Cuál es la reacción del medio líquido con ph 0. La acidez del medio. El concepto del pH de la solución. Valores de pH en soluciones de diferente acidez.
Los tejidos de un organismo vivo son muy sensibles a las fluctuaciones del pH: fuera del rango permitido, las proteínas se desnaturalizan: las células se destruyen, las enzimas pierden su capacidad para realizar sus funciones, es posible la muerte del organismo.
¿Qué es el pH (índice de hidrógeno) y el equilibrio ácido-base?
La relación de ácido y álcali en cualquier solución se llama equilibrio ácido-base.(ABR), aunque los fisiólogos creen que es más correcto llamar a esta relación estado ácido-base.
KShchr se caracteriza por un indicador especial pH(potencia Hidrógeno - "potencia de hidrógeno"), que muestra el número de átomos de hidrógeno en una solución dada. A un pH de 7,0, se habla de un ambiente neutro.
Cuanto más bajo es el nivel de pH, más ácido es el ambiente (de 6,9 a O).
Un ambiente alcalino tiene un alto nivel de pH (de 7,1 a 14,0).
El cuerpo humano es 70% agua, por lo que el agua es uno de sus constituyentes más importantes. T comióuna persona tiene una cierta relación ácido-base, caracterizada por el índice de pH (hidrógeno).
El valor del pH depende de la relación entre los iones con carga positiva (que forman un entorno ácido) y los iones con carga negativa (que forman un entorno alcalino).
El cuerpo se esfuerza constantemente por equilibrar esta proporción, manteniendo un nivel de pH estrictamente definido. Cuando se altera el equilibrio, pueden ocurrir muchas enfermedades graves.
Mantenga el equilibrio de pH adecuado para una buena salud
El cuerpo es capaz de absorber y almacenar adecuadamente los minerales y nutrientes solo en el nivel adecuado de equilibrio ácido-base. Los tejidos de un organismo vivo son muy sensibles a las fluctuaciones del pH: fuera del rango permitido, las proteínas se desnaturalizan: las células se destruyen, las enzimas pierden su capacidad para realizar sus funciones y el cuerpo puede morir. Por lo tanto, el equilibrio ácido-base en el cuerpo está estrictamente regulado.
Nuestro cuerpo utiliza ácido clorhídrico para descomponer los alimentos. En el proceso de actividad vital del cuerpo, se requieren productos de descomposición tanto ácidos como alcalinos., y el primero se forma más que el segundo. Por lo tanto, los sistemas de defensa del cuerpo, que aseguran la invariabilidad de su ASC, están "sintonizados" principalmente para neutralizar y excretar, en primer lugar, productos ácidos de descomposición.
La sangre tiene una reacción ligeramente alcalina: El pH de la sangre arterial es de 7,4 y el de la sangre venosa es de 7,35 (debido al exceso de CO2).
Un cambio de pH de al menos 0,1 puede provocar una patología grave.
Con un cambio en el pH de la sangre de 0,2, se desarrolla un coma, de 0,3, una persona muere.
El cuerpo tiene diferentes niveles de PH
Saliva - reacción predominantemente alcalina (fluctuación de pH 6.0 - 7.9)
Por lo general, la acidez de la saliva humana mixta es de 6,8 a 7,4 pH, pero a una alta tasa de salivación alcanza 7,8 pH. La acidez de la saliva de las glándulas parótidas es de 5,81 pH, las glándulas submandibulares - 6,39 pH. En los niños, la acidez promedio de la saliva mixta es de 7,32 pH, en adultos: 6,40 pH (Rimarchuk G.V. y otros). El equilibrio ácido-base de la saliva, a su vez, está determinado por un equilibrio similar en la sangre, que nutre las glándulas salivales.
Esófago: la acidez normal en el esófago es de 6,0 a 7,0 pH.
Hígado: la reacción de la bilis quística es casi neutra (pH 6,5 - 6,8), la reacción de la bilis hepática es alcalina (pH 7,3 - 8,2)
Estómago: fuertemente ácido (en el punto álgido de la digestión pH 1,8 - 3,0)
La máxima acidez teóricamente posible en el estómago es de 0,86 pH, lo que corresponde a una producción de ácido de 160 mmol/l. La acidez mínima teóricamente posible en el estómago es de 8,3 pH, que corresponde a la acidez de una solución saturada de iones HCO 3 -. La acidez normal en la luz del cuerpo del estómago con el estómago vacío es de 1,5 a 2,0 pH. La acidez en la superficie de la capa epitelial que mira hacia la luz del estómago es de 1,5 a 2,0 pH. La acidez en la profundidad de la capa epitelial del estómago es de aproximadamente 7,0 pH. La acidez normal en el antro del estómago es de 1,3 a 7,4 pH.
Es un error común pensar que el principal problema para una persona es el aumento de la acidez del estómago. De su acidez estomacal y úlceras.
De hecho, un problema mucho mayor es la baja acidez del estómago, que ocurre con mucha más frecuencia.
La principal causa de acidez estomacal en un 95% no es un exceso, sino una falta de ácido clorhídrico en el estómago.
La falta de ácido clorhídrico crea condiciones ideales para la colonización del tracto intestinal por diversas bacterias, protozoos y gusanos.
Lo insidioso de la situación es que la baja acidez del estómago "se comporta tranquilamente" y pasa desapercibida para una persona.
Aquí hay una lista de signos que hacen posible sospechar una disminución del ácido estomacal.
- Molestias en el estómago después de comer.
- Náuseas después de tomar medicamentos.
- Flatulencia en el intestino delgado.
- Heces sueltas o estreñimiento.
- Partículas de alimentos no digeridos en las heces.
- Prurito alrededor del ano.
- Alergias alimentarias múltiples.
- Disbacteriosis o candidiasis.
- Vasos sanguíneos dilatados en las mejillas y la nariz.
- Acné.
- Uñas débiles y descamadas.
- Anemia por mala absorción de hierro.
Por supuesto, un diagnóstico preciso de baja acidez requiere determinar el pH del jugo gástrico.(para esto necesita contactar a un gastroenterólogo).
Cuando aumenta la acidez, hay muchos medicamentos para reducirla.
En el caso de la acidez baja, existen muy pocos remedios efectivos.
Por regla general, se utilizan preparados de ácido clorhídrico o amargor vegetal, que estimulan la separación de los jugos gástricos (ajenjo, cálamo, hierbabuena, hinojo, etc.).
Páncreas: el jugo pancreático es ligeramente alcalino (pH 7.5 - 8.0)
Intestino delgado - alcalino (pH 8.0)
La acidez normal en el bulbo duodenal es de 5,6 a 7,9 pH. La acidez en el yeyuno e íleon es neutra o ligeramente alcalina y oscila entre 7 y 8 pH. La acidez del jugo del intestino delgado es de 7,2 a 7,5 pH. Con mayor secreción, alcanza 8,6 pH. La acidez de la secreción de las glándulas duodenales - de pH 7 a 8 pH.
