Главная arrow Статьи

Мониторинг активности ионов водорода

Кислотность и измерения активности ионов водорода

Измеритель активности ионов водородаИзмерение активности ионов водорода необходимо, в частности, для того, чтобы определить кислотность водных растворов, которая обуславливается наличием в среде положительных ионов водорода Н+. Численно эта величина выражается как концентрация С(Н+) в одном литре изучаемого раствора и измеряется в моль/литр или граммах/литр. Абсолютно чистую воду принято считать нейтральной, так как концентрация ионов Н+ и ОН– в ней равна. Кислые растворы имеют преобладание ионов Н+, щелочные – ионов ОН–, но произведение их остается постоянным в любых условиях. Таким образом, если концентрация ионов одного типа растет, концентрация другого типа уменьшится на ту же величину.

В практической деятельности кислотность (или же щелочность ) раствора выражают с помощью водородного показателя рН, вычисляемого по формуле рН = –lgC(H+). Величина рН меняется, как правило, в относительно небольших пределах от -1 до 15 (намного чаще разброс еще меньший – от 0 до 14). Из-за десятичного логарифма в расчетной формуле десятикратное изменение концентраций Н+ соответствует изменению рН на единицу. То есть, среда с рН, равным 5, имеет концентрацию ионов водорода соответственно в 1000, 100 и 1щ раз большую, чем среды с рН, равным 8, 7 или 6.

Единицы для измерения активности ионов водорода

Измерение активности ионов водорода производится с помощью современных приборов, позволяющих  представлять результаты измерений в единицах рН, моль на литр или мг на литр, а также в мВ. В конструкцию устройств заложена возможность откалибровать прибор в одних единицах измерения (к примеру, моль на литр), а результат представлять и выводить в других (к примеру, в мг на литр), что предоставляет дополнительное удобство для повседневной работы. Показатель рН для нейтральной среды при комнатной температуре равняется семи.  Чем ниже эта величина, тем кислее считается раствор, соответственно, кислыми называются растворы с рН < 7. И наоборот, чем ближе значение рН к 14 показало измерение активности ионов водорода, тем более щелочным будет считаться раствор.

Простейшие индикаторы и значение измерений активности ионов водорода

Измерение активности ионов водорода в части кислотности может производиться с применением достаточно простых индикаторов, в роли которых выступают химические вещества, способные менять окраску в зависимости от уровня рН исследуемой среды. К наиболее распространенным индикаторам относят метилоранж, фенолфталеин, лакмус. Так, метиловый оранжевый окрашивается в красный цвет при рН < 3,1 и меняет цвет на желтый, когда рН > 4,4. А лакмус, к примеру, краснеет при рН < 6,1 и приобретает синий цвет, когда рН среды больше восьми. В домашних условиях при определении кислотности вполне можно использовать естественные красители, приготовленные из черной смородины и краснокочанной капусты.

Измерение активности ионов водорода наглядно показывает, что величина показателя рН оказывает непосредственное и существенное влияние на то, как у живых организмов протекают биохимические процессы. Необходимо, чтобы кислотность оставалась в строго заданных границах. В частности, биологические катализаторы – ферменты – могут нормально функционировать только при определенном уровне кислотности, иначе их активность резко снижается. Наибольшей чувствительностью к колебаниям рН отличаются нервные окончания, находящиеся вне клеток.

Сравнение цен на приборы контроля ВХР. Водорометр АВ, термины и определения. Серия СУФ-5 - бесконтактное измерение уровня уровня шлама. Концентраций примесей в растворе пробы сигнализатор СПК-041Рекуперативный охладитель пробы РОП-134, низкие цены. 

НПП Техноприбор © 1990-2016, 2016. Термины и определения