Наверняка многим не раз приходилось слышать о таком понятии, как pH (нейтральный, кислый или щелочной). Это показатель водорода, и его можно встретить как на тюбике с кремом, так и на приеме у дерматолога. Информация о рН кожи очень важна. Что же это за показатель? Попробуем разобраться.
Немного о строении кожи
Как известно, роговой слой, расположенный в эпидермисе кожи, выполняет функцию защиты. На нем находится водно-липидный матрикс, содержащий жировые соединения и кислотную мантию Маркионини. Многие считают, что её pH нейтральный - около 7, однако это заблуждение. Покровы с таким будут сухими и стянутыми. Кожа имеет в своем составе молочную и лимонную а значит, все же её баланс не должен выходить за рамки кислого. Если же в дерме происходят какие-либо нарушения или изменения, то pH эпидермиса начинает резко меняться. Это может быть как следствием серьёзного заболевания, так и результатом неправильного ухода за кожей.
Шкала pH
В первую очередь нужно запомнить, что понятие «pH нейтральный» применяется конкретно к той среде, о которой идет речь. Касательно кожных покровов его значение равно 5,2-5,7, слез - 7,4, а в химических растворах нейтральный водородный показатель - 7 единиц (например, вода).
Из уроков химии мы знаем, что шкала кислотно-щелочного баланса варьируется от 0 до 14. Нейтральный pH - это примерно половина, все, что ниже, - это кислый, выше - щелочной. Что же касается понятий в косметологии, то «pH нейтральный» означает, что такой кислотно-щелочной показатель самый оптимальный для любой кожи.
Кроме того, жирность кожи также обуславливается именно этим показателем. Сухая кожа имеет водородный показатель от 5,7 до 7, нормальная - от 5,2 до 5,7, жирная - от 4 до 5,2.
Проблемы с кожей: замкнутый круг
Мы уже разобрались с тем, что такое pH, а теперь поговорим о проблемах, связанных с этим показателем. Жирная кожа - проблема многих людей. Особенно в подростковом возрасте. Практически у каждого ребенка неизбежно возникают прыщи и акне. Конечно, это следствие временного сбоя в гормональном фоне. Однако именно в это время очень важен правильный уход за кожей лица.
Что же советуют родители в таком случае? Чаще умываться? Подросток так и делает, но акне становится только больше. В чем же причина? Мыло - средство, имеющее щелочную реакцию, и его pH варьируется от 6 до 11 единиц. Его частое использование приводит к тому, что оно смывает верхний слой лица с кислой средой. Защитная функция рогового слоя работает так, что чем меньше на коже полезных кислых бактерий, присутствующих в нормальной флоре лица, тем больше он вырабатывает подкожного жира. Вот и замкнутый круг: чем больше мы умываемся, тем больше жирнеет кожа. Возникает естественный вопрос: "Что же делать?"
Как сохранить pH в норме?
Для того чтобы при умывании лица сохранить его натуральный кислотно-щелочной баланс, необходимо уделить особое внимание косметическим средствам, которые используются в этом процессе. В первую очередь необходимо выяснить, какое мыло с нейтральным pH можно использовать для частого умывания. Если это действительно вынужденная мера, то водородная основа обязательно должна быть кислотная (до 5,5 единиц). К таким относятся специальные пенки, гели, скрабы для умывания для жирной кожи (pH = 4).
Если же как таковых проблем нет, то для ухода можно использовать средства с слабокислой реакцией, 5,5 единиц, для сухой кожи - ближе к нейтральному - 6,5. В любом случае необходимо запомнить, что для того чтобы правильно выбрать средство по уходу за кожей, необходимо приблизительно уровнять кислотно-щелочной баланс. То же касается и остальных средств для кожи. Гель с нейтральным pH, как правило, подходит для сухой кожи, а для проблемной стоит выбирать средства со слабокислой средой.
Шампунь и уровень pH
Как и любое вещество, шампунь также имеет свой pH, причем у каждой марки он разный. Здесь, согласно законам химии, действует точно такое же правило: низкий показатель до 7 единиц - это кислотные, выше - щелочные. Шампуни с нейтральным уровнем pH - ровно 7 единиц. Относительно кожи головы практически все остается неизменным. В норме у неё более слабокислая среда - 4,5-5,5. Это означает, что выбор шампуня целиком и полностью должен зависеть от того, насколько кожа головы склонна к жирности.
