"потенціал водню". Це десятковий логарифм оберненої концентрації іонів водню (H⁺) у розчині.

Як виглядає шкала pH?

Шкала pH знаходиться в межах від 0 до 14, де:

• pH 7 означає нейтральний розчин,
• pH нижче 7 вказує на кислий розчин,
• pH вище 7 вказує налужний розчин (алкалічний).

Шкала pH є логарифмічною, що означає, що кожен повний ступінь на цій шкалі представляє десятикратну зміну концентрації іонів водню. Наприклад, розчин з pH 6 у десять разів кисліший, ніж розчин з pH 7, а розчин з pH 5 у сто разів кисліший, ніж розчин з pH 7. Завдяки логарифмічній шкалі pH ми можемо точно вимірювати та порівнювати навіть дуже незначні відмінності в кислотності.розчинив.

Варто запам'ятати: Кислоти — це хімічні речовини, які в водних розчинах віддають водневі йони (H⁺).

Що таке кислоти та основи?

Визначення кислот

Кислоти — це хімічні речовини, які в водних розчинах віддають водневі йони (H⁺). Класичне визначення кислоти було запропонована Свенте Арреніусом у 1887 році і відповідно до неї це речовина, яка збільшує концентрацію іонів водню в водному розчині. Приклади кислот:

• соляна кислота (HCl),
• оцтова кислота (CH₃COOH),
• сірчана кислота (H₂SO₄).

Визначення основ

Основи — це речовинихімічні, які в водних розчинах приймають водневі йони або віддають гідроксид-іони (OH⁻). Арреніус визначив основи як речовини, які збільшують концентрацію гідроксид-іонів у водному розчині. Приклади основ:

• гідроксид натрію (NaOH),
• амоній (NH₃),
• гідроксид кальцію (Ca(OH)₂).

Значення pH у контексті води

pH питної води

Питна вода повинна мати pH в межах від 6,5 до 8,5, щоб бути безпечною для споживання. Занадто низьке pH (кисла вода) може викликати корозію водопровідних труб і вивільнення важких металів, таких як свинець і мідь, у воду. Натомість надмірно високе pH (лужна вода) може призвести до утворення осадів.мінеральних у трубах та неприємного смаку води. Крім того, pH питної води може впливати на її органолептичні властивості, такі як запах і смак, що є важливим для споживачів.

pH води в середовищі

pH води також має значення для водних екосистем. Вода з крайнім низьким або високим pH може бути шкідливою для водних організмів, таких як риби, рослини та мікроорганізми. Наприклад, можутьслужити кислотними дощами (опади з низьким pH), які призводять до закислення озер і рік, негативно впливаючи на водне життя. Зміни pH у поверхневих водах також можуть викликати зміни в біорізноманітті, що є ключовим для стабільності екосистем.

pH у процесах очистки води

Контроль pH є ключовим у процесах очистки води. Наприклад, коагуляція та флокуляція, які використовуються дляусунення забруднень з води є найбільш ефективним в певному діапазоні pH. Регулювання цього показника також важливе під час хлорування води. Це пов'язано з тим, що ефективність дезінфекції залежить від pH води. Крім того, моніторинг pH є суттєвим у контексті охорони громадського здоров'я, оскільки неправильні значення pH можуть призвести до неефективного усунення патогенів.

Варто запам'ятати: Відповідне pH питної води єключовими для здоров'я та запобігання корозії труб.

Як вимірювати pH?

Існує кілька методів вимірювання pH, які відрізняються точністю та застосуванням. Найпопулярніші прилади це:

• Індикаторні смужки – смужки, просочені хімічною речовиною, яка змінює колір залежно від pH розчину. Індикаторні смужки є простим ішвидкий спосіб оцінки pH, але їхня точність обмежена.
• Хімічні індикатори – речовини, що змінюють колір залежно від pH розчину. Вони використовуються в лабораторіях для більш точних вимірювань, ніж індикаторні папірці.
• pH-метри – електронні пристрої, що вимірюють pH за допомогою електрода, зануреного в розчин. Це найбільш точні інструментидля вимірювання pH і вони широко використовуються в лабораторіях, промисловості та при моніторингу якості питної води.

pH води – підсумок

pH є дуже важливим параметром, який має широке застосування в різних сферах життя, від якості питної води, через сільське господарство, медицину, до промисловості. Його моніторинг і регулювання дозволяють підтримувати воду звідповідних параметрах, що має безпосередній вплив на здоров'я людей, навколишнє середовище та виробничі процеси. В епоху кліматичних змін розуміння ролі pH у воді стає ключовим для сталого управління водними ресурсами.