Intestino grueso - ligeramente ácido (5.8 - 6.5 pH)
Este es un ambiente débilmente ácido, que es mantenido por la microflora normal, en particular, bifidobacterias, lactobacilos y propionobacterias debido al hecho de que neutralizan los productos metabólicos alcalinos y producen sus metabolitos ácidos: ácido láctico y otros ácidos orgánicos. Al producir ácidos orgánicos y reducir el pH del contenido intestinal, la microflora normal crea condiciones en las que los microorganismos patógenos y oportunistas no pueden multiplicarse. Es por eso que los estreptococos, estafilococos, klebsiella, hongos clostridios y otras bacterias "malas" constituyen solo el 1% de toda la microflora intestinal de una persona sana.
Orina - predominantemente ligeramente ácida (pH 4.5-8)
Cuando se come con proteínas animales que contienen azufre y fósforo, la orina ácida se excreta principalmente (pH inferior a 5); en la orina final hay una cantidad significativa de sulfatos y fosfatos inorgánicos. Si la comida es principalmente láctea o vegetal, entonces la orina tiende a alcalinizarse (pH superior a 7). Los túbulos renales juegan un papel importante en el mantenimiento del equilibrio ácido-base. La orina ácida se excretará en todas las condiciones que conduzcan a acidosis metabólica o respiratoria, ya que los riñones compensan los cambios en el equilibrio ácido-base.
Piel - reacción ligeramente ácida (pH 4-6)
Si la piel es propensa a la grasa, el valor de pH puede acercarse a 5,5. Y si la piel está muy seca, el pH puede llegar a 4,4.
La propiedad bactericida de la piel, que le confiere la capacidad de resistir la invasión microbiana, se debe a la reacción ácida de la queratina, a la peculiar composición química del sebo y del sudor, y a la presencia de un manto hidrolipídico protector con una alta concentración de iones de hidrógeno en su superficie. Los ácidos grasos de bajo peso molecular incluidos en su composición, principalmente glicofosfolípidos y ácidos grasos libres, tienen un efecto bacteriostático selectivo para microorganismos patógenos.
Órganos sexuales
La acidez normal de la vagina de una mujer oscila entre 3,8 y 4,4 pH y promedia entre 4,0 y 4,2 pH.
Al nacer, la vagina de una niña es estéril. Luego, a los pocos días, se puebla de una variedad de bacterias, principalmente estafilococos, estreptococos, anaerobios (es decir, bacterias que no requieren oxígeno para vivir). Antes del inicio de la menstruación, el nivel de acidez (pH) de la vagina es casi neutral (7,0). Pero durante la pubertad, las paredes de la vagina se espesan (bajo la influencia del estrógeno, una de las hormonas sexuales femeninas), el pH cae a 4,4 (es decir, aumenta la acidez), lo que provoca cambios en la flora vaginal.
La cavidad uterina normalmente es estéril y la entrada de patógenos en ella es impedida por los lactobacilos que habitan en la vagina y mantienen la alta acidez de su entorno. Si por alguna razón la acidez de la vagina cambia a alcalina, la cantidad de lactobacilos cae bruscamente y en su lugar se desarrollan otros microbios que pueden ingresar al útero y provocar inflamación y luego problemas con el embarazo.
Esperma
El nivel normal de acidez del semen está entre 7,2 y 8,0 de pH. Un aumento en el nivel de pH de los espermatozoides se produce durante un proceso infeccioso. Una reacción fuertemente alcalina de los espermatozoides (acidez de aproximadamente 9,0 a 10,0 pH) indica una patología de la glándula prostática. Con el bloqueo de los conductos excretores de ambas vesículas seminales, se observa una reacción ácida de los espermatozoides (acidez 6.0-6.8 pH). La capacidad de fertilización de tales espermatozoides se reduce. En un ambiente ácido, los espermatozoides pierden su movilidad y mueren. Si la acidez del líquido seminal llega a ser inferior a 6,0 pH, los espermatozoides pierden completamente su movilidad y mueren.
Células y líquido intersticial
En las células del cuerpo, el valor de pH es de aproximadamente 7, en el líquido extracelular: 7.4. Las terminaciones nerviosas que se encuentran fuera de las células son muy sensibles a los cambios de pH. Con daño mecánico o térmico a los tejidos, las paredes celulares se destruyen y su contenido ingresa a las terminaciones nerviosas. Como resultado, la persona siente dolor.
El investigador escandinavo Olaf Lindal realizó el siguiente experimento: utilizando un inyector especial sin aguja, se inyectó un chorro muy fino de una solución a través de la piel de una persona, que no dañó las células, pero actuó sobre las terminaciones nerviosas. Se demostró que son los cationes de hidrógeno los que causan dolor, y con una disminución en el pH de la solución, el dolor se intensifica.
Del mismo modo, una solución de ácido fórmico "actúa directamente sobre los nervios", que se inyecta debajo de la piel al picar insectos u ortigas. Los diferentes valores de pH de los tejidos también explican por qué una persona siente dolor en algunas inflamaciones y en otras no.
Curiosamente, inyectar agua pura debajo de la piel causó un dolor particularmente intenso. Este fenómeno, extraño a primera vista, se explica de la siguiente manera: las células, al entrar en contacto con agua pura, se rompen como consecuencia de la presión osmótica y su contenido actúa sobre las terminaciones nerviosas.
Tabla 1. Indicadores de hidrógeno para soluciones.
|
Solución |
enfermero |
|
HCl |
1,0 |
|
H2SO4 |
1,2 |
|
H 2 C 2 O 4 |
1,3 |
|
NaHSO4 |
1,4 |
|
H 3 RO 4 |
1,5 |
|
Jugo gastrico |
1,6 |
|
Vino ácido |
2,0 |
|
Ácido de limón |
2,1 |
|
HNO2 |
2,2 |
|
Jugo de limon |
2,3 |
|
Ácido láctico |
2,4 |
|
Ácido salicílico |
2,4 |
|
vinagre de mesa |
3,0 |
|
jugo de uva |
3,2 |
|
CO2 |
3,7 |
|
jugo de manzana |
3,8 |
|
H 2 S |
4,1 |
|
Orina |
4,8-7,5 |
|
Café negro |
5,0 |
|
Saliva |
7,4-8 |
|
Leche |
6,7 |
|
Sangre |
7,35-7,45 |
|
Bilis |
7,8-8,6 |
|
agua del océano |
7,9-8,4 |
|
Fe(OH)2 |
9,5 |
|
MgO |
10,0 |
|
magnesio(OH)2 |
10,5 |
|
Na2CO3 |
|
|
Ca(OH)2 |
11,5 |
|
NaOH |
13,0 |
Las huevas de pescado y los alevines son especialmente sensibles a los cambios en el pH del medio. La tabla permite hacer una serie de observaciones interesantes. Los valores de pH, por ejemplo, muestran inmediatamente la fuerza comparativa de ácidos y bases. Un fuerte cambio en el medio neutro también es claramente visible como resultado de la hidrólisis de sales formadas por ácidos y bases débiles, así como durante la disociación de sales ácidas.