Для сухого типа рекомендуют использовать более щелочные шампуни, а для жирного - слабокислые. Если же кожа головы непривередлива, как, например, детская, то необходимо выбирать шампуни с нейтральным pH (7 единиц). К сожалению, лишь малое количество производителей указывают, какой кислотно-щелочной показатель присутствует в их косметическом продукте. Они ограничиваются лишь надписями (для сухой, для жирной, для нормальной кожи). Это не совсем правильно, поскольку, согласно исследованиям, выясняется, что, как правило, шампуни для нормальной кожи щелочные, а должны быть слабокислыми.
Можно ли определить уровень pH кожи и средств?
Многим хотелось бы узнать водно-кислотный баланс в том или ином веществе. В домашних условиях проделать тест не составит труда. Для этого необходим раствор и кислотно-основной индикатор, как правило, лакмусовые полоски. Их опускают в раствор и кладут на белую бумагу. Практически мгновенно на индикаторе проявляется цвет. Согласно предлагаемой цветной шкале, можно определить, либо щелочная. К примеру, если лакмус опустить в щелочь, то он даст синий цвет, в кислой среде - красный.
Еще один способ узнать, каков pH, - это pH-метр. Это очень востребованный прибор с высокой точностью определения. Его используют на производствах, где необходим контроль среды (производство горючего, химическая и лакокрасочная промышленность и др.). Такой прибор также можно встретить на приеме у дерматолога. В данной статье мы изучили, что такое pH, и выяснили, как же правильно подбирать косметические средства по уходу за кожей согласно их кислотно-щелочному балансу.
Вспомните:
Реакция нейтрализации — это реакция между кислотой и щелочью, в результате которой образуются соль и вода;
Под чистой водой химики понимают химически чистую воду, не содержащую никаких примесей и растворенных солей, т. е. дистиллированную воду.
Кислотность среды
Для различных химических, промышленных и биологических процессов очень важной характеристикой является кислотность растворов, характеризующая содержание кислот или щелочей в растворах. Поскольку кислоты и щелочи являются электролитами, то для характеристики кислотности среды используют содержание ионов H+ или OH - .
В чистой воде и в любом растворе вместе с частицами растворенных веществ присутствуют также ионы H+ и OH - . Это происходит благодаря диссоциации самой воды. И хотя мы считаем воду неэлектролитом, тем не менее она может диссоциировать: H 2 O ^ H+ + OH - . Но этот процесс происходит в очень незначительной степени: в 1 л воды на ионы распадается только 1 . 10 -7 моль молекул.
В растворах кислот в результате их диссоциации появляются дополнительные ионы H+. В таких растворах ионов H+ значительно больше, чем ионов OH - , образовавшихся при незначительной диссоциации воды, поэтому эти растворы называют кислотными (рис. 11.1, слева). Принято говорить, что в таких растворах кислотная среда. Чем больше ионов H+ содержится в растворе, тем больше кислотность среды.
В растворах щелочей в результате диссоциации, наоборот, преобладают ионы OH - , а катионы H+ ввиду незначительной диссоциации воды почти отсутствуют. Среда таких растворов щелочная (рис. 11.1, справа). Чем выше концентрация ионов OH - , тем более щелочной является среда раствора.
В растворе поваренной соли количество ионов H+ и OH - одинаково и равно 1 . 10 -7 моль в 1 л раствора. Такую среду называют нейтральной (рис. 11.1, по центру). Фактически это означает, что раствор не содержит ни кислоты, ни щелочи. Нейтральная среда характерна для растворов некоторых солей (образованных щелочью и сильной кислотой) и многих органических веществ. У чистой воды также нейтральная среда.
Водородный показатель
Если сравнивать вкус кефира и лимонного сока, то можно смело утверждать, что лимонный сок намного кислее, т. е. кислотность этих растворов разная. Вы уже знаете, что в чистой воде также содержатся ионы H+, но кислого вкуса воды не ощущается. Это объясняется слишком малой концентрацией ионов H+. Часто бывает недостаточно сказать, что среда кислотная или щелочная, а необходимо количественно ее охарактеризовать.
Кислотность среды количественно характеризуют водородным показателем pH (произносится «пэ-аш»), связанным с концентрацией
ионов Гидрогена. Значение pH соответствует определенному содержанию катионов Гидрогена в 1 л раствора. В чистой воде и в нейтральных растворах в 1 л содержится 1 . 10 7 моль ионов H+, а значение pH равно 7. В растворах кислот концентрация катионов H+ больше, чем в чистой воде, а в щелочных растворах меньше. В соответствии с этим меняется и значение водородного показателя pH: в кислотной среде он находится в пределах от 0 до 7, а в щелочных — от 7 до 14. Впервые водородный показатель предложил использовать датский химик Педер Сёренсен.
