pH и вода

pH - это показатель кислотности / щелочности воды. Диапазон составляет от 0 до 14, где 7 нейтрально.

pH - это показатель кислотности / щелочности воды. Диапазон составляет от 0 до 14, где 7 нейтрально. pH менее 7 указывает на кислотность, тогда как pH более 7 указывает на основание. PH воды - очень важный показатель качества воды.

pH и вода

Нет, вы не часто слышите, как местный новостной телеканал говорит: «Ребята, сегодняшнее значение pH вДрайвилл-Криксоставляет 6,3!» Но pH - довольно важный показатель воды. Может быть, для школьного научного проекта вы взяли образец pH воды на уроке химии. Здесь, в Геологической службе США, мы измеряем pH всякий раз, когда исследуем воду. Мало того, что pH ручья влияет на организмы, живущие в воде, изменение pH в ручье может быть индикатором увеличения загрязнения или какого-либо другого фактора окружающей среды.

pH: определение и единицы измерения

Кстати. чтобы раствор имел pH, он должен быть водным (содержать воду). Таким образом, у вас не может быть pH растительного масла или алкоголя.

pH - это показатель кислотности / щелочности воды. Диапазон составляет от 0 до 14, 7 - нейтральный. pH менее 7 указывает на кислотность, тогда как pH более 7 указывает на основание. pH на самом деле является мерой относительного количества свободных ионов водорода и гидроксила в воде. Вода с большим количеством свободных ионов водорода является кислой, тогда как вода с большим количеством свободных гидроксил-ионов является щелочной. Поскольку на pH могут влиять химические вещества в воде, pH является важным показателем химического изменения воды. pH указывается в «логарифмических единицах». Каждое число означает 10-кратное изменение кислотности / щелочности воды. Вода с рН пять в десять раз более кислая, чем вода с рН шесть.

Важность pH

PH воды определяет растворимость (количество, которое может быть растворено в воде) и биологическую доступность (количество, которое может быть использовано водными организмами) химических компонентов, таких как питательные вещества (фосфор, азот и углерод) и тяжелые металлы (свинец, медь, кадмий и др.). Например, помимо влияния на то, сколько и какая формафосфоранаиболее распространена в воде, pH также определяет, могут ли водные животные использовать его. В случае тяжелых металлов степень их растворимости определяет их токсичность. Металлы имеют тенденцию быть более токсичными при более низком pH, потому что они более растворимы. (Источник: Путеводитель для гражданина по пониманию и мониторингу озер и ручьев)

Диаграмма pH

Как показано на этой диаграмме, pH находится в диапазоне от 0 до 14, где 7 является нейтральным. pH менее 7 является кислым, а pH более 7 - щелочным (основным). Нормальные дожди имеют pH около 5,6 - слабокислый из-за газообразного углекислого газа изатмосферы. Вы можете видеть, чтокислотный дождьможет быть очень кислым и может негативно повлиять на окружающую среду.

Шкала pH находится в диапазоне от 0 до 14, где 7 - нейтральный показатель. pH менее 7 является кислым, а pH более 7 - щелочным (основным).

Кредит: robin_ph / stock.adobe.com

Измерение pH

Геологическая служба США ежегодно анализирует сотни тысяч проб воды. Многие измерения проводятся прямо в полевых условиях, и еще больше - на пробах воды в лаборатории. pH - важное измерение воды, которое часто измеряется как на месте отбора проб, так и в лаборатории. Есть большие и маленькие модели pH-метров. Доступны портативные модели, которые можно взять с собой в поле, а более крупные модели, такие как эта, используются в лаборатории.

Чтобы использовать pH-метр на фотографии ниже, образец воды помещают в чашку, а стеклянный зонд на конце выдвижного рычага помещают в воду. Внутри тонкой стеклянной колбы на конце зонда есть два электрода, измеряющих напряжение. Один электрод находится в жидкости с фиксированной кислотностью или pH. Другой электрод реагирует на кислотность пробы воды. Вольтметр в зонде измеряет разницу между напряжениями двух электродов. Затем измеритель переводит разность напряжений в pH и отображает его на маленьком экране основного блока.

Портативный электронный pH-метр.

Перед измерением pH прибор необходимо «откалибровать». Зонд погружают в раствор с известным pH, например чистую воду с нейтральным pH 7,0. Ручки на коробке используются для регулировки отображаемого значения pH до известного значения pH раствора, таким образом калибруя измеритель.

Измерение pH дома или в школе

Один из самых популярных школьных научных проектов - это измерение pH воды из разных источников. Скорее всего, в вашей школе (и, конечно, не у вас) нет электронного pH-метра, но вы все равно можете получить оценку pH с помощью лакмусовой бумаги. Лакмусовая бумага, которую можно найти в магазинах зоотоваров (для проверки уровня pH в аквариумах), представляет собой просто полоску бумаги, которая при падении на нее образца воды приобретает определенный цвет, что дает приблизительную оценку pH.

pH и качество воды

Чрезмерно высокие и низкие значения pH могут отрицательно сказаться на использовании воды. Высокий pH вызывает горький вкус, водопроводные трубы и приборы, использующие воду, покрываютсяотложениями, и это снижает эффективность дезинфекции хлора, тем самым вызывая потребность в дополнительном хлоре при высоком pH. Вода с низким pH разъедает или растворяет металлы и другие вещества.

Загрязнение может изменить pH воды, что, в свою очередь, может нанести вред животным и растениям, живущим в воде. Например,вода, выходящая из заброшенной угольной шахты,может иметь pH 2, что очень кисло и определенно повлияет на любую рыбу, достаточно сумасшедшую, чтобы попытаться жить в ней! Если использовать логарифм, то эта шахтная дренажная вода будет в 100 000 раз более кислой, чем нейтральная вода, поэтому держитесь подальше от заброшенныхшахт.

Изменение pH в США

PH осадков и водоемов сильно различается по территории Соединенных Штатов. Природные и человеческие процессы определяют pH воды. Национальная программа атмосферных отложений разработала карты, показывающие модели pH, такие как приведенная ниже, показывающая пространственную картину pH осадков на полевых участках за 2002 год. Вы должны знать, что эта контурная карта была разработана с использованием измерений pH при конкретном отборе проб. локации; таким образом, контуры и изолинии были созданы с использованием интерполяции между точками данных. Вам не обязательно использовать карту для документирования pH в других конкретных точках карты, а, скорее, использовать карту как общий индикатор pH по всей стране.