El pH de la orina no es un buen indicador del pH general del cuerpo y no es un buen indicador de la salud en general.
En otras palabras, no importa lo que coma y con cualquier pH de la orina, puede estar absolutamente seguro de que el pH de su sangre arterial siempre estará alrededor de 7.4.
Cuando una persona consume, por ejemplo, alimentos ácidos o proteínas animales, bajo la influencia de sistemas tampón, el pH cambia al lado ácido (se vuelve inferior a 7), y cuando, por ejemplo, se consume agua mineral o alimentos vegetales, cambia a alcalino (se convierte en más de 7). Los sistemas tampón mantienen el pH en el rango aceptable para el cuerpo.
Por cierto, los médicos dicen que toleramos el cambio al lado ácido (la misma acidosis) mucho más fácilmente que el cambio al lado alcalino (alcalosis).
Es imposible cambiar el pH de la sangre por cualquier influencia externa.
LOS PRINCIPALES MECANISMOS DE MANTENIMIENTO DEL PH EN SANGRE SON:
1. Sistemas amortiguadores de la sangre (carbonato, fosfato, proteína, hemoglobina)
Este mecanismo opera muy rápidamente (fracciones de segundo) y por lo tanto pertenece a los mecanismos rápidos para regular la estabilidad del medio interno.
Amortiguador de sangre de bicarbonato bastante potente y más móvil.
Uno de los amortiguadores importantes de la sangre y otros fluidos corporales es el sistema amortiguador de bicarbonato (HCO3/CO2): CO2 + H2O ⇄ HCO3- + H+ La función principal del sistema amortiguador de bicarbonato sanguíneo es la neutralización de los iones H+. Este sistema tampón juega un papel particularmente importante porque las concentraciones de ambos componentes del tampón se pueden ajustar de forma independiente entre sí; [CO2] - al respirar, - en el hígado y los riñones. Por lo tanto, es un sistema de amortiguamiento abierto.
El sistema amortiguador de hemoglobina es el más poderoso.
Representa más de la mitad de la capacidad amortiguadora de la sangre. Las propiedades amortiguadoras de la hemoglobina se deben a la proporción de hemoglobina reducida (HHb) y su sal de potasio (KHb).
Proteínas plasmáticas debido a la capacidad de ionización de los aminoácidos, también realizan una función amortiguadora (alrededor del 7% de la capacidad amortiguadora de la sangre). En un ambiente ácido, se comportan como bases que se unen a los ácidos.
Sistema tampón de fosfato(alrededor del 5% de la capacidad amortiguadora de la sangre) está formado por fosfatos sanguíneos inorgánicos. Las propiedades ácidas se muestran con fosfato monobásico (NaH 2 P0 4) y bases, con fosfato dibásico (Na 2 HP0 4). Funcionan según el mismo principio que los bicarbonatos. Sin embargo, debido al bajo contenido de fosfatos en la sangre, la capacidad de este sistema es pequeña.
2. Sistema respiratorio (pulmonar) de regulación.
Debido a la facilidad con la que los pulmones regulan la concentración de CO2, este sistema tiene una importante capacidad amortiguadora. La eliminación de cantidades excesivas de CO 2 , la regeneración de bicarbonato y los sistemas tampón de hemoglobina se llevan a cabo fácilmente.
En reposo, una persona emite 230 ml de dióxido de carbono por minuto, o alrededor de 15 000 mmol por día. Cuando se elimina el dióxido de carbono de la sangre, desaparece una cantidad aproximadamente equivalente de iones de hidrógeno. Por lo tanto, la respiración juega un papel importante en el mantenimiento del equilibrio ácido-base. Entonces, si la acidez de la sangre aumenta, entonces un aumento en el contenido de iones de hidrógeno conduce a un aumento de la ventilación pulmonar (hiperventilación), mientras que las moléculas de dióxido de carbono se excretan en grandes cantidades y el pH vuelve a los niveles normales.
Un aumento en el contenido de bases se acompaña de hipoventilación, lo que resulta en un aumento en la concentración de dióxido de carbono en la sangre y, en consecuencia, la concentración de iones de hidrógeno, y el cambio en la reacción de la sangre al lado alcalino es parcialmente o completamente compensado.
En consecuencia, el sistema de respiración externa es capaz de eliminar o reducir los cambios de pH con bastante rapidez (en unos pocos minutos) y prevenir el desarrollo de acidosis o alcalosis: un aumento de la ventilación pulmonar en 2 veces aumenta el pH de la sangre en aproximadamente 0,2; reducir la ventilación en un 25% puede reducir el pH en 0,3-0,4.
3. Renal (sistema excretor)
Actúa muy lentamente (10-12 horas). Pero este mecanismo es el más poderoso y es capaz de restaurar completamente el pH del cuerpo al eliminar la orina con valores de pH alcalinos o ácidos. La participación de los riñones en el mantenimiento del equilibrio ácido-base consiste en eliminar iones hidrógeno del organismo, reabsorber bicarbonato del líquido tubular, sintetizar bicarbonato en caso de deficiencia y eliminarlo en exceso.
Los principales mecanismos para reducir o eliminar los cambios en el equilibrio ácido-base de la sangre realizados por las nefronas renales incluyen acidogénesis, amoniogénesis, secreción de fosfato y mecanismo de intercambio de K+,Ka+.
El mecanismo de regulación del pH sanguíneo en todo el organismo consiste en la acción conjunta de la respiración externa, la circulación sanguínea, la excreción y los sistemas amortiguadores. Entonces, si como resultado del aumento de la formación de H 2 CO 3 u otros ácidos, aparecen aniones en exceso, primero son neutralizados por sistemas tampón. Paralelamente, se intensifica la respiración y la circulación sanguínea, lo que conduce a un aumento de la liberación de dióxido de carbono por los pulmones. Los ácidos no volátiles, a su vez, se excretan en la orina o el sudor.
Normalmente, el pH de la sangre puede cambiar solo por un corto tiempo. Naturalmente, con daño a los pulmones o riñones, se reducen las capacidades funcionales del cuerpo para mantener el pH en el nivel adecuado. Si aparece una gran cantidad de iones ácidos o básicos en la sangre, solo los mecanismos de amortiguación (sin la ayuda de los sistemas de excreción) no mantendrán el pH en un nivel constante. Esto conduce a acidosis o alcalosis. publicado
© Olga Butakova "El equilibrio ácido-base es la base de la vida"
Como todos recordamos del curso de química de la escuela, el pH es una unidad de actividad de iones de hidrógeno, igual al logaritmo recíproco de la actividad de los iones de hidrógeno. Así, el agua con un valor de pH de 7 tiene 10 -7 mol por litro de iones de hidrógeno, y el agua con un pH de 6 tiene 10 -6 mol por litro. La escala de pH puede variar de 0 a 14.