Вы могли заметить, что значение pH связано с концентрацией ионов H+. Определение pH напрямую связано с вычислением логарифма числа, которое вы будете изучать на уроках математики в 11 классе. Но взаимосвязь между содержанием ионов в растворе и значением pH можно проследить по следующей схеме:
Значение рН водных растворов большинства веществ и природных растворов находится в интервале от 1 до 13 (рис. 11.2).
Рис. 11.2. Значение рН различных природных и искусственных растворов
Сёрен Педер Лауриц Сёренсен
Датский физико-химик и биохимик, президент Датского королевского общества. Окончил Копенгагенский университет. В 31 год стал профессором Датского политехнического института. Возглавлял престижную физико-химическую лабораторию при пивоваренном заводе Карлсберга в Копенгагене, где сделал свои главные научные открытия. Основная научная деятельность посвящена теории растворов: он ввел понятие о водородном показателе (рН), изучал зависимость активности ферментов от кислотности растворов. За научные достижения Сёренсен внесен в перечень «100 выдающихся химиков XX века», но в истории науки он остался прежде всего как ученый, который ввел понятия «рН» и «рН-метрия».
Определение кислотности среды
Для определения кислотности раствора в лабораториях чаще всего используют универсальный индикатор (рис. 11.3). По его окраске можно определить не только наличие кислоты или щелочи, но и значение рН раствора с точностью до 0,5. Для более точного измерения рН существуют специальные приборы — рН-метры (рис. 11.4). Они позволяют определить рН раствора с точностью до 0,001-0,01.
Используя индикаторы или рН-метры, можно следить за тем, как протекают химические реакции. Например, если к раствору натрий гидроксида приливать хлоридную кислоту, то произойдет реакция нейтрализации:
Рис. 11.3. Универсальным индикатором определяют приблизительное значение рН
Рис. 11.4. Для измерения pH растворов используют специальные приборы — рН-метры: а — лабораторный (стационарный); б — портативный
В этом случае растворы реагентов и продуктов реакции бесцветны. Если же в исходный раствор щелочи поместить электрод рН-метра, то о полной нейтрализации щелочи кислотой можно судить по значению рН образованного раствора.
Применение водородного показателя
Определение кислотности растворов имеет большое практическое значение во многих областях науки, промышленности и других сферах жизни человека.
Экологи регулярно измеряют рН дождевой воды, воды рек и озер. Резкое повышение кислотности природных вод может быть следствием загрязнения атмосферы или попадания в водоемы отходов промышленных предприятий (рис. 11.5). Такие изменения влекут за собой гибель растений, рыбы и других обитателей водоемов.
Водородный показатель очень важен для изучения и наблюдения процессов, происходящих в живых организмах, т. к. в клетках протекают многочисленные химические реакции. В клинической диагностике определяют pH плазмы крови, мочи, желудочного сока и др. (рис. 11.6). Нормальное значение pH крови — от 7,35 до 7,45. Даже небольшое изменение pH крови человека вызывает серьезные заболевания, а при рН = 7,1 и ниже начинаются необратимые изменения, которые могут привести к смерти.
Для большинства растений важна кислотность почвы, поэтому агрономы заранее проводят анализ почв, определяя их рН (рис. 11.7). Если кислотность слишком велика для определенной культуры, почву известкуют — добавляют мел или известь.
В пищевой промышленности при помощью кислотно-основных индикаторов проводят контроль качества продуктов питания (рис. 11.8). Например, в норме для молока pH = 6,8. Отклонение от этого значения свидетельствует либо о наличии посторонних примесей, либо о его скисании.
Рис. 11.5. Влияние уровня pH воды в водоемах на жизнедеятельность растений в них
Важным является значение pH для косметических средств, которые мы используем в быту. В среднем для кожи человека pH = 5,5. Если кожа контактирует со средствами, кислотность которых существенно отличается от этого значения, то это влечет преждевременное старение кожи, ее повреждение или воспаление. Было замечено, что у прачек, которые длительное время использовали для стирки обычное хозяйственное мыло (pH = 8-10) или стиральную соду (Na 2 CO 3 , pH = 12-13), кожа рук становилась очень сухой и покрывалась трещинами. Поэтому очень важно использовать различные косметические средства (гели, кремы, шампуни и т. д.) с pH, близким к естественному pH кожи.
ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЫТЫ № 1-3
Оборудование: штатив с пробирками, пипетка.
Реактивы: вода, хлоридная кислота, растворы NaCl, NaOH, столовый уксус, универсальный индикатор (раствор или индикаторная бумага), пищевые продукты и косметическая продукция (например, лимон, шампунь, зубная паста, стиральный порошок, газированные напитки, соки и т. д.).
Правила безопасности:
Для опытов используйте небольшие количества реактивов;
Остерегайтесь попадания реактивов на кожу, в глаза; при попадании едкого вещества смойте его большим количеством воды.
Определение ионов Гидрогена и гидроксид-ионов в растворах. Установление приблизительного значения pH воды, щелочных и кислых растворов
1. В пять пробирок налейте по 1-2 мл: в пробирку № 1 — воды, № 2 — хлоридной кислоты, № 3 — раствора натрий хлорида, № 4 — раствора натрий гидроксида и № 5 — столового уксуса.
2. В каждую пробирку добавьте по 2-3 капли раствора универсального индикатора или опустите индикаторную бумагу. Определите pH растворов, сравнивая цвет индикатора по эталонной шкале. Сделайте выводы о наличии в каждой пробирке катионов Гидрогена или гидроксид-ионов. Составьте уравнения диссоциации этих соединений.
Исследование pH пищевой и косметической продукции
Испытайте универсальным индикатором образцы пищевых продуктов и косметической продукции. Для исследования сухих веществ, например, стирального порошка, их необходимо растворить в небольшом количестве воды (1 шпатель сухого вещества на 0,5-1 мл воды). Определите pH растворов. Сделайте выводы о кислотности среды в каждом из исследованных продуктов.
Ключевая идея
Контрольные вопросы
130. Наличием каких ионов в растворе обусловлена его кислотность?
131. Какие ионы содержатся в избытке в кислотных растворах? в щелочных?
132. Какой показатель количественно описывает кислотность растворов?
133. Каково значение рН и содержание ионов H+ в растворах: а) нейтральных; б) слабокислотных; в) слабощелочных; г) сильнокислотных; д) сильнощелочных?
Задания для усвоения материала
134. Водный раствор некоторого вещества имеет щелочную среду. Каких ионов больше в этом растворе: H+ или OH - ?
135. В двух пробирках находятся растворы нитратной кислоты и нитрата калия. Какие индикаторы можно использовать для определения, в какой пробирке содержится раствор соли?
136. В трех пробирках находятся растворы барий гидроксида, нитратной кислоты и кальций нитрата. Как с помощью одного реактива распознать эти растворы?
137. Из приведенного перечня выпишите отдельно формулы веществ, растворы которых имеют среду: а) кислотную; б) щелочную; в) нейтральную. NaCl, HCl, NaOH, HNO 3 , H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , Ba(OH) 2 , H 2 S, KNO 3 .
138. Дождевая вода имеет рН = 5,6. Что это означает? Какое вещество, содержащееся в воздухе, при растворении в воде определяет такую кислотность среды?
139. Какая среда (кислотная или щелочная): а) в растворе шампуня (рН = 5,5);
б) в крови здорового человека (рН = 7,4); в) в желудочном соке человека (рН = 1,5); г) в слюне (рН = 7,0)?
140. В составе каменного угля, используемого на теплоэлектростанциях, содержатся соединения Нитрогена и Сульфура. Выброс в атмосферу продуктов сжигания угля приводит к образованию так называемых кислотных дождей, содержащих небольшие количества нитратной или сульфитной кислот. Какие значения рН характерны для такой дождевой воды: больше 7 или меньше 7?
141. Зависит ли рН раствора сильной кислоты от ее концентрации? Ответ обоснуйте.
142. К раствору, содержащему 1 моль калий гидроксида, прилили раствор фенолфталеина. Изменится ли окраска этого раствора, если к нему добавить хлоридную кислоту количеством вещества: а) 0,5 моль; б) 1 моль;
в) 1,5 моль?
143. В трех пробирках без надписей находятся бесцветные растворы натрий сульфата, натрий гидроксида и сульфатной кислоты. Для всех растворов измерили значение рН: в первой пробирке — 2,3, во второй — 12,6, в третьей — 6,9. В какой пробирке содержится какое вещество?
