Водородный показатель (рН) раствора и наше здоровье

Универсальный индикатор

В школьном курсе химии вы познакомились с таким понятием, как водородный показатель (рН) раствора.
Как вы знаете, вода очень слабый электролит: из каждого миллиарда молекул только две распадаются на ионы:

Н2О ↔ Н+ + ОН-

Концентрацию ионов обычно выражают в молях ионов в 1 л. Из уравнения диссоциации видно, что концентрации ионов Н+ и ионов ОН- одинаковы.

Опытным путем установлено, что в одном литре воды при температуре 220С диссоциации подвергается лишь 10-7 моль воды и при этом образуется 10-7 моль/л ионов Н+ и 10-7 моль/л ионов ОН-:

[H+] = [OH-] = 10-7 моль/л

Произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов в воде называют ионным произведением воды (Кв). Эта величина постоянная при температуре 220С и численно равна 10-14.

Кв = [H+] · [OH-] = 10-14

Кислотность и щелочность раствора принято выражать через концентрацию [H+]:

- [H+] = 10-7 - нейтральная среда;

- [H+] > 10-7 - кислая среда;

- [H+] < 10-7 - щелочная среда.

Так как пользоваться числами с отрицательными степенями неудобно, принято концентрацию ионов водорода выражать через водородный показатель - рН.

рН - это десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком:

- рН = 7 - нейтральная среда;

- рН < 7 - кислая среда;

- рН > 7 - щелочная среда.

Реакцию среды можно определить с помощью универсального индикатора:

Шкала

Известно, что кровь здорового человека имеет рН 7,3-7,4. Точнее, плазма крови имеет рН около 7,36. Таким образом, реакция крови очень слабощелочная.
Изменения концентрации катионов водорода в крови обычно незначительны, во-первых, благодаря постоянной физиологической регулировке кислотно-щелочного равновесия в процессе жизнедеятельности организма, а во-вторых, из-за наличия в крови особых "буферных систем".

Буферные системы в химии – это смеси слабых кислот с солями тех же кислот (или слабых оснований с солями тех же оснований).

За счет сложных химических равновесий буферная система крови поддерживает примерно постоянный водородный показатель даже при введении "лишней" кислоты или щелочи.

Для плазмы крови самая важная буферная система – это карбонатная (она состоит из гидрокарбоната натрия NaHCO3 и угольной кислоты H2CO3), а также ортофосфатная (гидроортофосфат и дигидроортофосфат натрия Na2HPO4 и NaH2PO4) и белковая (гемоглобиновая).

Карбонатная буферная система хорошо справляется с регулированием кислотности крови. Если в кровь поступает повышенное количество молочной кислоты, которая образуется в мышцах при напряженной физической работе, то она нейтрализуется. Получается угольная кислота, которая удаляется в виде газообразного диоксида углерода, уходящего с дыханием через легкие.
А желудочный сок человека содержит кислоту и отвечает рН от 0,9 до 1,6. Благодаря большому количеству хлороводородной (соляной) кислоты желудочный сок имеет бактерицидное действие.
Кишечный сок имеет почти нейтральную реакцию (рН от 6,0 до 7,6).
Наоборот, слюна человека всегда щелочная (рН 7,4 - 8,0).
А регулируется кислотность "человеческих соков" мочой, где концентрация катионов водорода очень непостоянна: рН этой жидкости может снижаться до 5,0 и даже до 4,7 либо повышаться до 8,0 - в зависимости от состояния обмена веществ человека.
Кислая среда подавляет жизнедеятельность вредных микроорганизмов и поэтому служит своеобразной защитой от инфекции. А вот щелочная среда – сигнал о наличии воспалительных процессов, а значит, о болезни.

В отличие от pH крови и лимфы pH слюны и мочи изменяется в зависимости от кислотной нагрузки и в связи с этим может служить для нас индикатором качества нашей пищи.
С помощью рН тест-полосок можно легко, быстро и точно определить уровень рН, не выходя из дома.
Если уровень рН мочи колеблется в пределах 6,0–6,4 по утрам и 6,4–7,0 вечером, то ваш организм функционирует нормально. Оптимальное измерение с 10 до 12 часов.
Результаты рН тестов мочи показывают, насколько хорошо организм усваивает такие химические элементы, как кальций, натрий, калий и магний. Их называют «кислотными демпферами», так как они регулируют уровень кислотности в организме.
Рационально также знать уровень рН слюны, если в слюне отметка уровня рН остается между 6,4–6,8 в течение всего дня – это свидетельствует о здоровье вашего организма. Результаты тестирования показывают активность ферментов пищеварительного тракта, особенно печени и желудка.

Очень важно вовремя обратить внимание на изменение уровня рН внутренней среды организма и, при необходимости, обязательно проконсультироваться с врачом.

Таким образом, знания о водородном показателе рН помогут вам и вашим близким вовремя заметить отклонения в своем здоровье и принять своевременные меры. Кроме того, вы можете с одноклассниками выполнить интересную проектно-исследовательскую работу на тему «рН и здоровье человека».

Составитель В.Е. Никитин

Источники:

1. Рудзитис Г.Е. Химия. 11 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : базовый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. - 2-е изд. - М. : Просвещение, 2016. - 223 с. : ил.

2. http://www.alhimik.ru/

3. http://ola-la.info

 

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Вы комментируете как Гость.

Яндекс.Метрика