En general, el agua con un pH inferior a 7 se considera ácida, mientras que el agua con un pH superior a 7 se considera alcalina. El rango de pH normal para los sistemas de aguas superficiales está entre 6,5 y 8,5 y para los sistemas subterráneos entre 6 y 8,5.
El valor de pH del agua (H 2 0) es 7 a 25 °C, pero al entrar en contacto con el dióxido de carbono en la atmósfera, este equilibrio cambia a un pH de aproximadamente 5,2. Debido a la estrecha relación del pH con los gases atmosféricos y la temperatura, se recomienda encarecidamente analizar el agua lo antes posible. Después de todo, el pH del agua no es una medida de la estabilidad de una reacción ácida o alcalina y no brinda una imagen completa de las características o la razón para limitar el suministro de agua.
agua suave
En general, el agua con un pH bajo (menos de 6,5) es ácida, blanda y corrosiva. Por lo tanto, los iones metálicos como el hierro, el manganeso, el cobre, el plomo y el zinc del acuífero, las cañerías y las tuberías pueden penetrar en el agua. Por lo tanto, el agua con pH bajo puede:
- contienen niveles elevados de metales tóxicos;
- provocar daños prematuros en las tuberías de metal;
- tener un sabor metálico o agrio;
- teñir el lino;
- tener una coloración característica "azul verdosa" del fregadero y los desagües.
La forma principal de resolver el problema del agua con pH bajo es usar un neutralizador. Introduce la solución en el agua para evitar que el agua reaccione con las tuberías domésticas o la corrosión electrolítica. Neutralizador típico: la neutralización química con este agente aumenta el contenido de sodio del agua.
agua dura
El agua con un pH superior a 8,5 es dura. No representa un peligro para la salud, pero puede causar problemas estéticos. Estos problemas incluyen:
- Formación de "incrustaciones" o sedimentos en tuberías y accesorios.
- Un sabor alcalino en el agua que puede hacer que el café tenga un sabor amargo.
- Formación de incrustaciones en vajilla, lavadora, piscinas.
- Dificultad para obtener espuma de jabones y detergentes y formación de depósitos insolubles en la ropa, etc.
- Reducción de la eficiencia de los calentadores de agua eléctricos.
Típicamente, estos problemas ocurren cuando la dureza oscila entre 100 y 200 miligramos de CaCO 3 /l, lo que equivale a 12 gramos por galón. El agua se puede ablandar mediante el uso de intercambio iónico o la adición de ceniza, cal y soda, pero ambos procesos aumentan el contenido de sodio del agua.
pH del agua potable
La atención cuidadosa al control del pH es esencial en todas las etapas del tratamiento del agua para garantizar una calidad y desinfección satisfactorias del agua. Aunque el pH del agua no suele tener un impacto directo en los consumidores, es uno de los parámetros de rendimiento más importantes para la calidad del agua. Para una desinfección eficaz con cloro, el pH debe ser preferiblemente inferior a 8. El pH del agua que ingresa al sistema de distribución debe controlarse para minimizar la corrosión de las tuberías. El no hacerlo puede resultar en la contaminación del agua potable y efectos adversos en el sabor, el olor y la apariencia.
El valor de pH óptimo variará para diferentes materiales dependiendo de la composición del agua y la naturaleza de los materiales de construcción usados en el sistema de distribución, pero es más común en el rango de 6.5 a 9.5. Los valores de pH extremos pueden ser el resultado de derrames accidentales, averías en las plantas de tratamiento de aguas residuales.
El nivel de pH ideal del agua ionizada para el consumo humano a largo plazo está entre 8,5 y 9,5 (y nunca supera los 10,0) con un ORP ideal de alrededor de 200 mV-300 mV (y nunca superior a 400 mV).
PH del agua de la piscina
Como se mencionó anteriormente, el pH es una característica importante no solo para el agua potable, sino también para las piscinas, ya que la cloración todavía se usa principalmente para desinfectar el agua, y cuando se usa cloro, la efectividad de la desinfección depende en gran medida del valor de pH inicial del agua. agua.
El cloro es el principal agente desinfectante para prevenir infecciones en piscinas públicas, pero el cloro también reacciona con la materia orgánica del agua y forma subproductos de desinfección (DSP): la materia orgánica es un derivado de las sustancias húmicas formadas como resultado de la interacción del agua. con sudor, orina, cabello, células de la piel y residuos de productos de cuidado personal de los nadadores. El contenido de PPD se puede medir como la suma de todos los compuestos halogenados. Algunos AAD aumentan el riesgo de desarrollar asma, son cancerígenos o irritan los ojos y la piel.
El cloro es un nombre común que forma gas de cloro que reacciona con el agua. Al disolverse en agua, el ácido forma hipoclorito y tiene un valor de pKa de 7,5.
El ácido clórico es mucho más efectivo que el hipoclorito para matar bacterias, quistes, esporas y virus inactivos. Por lo tanto, si el valor de pH de la piscina está en el extremo inferior del rango regulado, se necesita producir menos cloro para el mismo grado de desinfección y, por lo tanto, se forman RCP menos peligrosos en el agua. Como muestran numerosos estudios, el nivel óptimo de pH del agua en la piscina se encuentra en el rango de 7,5 a 8,0. Con una disminución del pH de solo 1-0,5 unidades (hasta 7,0-6,5), el nivel de PPD aumenta significativamente, que, además, también son genotóxicos.
Métodos para determinar el pH
La escala de pH es una escala logarítmica, lo que significa que cada aumento o disminución de 1 unidad representa un cambio por un factor de 10. Por ejemplo, una solución de pH 11 es 10 veces más alcalina que una solución de pH 10. Hay varios métodos para determinar el pH del agua. .
Determinación del pH con tiras reactivas
Las tiras reactivas son papel tornasol que reacciona cambiando de color a las fluctuaciones del pH. Puede comprarlos en las tiendas de mascotas, ya que a menudo se usan para determinar el pH del agua en los acuarios (incluso una ligera fluctuación en este indicador puede provocar la muerte de los peces).
Al contacto con la tira reactiva cambiará. Solo tiene que comparar el color final con la tabla de colores de muestra en el paquete y obtener un valor específico. Este método para determinar el pH es rápido, sencillo, barato, pero tiene un error bastante grande.