144. Ученик купил в аптеке дистиллированную воду. рН-метр показал, что значение рН этой воды равно 6,0. Затем ученик прокипятил эту воду в течение длительного времени, заполнил контейнер до верха горячей водой и закрыл крышкой. Когда вода остыла до комнатной температуры, рН-метр определил значение 7,0. После этого ученик трубочкой пропускал воздух через воду, и рН-метр снова показал 6,0. Как можно объяснить результаты этих измерений рН?
145. Как вы считаете, почему в двух бутылках уксуса от одного производителя могут содержаться растворы с несколько различными значениями рН?
Это материал учебника
pH (от англ. power Hidrogen - "Активность/сила водорода") - показатель, который используется для определения соотношения кислоты (основания) в каком-либо растворе. Термин неразрывно связан с понятием кислотно-щелочного равновесия (КЩР).
Хотя в научной терминологии понятие pH-среды применяется буквально к любом раствору, в современной популярной научной этот термин используется в основном при обозначении соотношения кислоты и щелочи именно в организме человека.
Какой же показатель pH может говорить о нормальной нормальной среде? Признано, что при pH равном 7,0 среду можно назвать "нейтральной" - активность положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных ионов в такой среде одинакова. Тем не менее, в организме человека почти никогда не формируется кислотно-щелочной баланс - хватит трех долек лимона, чтобы перевесить показатель в сторону повышенной кислотности.
Организм человека постоянно борется за баланс кислотно-щелочной среды, пытаясь за счет внутренних механизмов восстановить это равновесие, если оно нарушено, так как отсутствие КЩР может привести к подрыву работы иммунной системы.
Роль кислотно-щелочного баланса в работе организма
Существуют три состояния кислотно-щелочной среды в организме: сбалансированное состояние среды, повышенная кислотность (ацидоз) и повышенное содержание щелочи в организме (алкалоз).
Повышенная кислотность приводит к плохому усвоению организмом минералов: , магния, калия - все они просто выводятся из организма, не успевая усвоиться. Повышенная кислотность плохо влияет на работу многих органов, особенно ЖКТ, почек и сердечно-сосудистой системы. Основные осложнения, которые могут быть вызваны ацидозом:
Хрупкость костей (как следствие неусвоения кальция);
- прибавление в весе;
- дисфункция почек;
- аллергические реакции;
- снижение иммунитета;
- общая слабость.
Чаще всего повышенную кислотность среды человек ощущает кишечником и желудком - то легкое жжение или даже изжога, возникающие после большого количества выпитого спиртного или съеденного лимона, говорят о повышенной кислотности.
Противоположное повышенной кислотности состояние называется алкалозом - повышенным содержанием щелочи в организме. На самом деле, вызвать по-настоящему повышенный уровень щелочи в организме не совсем просто - чаще всего это состояние возникает после длительного употребления лекарств, содержащих щелочь. К тому же это состояние не способствует развитию таких серьезных проблем, как ацидоз. Возможные осложнения в результате алкалоза:
Проблемы с кожей;
- запах изо рта;
- проблемы с кишечником;
- возможное возникновение аллергических реакций на какие-то продукты.
Залог баланса кислотно-щелочной среды - гармоничное питание и неприятие алкоголя (у любителей "выпить по пятницам" кислотно-щелочной баланс примерно на 1,5%-2,0% выше, чем у тех, кто не пьет). Для восстановления КЩР чаще всего используют ферменты, витаминные комплексы и минеральные комплексы, особенно кальций в больших дозировках.
Можете ли вы себе представить, что развитие многих болезней зависит от одной причины? Многие специалисты диетологи и фитотерапевты эту скрытую опасность теперь обозначают двумя словами: кислота и щелочь.
Высокая кислотность разрушает наиважнейшие системы в организме и он становится беззащитен перед болезнями. Сбалансированная pH-среда обеспечивает нормальное протекание метаболических процессов в организме, помогая ему бороться с заболеваниями. Здоровый организм имеет запас щелочных веществ, которые он использует в случае необходимости.
Что такое pH?
Соотношение кислоты и щелочи в каком-либо растворе называется кислотно-щелочным равновесием (КЩР), хотя физиологи считают, что более правильно называть это соотношение кислотно-щелочным состоянием. КЩР характеризуется специальным показателем pH (power Hidrogen – "сила водорода”), который показывает число водородных атомов в данном растворе. При pH равном 7,0 говорят о нейтральной среде. Чм ниже уровень pH – тем среда более кислая (от 6,9 до 0). Щелочная среда имеет высокий уровень pH (от 7,1 до 14,0).
