Кислотность желудочного сока

В водных растворах любой слабой кислоты различают общую, активную и потенциальную (резервную) кислотность.

Общая кислотность всегда соответствует содержанию всех кислот в растворе, обозначается С_общ., выражается в моль-ион/л.

Активная кислотность количественно определяется концентрацией свободных гидратированных ионов водорода, выражается в моль-экв/л или единицах рН. Например, если С_Н+=10^-7 моль-экв/л, то рН=-lg С_Н+=- lg 1·10^-7=7

Потенциальная кислотность раствора определяется количеством ионов водорода, содержащихся в недиссоциированных молекулах, но которые смогут еще диссоциировать.

Например, С_общ (СН₃СООН)=0,1N, диссоциирует только 0,01 N кислоты, то С_акт=0,01N, рН=-lg 10^-2=2

С_потенц=С_общ-С_акт=0,1N-0,01N=0,09N

Для сильных кислот в разбавленных растворах общая концентрация кислоты и концентрация ионов водорода равны, т.к. сильные электролиты в растворе диссоциируют практически полностью.

С_общ=С_акт

Для слабых кислот или оснований величину С_Н+(С_ОН-) и рН (рОН) можно рассчитать, зная степень диссоциации (отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу молекул) или константу диссоциации данной кислоты:

С_акт=α· С_общ

Где α- степень диссоциации в долях единицы, при α<1 имеем

С_Н+=√К_д· С_общ или С_Н+= (К_д· С_общ )^1/2

- lg С_Н+=- lgК_д· С_общ рН= рК- lgС_общ

2 2

Соответственно, для слабых оснований

С_ОН- =α· С_общ, рН= рК- lgС_общ рН=14- рК- lgС_общ

2 2

Задача. Определите рН 0,1N раствора NH₄OH, если α=1% или 0,01.

Решение. 1. Определяем С_ОН- раствора NH₄OH:

С_ОН-= α· С_общ=0,1·0,01=0,001=10^-3моль/л

2. Из выражения ионного произведения воды

С_Н+ ·С_ОН-=1·10^-14 моль-ион/л , определяем С_Н+:

С_Н+=10^-14/10^-3=10^-11моль/л

3. Определяем рН раствора NH₄OH:

рН=-lgС_Н+=-lg 10^-11 =11

Ответ: рН 0,1N раствора NH₄OH равен 11.

Интервалы значений рН для различных жидкостей человеческого организма в норме и патологии. Одним из удивительных свойств живых организмов является кислотно-основной гомеостаз – постоянство рН биологических жидкостей, тканей и органов. В табл.1 представлены значения рН некоторых биологических объектов. Из данных табл. видно, что рН различных жидкостей в организме изменяется в широких пределах в зависимости от места нахождения. Например, рН сыворотки крови 7.4, тогда как рН желудочного сока – выделяемого клетками слизистой желудка, составляет около единицы. Значения рН крови, спинно - мозговой жидкости, слезной жидкости, желудочного сока, слюны практически постоянны. Это постоянство поддерживается их буферными системами.

Таблица 1. Значения рН различных биологических жидкостей и тканей организма.

Биожидкость	рН (в норме)
Сыворотка крови	7,4±0,05
Слюна	6,35-6,85
Чистый желудочный сок	0,9-1,1
Моча	4,8-7,5
Спинно-мозговая жидкость	7,4±0,05
Сок поджелудочной железы	7,5-8,0
Содержимое тонкого кишечника	7,0-8,0
Желчь в протоках	7,4-8,5
Желчь в пузыре	5,4-6,9
Молоко	6,6-6,9
Слезная жидкость	7,4±0,1
Кожа (внутриклеточная жидкость, различные слои)	6,2-7,5

Смещение значения рН крови в кислую область от нормальной величины рН 7.4 называется ацидозом, а в щелочную область – алкалозом.

При некоторых заболеваниях в организме образуются кислоты, которые удаляются очень медленно. Эти кислоты вытесняют СО₂ из присутствующего в крови иона НСО₃^-. Диоксид углерода выводится через легкие. При этом концентрация НСО₃^- в крови уменьшается, но изменения рН практически не происходит, так как образующиеся кислоты нейтрализуются, а диоксид углерода удаляется.

Пока концентрация НСО₃^- в крови достаточна, образование кислот не приводит к существенному изменению рН. Имеет место компенсированный ацидоз (наблюдается, например, при диабете). Но когда концентрация НСО₃^- сильно понизится, ацидоз уже не компенсирован, и в этом случае сдвиг рН крови в кислую сторону возрастает со временем. Если рН крови станет ниже 7.0, появляются тяжелые симптомы.

Подобный по масштабу ацидозу сдвиг в щелочную область – алкалоз – образование в организме большого количества щелочи - встречается редко.

Большое значение имеет клиническое исследование на кислотность желудочного сока, что позволяет диагностировать различные заболевания на ранних стадиях. Общую кислотность желудочного сока определяют кондуктометрическим титрованием (изменение электропроводности), потенциометрией (изменение рН среды) и методом кислотно-основного титрования. Титруют желудочный сок 0,1N NaOH. Общую кислотность отличают от активной индикаторами. Так, согласно правилу выбора индикатора, для определения общей кислотности используют фенолфталеин, для активной - метиловый оранжевый. Кислотность выражают на практике в условных единицах (у.е.) 1 у.е. – число мл 0,1N NaOH, пошедшего на титрование 100 мл желудочного сока.

Норма общей кислотности составляет 40-60ед, активной 20-40ед. Нормальность желудочного сока считается из расчета общей кислотности по формуле:

С_N=V(NaOH) С_N(NaOH)