Papel tornasol "Rottinger"
Compra en las tiendas de equipos médicos de tu ciudad. Después de analizar varias pruebas de ph (desde las baratas chinas hasta las costosas holandesas), llegamos a la conclusión de que las tiras de ph alemanas de Rottinger dan el mínimo error en la lectura. El paquete viene con una escala indicadora del 1 al 14 (¡el intervalo máximo disponible!) y tiras de 80 ph, que son suficientes para mucho tiempo. Con estas tiras, puede medir no solo el ph del agua, sino también el ph de fluidos biológicos como la saliva, la orina, etc. Dado que los buenos medidores de ph son bastante caros (alrededor de 3000 rublos) y tiene que comprar soluciones tampón para la calibración, entonces el papel de tornasol Rottinger, cuyo precio no supera los 250-350 rublos, le servirá como un asistente indispensable para determinar con precisión el nivel de ph
Determinación del pH con un medidor de pH
Se toma una muestra de agua (20-30 ml) en un vaso de plástico o de vidrio. El sensor del dispositivo se enjuaga con una pequeña cantidad de agua destilada y luego se sumerge en la solución junto con el sensor de temperatura. La escala del instrumento le muestra el valor de pH exacto de la solución de prueba. En este caso, debe tenerse en cuenta que la precisión de las mediciones se ve afectada por la calibración regular del instrumento, para lo cual se utilizan soluciones estándar con un valor de pH conocido. Este método para determinar el pH es preciso, simple, rápido, pero requiere más costos de material en comparación con el anterior y las habilidades más simples en el trabajo con equipos de laboratorio y soluciones químicas.
Por lo tanto, el pH del agua no es solo un término de un curso de química escolar, sino también un indicador de la calidad del agua que debe ser monitoreado para evitar problemas con el equipo y la salud.
Indicador de hidrógeno (factor de pH) es una medida de la actividad de los iones de hidrógeno en una solución, cuantificando su acidez. Cuando el pH no está en el nivel óptimo, las plantas comienzan a perder la capacidad de absorber algunos de los elementos necesarios para un crecimiento saludable. Para todas las plantas hay un nivel de pH específico que le permite lograr los máximos resultados durante el cultivo. La mayoría de las plantas prefieren un medio de cultivo ligeramente ácido (entre 5,5 y 6,5).
Indicador de hidrógeno en fórmulas
En soluciones muy diluidas, el pH es equivalente a la concentración de iones de hidrógeno. Igual en módulo y de signo opuesto al logaritmo decimal de la actividad de los iones de hidrógeno, expresada en moles por litro:
pH = -lg
En condiciones estándar, el valor de pH se encuentra en el rango de 0 a 14. En agua pura, a pH neutro, la concentración de H + es igual a la concentración de OH - y es 1·10 -7 mol por litro. El valor de pH máximo posible se define como la suma de pH y pOH y es igual a 14.
Contrariamente a la creencia popular, el pH puede variar no solo en el rango de 0 a 14, sino que también puede ir más allá de estos límites. Por ejemplo, a una concentración de iones de hidrógeno = 10 −15 mol/l, pH = 15, a una concentración de iones de hidróxido de 10 mol/l pOH = −1.
¡Es importante entender! La escala de pH es logarítmica, lo que significa que cada unidad de cambio equivale a un cambio de diez veces en la concentración de iones de hidrógeno. En otras palabras, una solución de pH 6 es diez veces más ácida que una solución de pH 7, y una solución de pH 5 será diez veces más ácida que una solución de pH 6 y cien veces más ácida que una solución de pH 7. Esto significa que cuando estás ajustando el pH de tu solución nutritiva y necesitas cambiar el pH en dos puntos (por ejemplo, de 7,5 a 5,5) debes usar diez veces más ajustador de pH que si solo cambiaras el pH en un punto (de 7,5 a 5,5). 6.5). ).
Métodos para determinar el valor de pH
Varios métodos son ampliamente utilizados para determinar el valor de pH de las soluciones. El valor de pH puede aproximarse con indicadores, medirse con precisión con un medidor de pH o determinarse analíticamente realizando una titulación ácido-base.
Indicadores ácido-base
Para una estimación aproximada de la concentración de iones de hidrógeno, los indicadores ácido-base son ampliamente utilizados: sustancias colorantes orgánicas, cuyo color depende del pH del medio. Los indicadores más famosos incluyen tornasol, fenolftaleína, naranja de metilo (metil naranja) y otros. Los indicadores pueden existir en dos formas de diferentes colores, ya sea ácidas o básicas. El cambio de color de cada indicador ocurre en su rango de acidez, generalmente 1-2 unidades.
indicador universal
Para ampliar el rango de trabajo de la medición del pH, se utiliza el llamado indicador universal, que es una mezcla de varios indicadores. El indicador universal cambia constantemente de color de rojo a amarillo, verde, azul a púrpura cuando se mueve de una región ácida a una básica.
Las soluciones de tales mezclas: los "indicadores universales" generalmente se impregnan con tiras de "papel indicador", con las que puede determinar rápidamente (con una precisión de unidades de pH, o incluso décimas de pH) la acidez de las soluciones acuosas en estudio. Para una determinación más precisa, el color del papel indicador obtenido al aplicar una gota de solución se compara inmediatamente con la escala de colores de referencia, cuya forma se muestra en las imágenes.
La determinación del pH por el método del indicador es difícil para soluciones turbias o coloreadas.
Teniendo en cuenta que los valores de pH óptimos para las soluciones de nutrientes en hidroponía tienen un rango muy estrecho (generalmente de 5,5 a 6,5), también se utilizan otras combinaciones de indicadores. Entonces, por ejemplo, el nuestro tiene un rango de trabajo y una escala de 4.0 a 8.0, lo que hace que esta prueba sea más precisa que el papel indicador universal.
medidor de pH
El uso de un dispositivo especial, un medidor de pH, le permite medir el pH en un rango más amplio y con mayor precisión (hasta 0,01 unidades de pH) que con indicadores universales. El método es conveniente y muy preciso, especialmente después de la calibración del electrodo indicador en el rango de pH seleccionado. Le permite medir el pH de soluciones opacas y coloreadas y, por lo tanto, es muy utilizado.
Método analítico volumétrico
El método volumétrico analítico, la titulación ácido-base, también brinda resultados precisos para determinar la acidez de las soluciones. Se agrega gota a gota una solución de concentración conocida (valorante) a la solución de prueba. Cuando se mezclan, se produce una reacción química. El punto de equivalencia, el momento en que el valorante es exactamente suficiente para completar completamente la reacción, se fija mediante un indicador. Además, conociendo la concentración y el volumen de la solución valorante añadida, se calcula la acidez de la solución.
Efecto de la temperatura en los valores de pH
El valor de pH puede cambiar en un amplio rango a medida que cambia la temperatura. Así, una solución 0,001 molar de NaOH a 20°C tiene pH=11,73, ya 30°C pH=10,83. El efecto de la temperatura sobre los valores de pH se explica por la diferente disociación de los iones de hidrógeno (H+) y no es un error experimental. El efecto de la temperatura no puede ser compensado por la electrónica del medidor de pH.