Тело человека на 70% состоит из воды, поэтому вода – это одна из наиболее важных его составляющих. Тело человека имеет определенное кислотно-щелочное соотношение, характеризуемое pH (водородным) показателем. Значение показателя pH зависит от соотношения между положительно заряженными ионами (формирующими кислую среду) и отрицательно заряженными ионами (формирующими щелочную среду). Организм человека постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень pH. При нарушенном балансе могут возникать множество серьезных заболеваний.
Проверьте свой кислотно-щелочной баланс с помощью pH тест-полосок
Очень важно вовремя обратить внимание на изменение уровня pH внутренней среды организма и, при необходимости, принять неотложные меры.
С помощью pH тест-полосок можно легко, быстро и точно определить уровень pH, не выходя из дома. Если уровень pH мочи колеблется в пределах 6,0-6,4 утром и 6,4-7,0 вечером, то ваш организм функционирует нормально. Если в слюне отметка уровня pH остается между 6,4-6,8 в течение всего дня – это также свидетельствует о здоровье вашего организма. Наиболее оптимальный уровень pH слюны и мочи слегка кислый, в пределах 6,4-6,5.
Лучшее время для определения уровня pH – за 1 час до еды или спустя 2 часа после еды. Проверяйте уровень pH 2 раза в неделю 2-3 раза в день.
Незнание уровня своего рН может привести к печальным последствиям
А) Повышенная кислотность в организме.
Дисбаланс рН организма у большинства людей проявляется в виде повышенной кислотности (состояние Ацидоз). В этом состоянии организм плохо усваивает минералы, такие как кальций, натрий, калий и магний, которые, благодаря избыточной кислотности, выводятся из организма. От недостатка минералов страдают жизненно важные органы. Не выявленный вовремя ацидоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет. Злоупотребление алкоголем часто приводит к ацидозу. Ацидоз может возникать, как осложнение диабета.
При Ацидозе могут появиться следующие проблемы:
- Заболевания сердечно-сосудистой системы, включая стойкий спазм сосудов и уменьшение концентрации кислорода в крови.
- Прибавление в весе и диабет.
- Заболевания почек и мочевого пузыря, образование камней.
- Снижение иммунитета.
- Увеличение вредного воздействия свободных радикалов, которые могут способствовать онкогенезу.
- Хрупкость костей вплоть, до перелома шейки бедра, а также других нарушениях опорно-двигательного аппарата, как например, образование остеофитов (шпор).
- Появление суставных болей и болевых ощущений в мышцах, связанных с накоплением молочной кислоты.
- Общая слабость.
Б) Повышенное содержание щёлочи в организме.
При повышенном содержании щелочи в организме, а это состояние называется Алкалоз, также как при ацидозе, нарушается усвоение минералов. Пища усваивается гораздо медленнее, что позволяет токсинам проникать из желудочно-кишечного тракта в кровь. Повышенное содержание щелочи в организме опасно и трудно поддается корректировке. Как правило, оно является результатом употребления лекарств, содержащих щелочь.
Результаты рН тестов мочи показывают, насколько хорошо организм усваивает минералы, такие как кальций, натрий, калий и магний. Эти минералы называют "кислотными демпферами", так как они регулируют уровень кислотности в организме. Если кислотность слишком высокая, организм не продуцирует кислоту. Он должен нейтрализовать кислоту. Для этого организм начинает заимствовать минералы из различных органов, костей и проч. для того, чтобы нейтрализовать излишки кислоты, которая начинает накапливаться в тканях. Таким образом, происходит регулирование уровня кислотности.
Минералы используются для нейтрализации кислот
В течение 7 лет, проводилось исследование в Калифорнийском Университете (штат Сан-Франциско), где были обследованы 9 тыс. женщин. Результаты показали, что при постоянном повышенном уровне кислотности кости становятся ломкими. Специалисты, проводившие этот эксперимент, уверены, что большинство проблем женщин среднего возраста связано с излишним употреблением мясной и недостатком употребления овощной пищи. Поэтому организму ничего не остается, как забирать кальций из собственных костей, и с его помощью регулировать уровень рН.
().