Ajuste del pH de la solución nutritiva
Acidificación de la solución nutritiva
La solución nutritiva generalmente necesita ser acidificada. La absorción de iones por parte de las plantas provoca una alcalinización gradual de la solución. Cualquier solución que tenga un pH de 7 o superior necesitará ajustarse con mayor frecuencia al pH óptimo. Se pueden usar varios ácidos para acidificar la solución nutritiva. Muy a menudo, se usa ácido sulfúrico o fosfórico. Una mejor solución para las soluciones hidropónicas son los aditivos amortiguadores como y. Estos productos no solo llevan los valores de pH al nivel óptimo, sino que también estabilizan los valores durante un largo período.
Al ajustar el pH con ácidos y álcalis, se deben usar guantes de goma para evitar quemaduras en la piel. Un químico experimentado maneja hábilmente el ácido sulfúrico concentrado, agrega ácido al agua gota a gota. Pero como hidroponista principiante, probablemente sea mejor pedirle a un químico experimentado que prepare una solución de ácido sulfúrico al 25 %. Mientras se agrega el ácido, se agita la solución y se determina su pH. Habiendo aprendido la cantidad aproximada de ácido sulfúrico, en el futuro se puede agregar desde un cilindro graduado.
El ácido sulfúrico debe agregarse en pequeñas porciones para no acidificar demasiado la solución, que luego debe alcalinizarse nuevamente. Para un trabajador sin experiencia, la acidificación y la alcalinización pueden continuar indefinidamente. Además de perder tiempo y reactivos, dicha regulación desequilibra la solución nutritiva debido a la acumulación de iones que las plantas no necesitan.
Alcalinización de la solución nutritiva
Las soluciones demasiado ácidas se alcalinizan con hidróxido de sodio (hidróxido de sodio). Como su nombre lo indica, es cáustico por lo que se deben usar guantes de goma. Se recomienda comprar sodio cáustico en forma de pastillas. En las tiendas de productos químicos para el hogar, el sodio cáustico se puede comprar como limpiador de tuberías, como Mole. Disolver una pastilla en 0,5 l de agua y verter gradualmente la solución alcalina en la solución nutritiva con agitación constante, controlando frecuentemente su pH. Ningún cálculo matemático puede calcular cuánto ácido o álcali se necesita agregar en tal o cual caso.
Si desea cultivar varios cultivos en una plataforma, debe seleccionarlos de modo que no solo coincidan su pH óptimo, sino también las necesidades de otros factores de crecimiento. Por ejemplo, los narcisos amarillos y los crisantemos necesitan un pH de 6,8 pero un régimen de humedad diferente, por lo que no se pueden cultivar en el mismo palet. Si les da a los narcisos tanta humedad como a los crisantemos, los bulbos de los narcisos se pudrirán. En experimentos, el ruibarbo alcanzó su máximo desarrollo a pH 6,5, pero podía crecer incluso a pH 3,5. La avena, que prefiere un pH de alrededor de 6, produce buenos rendimientos incluso a un pH de 4 si se aumenta considerablemente la cantidad de nitrógeno en la solución nutritiva. Las patatas crecen en un rango de pH bastante amplio, pero crecen mejor a un pH de 5,5. Por debajo de este pH también se obtienen altos rendimientos de tubérculos, pero adquieren un sabor agrio. Para obtener rendimientos máximos de alta calidad, el pH de las soluciones nutritivas debe controlarse con precisión.
El valor del pH y su influencia en la calidad del agua potable.
¿Qué es el pH?
pH("potentia hydrogeni" - la fuerza del hidrógeno, o "pondus hydrogenii" - el peso del hidrógeno) es una unidad de medida de la actividad de los iones de hidrógeno en cualquier sustancia, expresando cuantitativamente su acidez.
Este término apareció a principios del siglo XX en Dinamarca. El índice de pH fue introducido por el químico danés Soren Petr Lauritz Sorensen (1868-1939), aunque sus predecesores también tienen declaraciones sobre un cierto “poder del agua”.
La actividad de hidrógeno se define como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones de hidrógeno, expresado en moles por litro:
pH = -log
Por simplicidad y conveniencia, se introdujo el pH en los cálculos. El pH está determinado por la proporción cuantitativa de iones H+ y OH- en el agua, que se forman durante la disociación del agua. Es costumbre medir el nivel de pH en una escala de 14 dígitos.
Si el agua tiene un contenido reducido de iones de hidrógeno libres (pH superior a 7) en comparación con los iones de hidróxido [OH-], entonces el agua tendrá reacción alcalina, y con un mayor contenido de iones H + (pH inferior a 7) - reacción ácida. En agua destilada perfectamente pura, estos iones se equilibrarán entre sí.
ambiente ácido: >
entorno neutro: =
ambiente alcalino: >
Cuando las concentraciones de ambos tipos de iones en una solución son iguales, se dice que la solución es neutra. En agua neutra, el pH es 7.
Cuando varios productos químicos se disuelven en agua, este equilibrio cambia, lo que conduce a un cambio en el valor del pH. Cuando se agrega ácido al agua, la concentración de iones de hidrógeno aumenta y la concentración de iones de hidróxido disminuye en consecuencia, cuando se agrega álcali, por el contrario, el contenido de iones de hidróxido aumenta y la concentración de iones de hidrógeno disminuye.
El indicador de pH refleja el grado de acidez o alcalinidad del ambiente, mientras que "acidez" y "alcalinidad" caracterizan el contenido cuantitativo en el agua de sustancias que pueden neutralizar álcalis y ácidos, respectivamente. Como analogía, podemos dar un ejemplo con la temperatura, que caracteriza el grado de calentamiento de una sustancia, pero no la cantidad de calor. Al sumergir nuestra mano en el agua, podemos saber si el agua está fría o tibia, pero al mismo tiempo no podremos determinar cuánto calor hay en ella (es decir, en términos relativos, cuánto tiempo se enfriará esta agua). ).
El pH es considerado uno de los indicadores más importantes de la calidad del agua potable. Muestra el equilibrio ácido-base e influye en cómo procederán los procesos químicos y biológicos. Dependiendo del valor de pH, la velocidad de las reacciones químicas, el grado de corrosividad del agua, la toxicidad de los contaminantes, etc. pueden cambiar. Nuestro bienestar, estado de ánimo y salud dependen directamente del equilibrio ácido-base del entorno de nuestro cuerpo.
El hombre moderno vive en un ambiente contaminado. Muchas personas compran y consumen alimentos elaborados a partir de productos semiacabados. Además, casi todas las personas están expuestas al estrés a diario. Todo esto afecta el equilibrio ácido-base del medio ambiente del cuerpo, desplazándolo hacia los ácidos. El té, el café, la cerveza y las bebidas carbonatadas reducen el pH del cuerpo.
Se cree que un ambiente ácido es una de las principales causas de destrucción celular y daño tisular, el desarrollo de enfermedades y el proceso de envejecimiento, y el crecimiento de patógenos. En un ambiente ácido, el material de construcción no llega a las células, la membrana se destruye.
Exteriormente, el estado del equilibrio ácido-base de la sangre de una persona puede juzgarse por el color de su conjuntiva en las esquinas de sus ojos. Con un equilibrio ácido-base óptimo, el color de la conjuntiva es rosa brillante, pero si una persona tiene un aumento de la alcalinidad de la sangre, la conjuntiva adquiere un color rosa oscuro, y con un aumento de la acidez, el color de la conjuntiva se vuelve Rosa palido. Además, el color de la conjuntiva cambia ya 80 segundos después del uso de sustancias que afectan el equilibrio ácido-base.
El cuerpo regula el pH de los fluidos internos, manteniendo los valores en un cierto nivel. El equilibrio ácido-base del cuerpo es una cierta proporción de ácidos y álcalis que contribuye a su funcionamiento normal. El equilibrio ácido-base depende del mantenimiento de proporciones relativamente constantes entre las aguas intercelulares e intracelulares en los tejidos del cuerpo. Si el equilibrio ácido-base de los fluidos en el cuerpo no se mantiene constantemente, el funcionamiento normal y la preservación de la vida serán imposibles. Por eso, es importante controlar lo que consumes.
El equilibrio ácido-base es nuestro indicador de salud. Cuanto más ácidos somos, antes envejecemos y más nos enfermamos. Para el funcionamiento normal de todos los órganos internos, el nivel de pH en el cuerpo debe ser alcalino, en el rango de 7 a 9.
El pH dentro de nuestro cuerpo no siempre es el mismo: algunas partes son más alcalinas y otras más ácidas. El cuerpo regula y mantiene la homeostasis del pH solo en ciertos casos, como el pH de la sangre. El nivel de pH de los riñones y otros órganos, cuyo equilibrio ácido-base no está regulado por el cuerpo, se ve afectado por los alimentos y bebidas que consumimos.
pH de la sangre
El cuerpo mantiene el nivel de pH de la sangre en el rango de 7.35-7.45. El pH normal de la sangre humana es 7.4-7.45. Incluso una ligera desviación en este indicador afecta la capacidad de la sangre para transportar oxígeno. Si el pH de la sangre sube a 7,5, transporta un 75% más de oxígeno. Con una disminución del pH de la sangre a 7,3, ya es difícil para una persona levantarse de la cama. A las 7.29, puede entrar en coma, si el pH de la sangre cae por debajo de 7.1, la persona muere.
El pH de la sangre debe mantenerse en un rango saludable, por lo que el cuerpo utiliza órganos y tejidos para mantenerlo constante. Como consecuencia, el nivel de pH de la sangre no cambia debido al consumo de agua alcalina o ácida, pero los tejidos y órganos del cuerpo utilizados para ajustar el pH de la sangre cambian su pH.
pH renal
El parámetro de pH de los riñones está influenciado por el agua, los alimentos y los procesos metabólicos del cuerpo. Los alimentos ácidos (como carnes, lácteos, etc.) y las bebidas (refrescos azucarados, bebidas alcohólicas, café, etc.) dan como resultado niveles bajos de pH en los riñones porque el cuerpo excreta el exceso de acidez a través de la orina. Cuanto más bajo es el pH de la orina, más difícil es para los riñones trabajar. Por lo tanto, la carga de ácido en los riñones de dichos alimentos y bebidas se denomina carga renal de ácido potencial.
El uso de agua alcalina beneficia a los riñones: aumenta el nivel de pH de la orina, se reduce la carga ácida en el cuerpo. El aumento del pH de la orina eleva el pH del cuerpo en su conjunto y elimina las toxinas ácidas de los riñones.
pH estomacal
Un estómago vacío no contiene más de una cucharadita de ácido estomacal producido en la última comida. El estómago produce ácido según sea necesario al comer alimentos. El estómago no libera ácido cuando una persona bebe agua.
Es muy útil beber agua con el estómago vacío. El pH aumenta al mismo tiempo al nivel de 5-6. Un pH elevado tendrá un efecto antiácido leve y dará lugar a un aumento de los probióticos beneficiosos (bacterias beneficiosas). Aumentar el pH del estómago eleva el pH del cuerpo, lo que conduce a una digestión saludable y al alivio de los síntomas de la indigestión.
pH de la grasa subcutánea
Los tejidos grasos del cuerpo tienen un pH ácido porque en ellos se depositan ácidos en exceso. El cuerpo tiene que almacenar ácido en los tejidos grasos cuando no puede eliminarse o neutralizarse de otra manera. Por lo tanto, el cambio en el pH del cuerpo hacia el lado ácido es uno de los factores del exceso de peso.
El efecto positivo del agua alcalina sobre el peso corporal es que el agua alcalina ayuda a eliminar el exceso de ácido de los tejidos, ya que ayuda a que los riñones funcionen de manera más eficiente. Esto ayuda a controlar el peso, ya que se reduce mucho la cantidad de ácido que el organismo debe “almacenar”. El agua alcalina también mejora los resultados de una dieta saludable y ejercicio al ayudar al cuerpo a lidiar con el exceso de ácido producido por el tejido graso durante la pérdida de peso.
Huesos
Los huesos tienen un pH alcalino ya que están compuestos principalmente de calcio. Su pH es constante, pero si la sangre necesita un ajuste de pH, se extrae calcio de los huesos.
El beneficio que aporta el agua alcalina a los huesos es protegerlos al reducir la cantidad de ácido con el que el cuerpo tiene que lidiar. Los estudios han demostrado que beber agua alcalina reduce la reabsorción ósea - osteoporosis.
pH hepático
El hígado tiene un pH ligeramente alcalino, que se ve afectado tanto por la comida como por la bebida. El azúcar y el alcohol deben descomponerse en el hígado, y esto conduce a un exceso de ácido.
Los beneficios del agua alcalina para el hígado son la presencia de antioxidantes en dicha agua; se ha comprobado que el agua alcalina potencia el trabajo de dos antioxidantes ubicados en el hígado, que contribuyen a una depuración más eficaz de la sangre.
pH corporal y agua alcalina
El agua alcalina permite que las partes del cuerpo que mantienen el pH de la sangre funcionen de manera más eficiente. Aumentar el nivel de pH en las partes del cuerpo responsables de mantener el pH de la sangre ayudará a que estos órganos se mantengan saludables y funcionen de manera eficiente.
Entre comidas, puedes ayudar a tu cuerpo a equilibrar su pH bebiendo agua alcalina. Incluso un pequeño aumento en el pH puede tener un gran impacto en la salud.
Según una investigación de científicos japoneses, el pH del agua potable, que está en el rango de 7-8, aumenta la esperanza de vida de la población en un 20-30%.