Значение рН слюны
Рационально также знать уровень рН слюны. Результаты тестирования показывают активность ферментов пищеварительного тракта, особенно печени и желудка. Этот показатель дает представление о работе как всего организма в целом так и отдельных его систем. Некоторые люди могут иметь повышенную кислотность, как мочи, так и слюны - в таком случае мы имеем дело с "двойной кислотностью".
Значение рН крови
рН крови одна из самых жестких физиологических констант организма. В норме этот показатель может меняться в пределах 7,3б - 7,42. Сдвиг этого показателя хотя бы на 0,1 может привести к тяжелой патологии.
При сдвиге рН крови на 0,2 развивается коматозное состояние, на 0,3 - человек погибает.
Соблюдайте правильный рН баланс для сохранения крепкого здоровья
Организм способен правильно усваивать и накапливать минералы и питательные вещества только при надлежащем уровне кислотно-щелочного равновесия. В ваших силах помочь своему организму получать, а не терять полезные вещества. Например, железо может усваиваться организмом при рН 6,0-7,0, а йод - при рН 6,3-6,6. Наш организм использует соляную кислоту для расщепления пищи. В процессе жизнедеятельности организма требуются как кислые, так и щелочные продукты распада, причем первых образуется в 20 раз больше, нежели вторых. Поэтому защитные системы организма, обеспечивающие неизменность его КЩР, "настроены" прежде всего на нейтрализацию и выведение прежде всего кислых продуктов распада.
Основными механизмами поддержания этого равновесия являются: буферные системы крови (карбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая), респираторная (легочная) система регуляции, почечная (выделительная система.
В Ваших интересах поддерживать правильный рН-баланс.
Даже "самая правильная" программа по подбору лечебных трав не будет эффективно работать, если ваш рН-баланс нарушен.
Как организм управляет уровнем кислотности
|
 |
Что делать, если pH-баланс в норме?
Ответ простой – способствовать сохранению этого баланса в здоровой зоне. Предлагаем программу, улучшающую pH-баланс (при pH в моче и слюне равном 6,4).
- Ферменты.
Без ферменов организм не способен регулировать уровень pH. Они оздоравливают и улучшают пищеварение, усвояемость минералов возрастает (особенно кальция).
Так, например Protease Plus , если принимается на голодный желудок (между приемами пищи), улучшает работу красных кровяных клеток, удаляет отмершие клетки, разрушает жировые отложения, фрагменты погибших паразитов, грибов, вирусов и бактерий, а также их токсинов, которые максимально накапливаются в жировой ткани. На этом основано противовоспалительное действие ферментов.
Кальций – самый важный минерал для регулирования pH-баланса.
Особенно полезны препараты
Водородный показатель (pH-фактор) - это мера активности ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность . Когда pH не на оптимальном уровне, растения начинают терять способность поглощать некоторые из необходимых для здорового роста элементы. Для всех растений есть специфический уровень pH который позволяет достичь максимальных результатов при выращивании. Большинство растений предпочитают слабокислую среду роста (между 5.5-6.5).
Водородный показатель в формулах
В очень разбавленных растворах водородный показатель эквивалентен концентрации ионов водорода. Равен по модулю и противоположен по знаку десятичному логарифму активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр:
pH = -lg
При стандартних условиях значение pH лежит в приделах от 0 до 14. В чистой воде, при нейтральном pH, концентрация H + равна концентрации OH - и составляет 1·10 -7 моль на литр. Максимально возможное значение pH определяется как сумма pH и pOH и равна 14.
Вопреки распространённому мнению, pH может изменяться не только в интервале от 0 до 14, а может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода = 10 −15 моль/л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль/л pOH = −1.
Важно понимать! Шкала pH логарифмическая, что означает, что каждая единица изменения равняется десятикратному изменению концентрации ионов водорода. Другими словами, раствор с pH 6 в десять раз более кислый, чем раствор с pH 7, и раствор с pH 5 будет в десять раз более кислый, чем раствор с pH 6 и в сто раз более кислый, чем раствор с pH 7. Это означает, что когда вы регулируете pH вашего питательного раствора, и вам необходимо изменить pH на два пункта (например с 7.5 до 5.5) вы должны использовать в десять раз больше корректора pH, чем если бы изменяли pH только на один пункт (с 7.5 до 6.5).
Методы определения значения pH
Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.
Кислотно-основные индикаторы
Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы - органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах - либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1-2 единицы.
Универсальный индикатор
Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислотной области в основную.
Растворами таких смесей - «универсальных индикаторов» обычно пропитывают полоски «индикаторной бумаги», с помощью которых можно быстро (с точностью до единиц рН, или даже десятых долей рН) определить кислотность исследуемых водных растворов. Для более точного определения полученный при нанесении капли раствора цвет индикаторной бумаги немедленно сравнивают с эталонной цветовой шкалой, вид которой представлен на изображениях.
Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.
Учитывая тот факт, что оптимальные значения pH для питательных растворов в гидропонике имеют весьма узкий интервал (обычно от 5.5 до 6.5) использую и другие комбинации индикаторов. Так, например, наш имеет рабочий диапазон и шкалу от 4.0 до 8.0, что делает такой тест более точным в сравнении с универсальной индикаторной бумагой.
pH-метр
Использование специального прибора - pH-метра - позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью универсальных индикаторов. Способ отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН. Позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.
Аналитический объёмный метод
Аналитический объёмный метод - кислотно-основное титрование - также даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакция. Точка эквивалентности - момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, - фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.
Влияние температуры на значения pH
Значение pH может меняться в широком диапазоне при изменение температуры. Так, 0,001 молярный раствор NaOH при 20°C имеет pH=11,73, а при 30°C pH=10,83. Влияние температуры на значения pH объясняется различной диссоциацией ионов водорода (H +) и не является ошибкой эксперимента. Температурный эффект невозможно компенсировать за счет электроники pH-метра.
Регулирование pH питательного раствора
Подкисление питательного раствора
Питательный раствор обычно приходится подкислять. Поглощение ионов растениями вызывает постепенное подщелачивание раствора. Любой раствор, имеющий pH 7 или выше, чаще всего приходится доводить до оптимального pH. Для подкисления питательного раствора можно использовать различные кислоты. Чаще всего применяют серную или фосфорную кислоты. Более верным решением для гидропонных растворов являются буферные добавки, такие как и . Данные средства не только доводят значения pH до оптимального, но и стабилизируют значения на длительный период.
При регулировании pH как кислотами, так и щелочами нужно надевать резиновые перчатки, чтобы не вызвать ожогов кожи. Опытный химик умело обращается с концентрированной серной кислотой, он по каплям добавляет кислоту к воде. Но начинающим гидропонистам, пожалуй, лучше обратиться к опытному химику и попросить его приготовить 25%-ный раствор серной кислоты. Во время добавления кислоты раствор перемешивают и определяют его pH. Узнав примерное количество серной кислоты, в дальнейшем ее можно добавлять из мерного цилиндра.
Серную кислоту нужно прибавлять небольшими порциями, чтобы не слишком сильно подкислить раствор, который тогда придется опять подщелачивать. У неопытного работника подкисление и подщелачивание могут продолжаться до бесконечности. Помимо напрасной траты времени и реактивов, такое регулирование выводит из равновесия питательный раствор вследствие накопления ненужных растениям ионов.
Подщелачивание питательного раствора
Слишком кислые растворы подщелачивают едким натрием (гидроксид натрия). Как следует из его названия - это едкое вещество, поэтому нужно пользоваться резиновыми перчатками. Рекомендуется приобретать едкий натрий в виде пилюль. В магазинах бытовой химии едкий натрий можно приобрести как средство для очистки труб, например "Крот". Растворяют одну пилюлю в 0,5 л воды и постепенно приливают щелочной раствор к питательному раствору при постоянном помешивании, часто проверяя его pH. Никакими математическими расчетами не удается вычислить, сколько кислоты или щелочи нужно добавить в том или ином случае.
Если в одном поддоне хотят выращивать несколько культур, нужно подбирать их так, чтобы совпадал не только их оптимальный pH, но и потребности в других факторах роста. Например, желтым нарциссам и хризантемам нужен pH 6,8, но различный режим влажности, поэтому их невозможно выращивать на одном и том же поддоне. Если давать нарциссам столько же влаги, сколько хризантемам , луковицы нарциссов загниют. В опытах ревень достигал максимального развития при pH 6,5, но мог расти даже при pH 3,5. Овес, предпочитающий pH около 6, дает хорошие урожаи и при pH 4, если сильно увеличить дозу азота в питательном растворе. Картофель растет при довольно широком интервале pH, но лучше всего он развивается при pH 5,5. Ниже этого pH также получают высокие урожаи клубней, но они приобретают кислый вкус. Чтобы получать максимальные урожаи высокого качества, нужно точно регулировать pH питательных растворов.
Загрузка...