Dependiendo del nivel de pH, el agua se puede dividir en varios grupos:
aguas fuertemente ácidas< 3
aguas ácidas 3 - 5
aguas ligeramente ácidas 5 - 6,5
aguas neutras 6,5 – 7,5
aguas ligeramente alcalinas 7,5 - 8,5
aguas alcalinas 8,5 - 9,5
aguas muy alcalinas > 9,5
Por lo general, el nivel de pH del agua potable del grifo está dentro del rango en el que no afecta directamente la calidad del agua para el consumidor. En aguas de río el pH suele estar entre 6,5-8,5, en precipitación atmosférica 4,6-6,1, en pantanos 5,5-6,0, en aguas de mar 7,9-8,3.
La OMS no ofrece ningún valor médicamente recomendado para el pH. Se sabe que a pH bajo, el agua es altamente corrosiva, ya niveles altos (pH>11), el agua adquiere una jabonosidad característica, un olor desagradable y puede causar irritación en los ojos y la piel. Por eso, para el agua potable y doméstica, el nivel de pH en el rango de 6 a 9 se considera óptimo.
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Interesante saber: El bioquímico alemán OTTO WARBURG, Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1931, demostró que la falta de oxígeno (un pH ácido<7.0) в тканях приводит к изменению нормальных клеток в злокачественные.
¡El científico descubrió que las células cancerosas pierden su capacidad de desarrollarse en un ambiente saturado con oxígeno libre con un valor de pH de 7.5 y más alto! Esto significa que cuando los fluidos del cuerpo se vuelven ácidos, se estimula el desarrollo del cáncer.
¡Sus seguidores en los años 60 del siglo pasado demostraron que cualquier flora patógena pierde su capacidad de multiplicarse a pH = 7.5 y superior, y nuestro sistema inmunológico puede hacer frente fácilmente a cualquier agresor!
Para preservar y mantener la salud, necesitamos agua alcalina adecuada (pH = 7,5 y superior). Esto le permitirá mantener mejor el equilibrio ácido-base de los fluidos corporales, ya que los principales ambientes de vida tienen una reacción ligeramente alcalina.
Ya en un entorno biológico neutral, el cuerpo puede tener una asombrosa capacidad para curarse a sí mismo.
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Índice de hidrógeno, pH (pronunciado “peash”, pronunciación en inglés del inglés pH - piː "eɪtʃ, pee") - una medida de actividad (en soluciones muy diluidas es equivalente a la concentración) de iones de hidrógeno en una solución, y expresando cuantitativamente su acidez, se calcula como el logaritmo negativo (signo inverso) del décimo logaritmo de la actividad de los iones de hidrógeno, expresado en moles por litro: Historia Este concepto fue introducido en 1909 por el químico danés Sorensen. El indicador se llama pH, después de las primeras letras de las palabras latinas potentia hydrogeni - la fuerza del hidrógeno, o pondus hydrogeni - el peso del hidrógeno. En general, en química, la combinación pX se usa para indicar un valor igual a −lg X, y la letra H en este caso indica la concentración de iones de hidrógeno (H +) o, más precisamente, la actividad termodinámica de los iones de hidronio. . Ecuaciones que relacionan el pH y el pOH Salida de valor de pH En agua pura a 25 ° C, las concentraciones de iones de hidrógeno () e iones de hidróxido () son las mismas y ascienden a 10 −7 mol / l, esto se deduce directamente de la definición del producto iónico del agua, que es igual a y es 10 −14 mol² / l² (a 25°C). Cuando las concentraciones de ambos tipos de iones en una solución son iguales, se dice que la solución es neutra. Cuando se agrega un ácido al agua, la concentración de iones de hidrógeno aumenta y la concentración de iones de hidróxido disminuye en consecuencia, cuando se agrega una base, por el contrario, el contenido de iones de hidróxido aumenta y la concentración de iones de hidrógeno disminuye. Cuando > dicen que la solución es ácida, y cuando > - alcalina. Por conveniencia de presentación, para deshacerse del exponente negativo, en lugar de las concentraciones de iones de hidrógeno, se usa su logaritmo decimal, tomado con el signo opuesto, que en realidad es el indicador de hidrógeno: pH. pOH El valor de pH recíproco se ha vuelto algo menos generalizado: un indicador de la basicidad de la solución, pOH, igual al logaritmo decimal negativo de la concentración en la solución de iones OH: como en cualquier solución acuosa a 25 °C, es obvio que a esta temperatura: Valores de pH en soluciones de diferente acidez.
- Contrariamente a la creencia popular, el pH puede variar no solo en el rango de 0 a 14, sino que también puede ir más allá de estos límites. Por ejemplo, a una concentración de iones de hidrógeno = 10 −15 mol/l, pH = 15, a una concentración de iones de hidróxido de 10 mol/l pOH = −1.
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- Para una estimación aproximada de la concentración de iones de hidrógeno, los indicadores ácido-base son ampliamente utilizados: sustancias colorantes orgánicas, cuyo color depende del pH del medio. Los indicadores más famosos incluyen tornasol, fenolftaleína, naranja de metilo (metil naranja) y otros. Los indicadores pueden existir en dos formas de diferentes colores, ya sea ácidas o básicas. El cambio de color de cada indicador ocurre en su rango de acidez, generalmente de 1 a 2 unidades.
- Para ampliar el rango de trabajo de la medición del pH, se utiliza el llamado indicador universal, que es una mezcla de varios indicadores. El indicador universal cambia constantemente de color de rojo a amarillo, verde, azul a púrpura cuando se mueve de una región ácida a una alcalina. La determinación del pH por el método del indicador es difícil para soluciones turbias o coloreadas.
- El uso de un dispositivo especial, un medidor de pH, le permite medir el pH en un rango más amplio y con mayor precisión (hasta 0,01 unidades de pH) que con indicadores. El método ionométrico para determinar el pH se basa en medir la EMF de un circuito galvánico con un milivoltímetro-ionómetro, que incluye un electrodo de vidrio especial, cuyo potencial depende de la concentración de iones H + en la solución circundante. El método es conveniente y altamente preciso, especialmente después de calibrar el electrodo indicador en un rango de pH seleccionado, permite medir el pH de soluciones opacas y coloreadas y, por lo tanto, es ampliamente utilizado.
- El método volumétrico analítico, la titulación ácido-base, también brinda resultados precisos para determinar la acidez de las soluciones. Se agrega gota a gota una solución de concentración conocida (valorante) a la solución de prueba. Cuando se mezclan, se produce una reacción química. El punto de equivalencia, el momento en que el valorante es exactamente suficiente para completar completamente la reacción, se fija mediante un indicador. Además, conociendo la concentración y el volumen de la solución valorante añadida, se calcula la acidez de la solución.
- Efecto de la temperatura en los valores de pH