История открытия

Водородный показатель ,pH, называется отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр:

рН=-lg[H+]

Более 100 лет назад, в 1909 году, датский физико-химик и биохимик С.Сёренсен ,работавший в Копенгагене в Карлсбергской лаборатории, ввёл понятие водородного показателя pH для выражения концентрации ионов водорода в водных растворах. С этого момента водородный показатель стал такой же важной характеристикой среды,в которой протекает химическая реакция, как концентрация реагирующих веществ и температура.

А началось асё с того, что в 1879 году немецкий физик и физико-химик Ф.Кольрауш разработал метод, позволяющий установить степень диссоциации электролита. Позже ,в 1894 году ,с помошью этого метода он доказал , что вода представляет собой слабый электролит и в незначительной степени диссоциирует на ионы водорода и гидроксида: H2О↔H+ +OH-

Кондуктометрическим методом Кольрауш определил содержание этих ионов для чистой воды при комнатной температуре. Оказалось, сто оно составляет: [H+]=[OH-]=0,0000001=10-7 моль/л

В чистой воде и в водных растворах произведение концентрации ионов водорода , гидроксид -ионов-величина постоянная. Эта константа носит

6

название ионного произведения воды, или протолитической константой.

Оказалось , что с увеличением температуры диссоциация молекул воды возрастает , следовательно , ионное произведение тоже дожно возрастать.

Кислотная нагрузка

Организм человека в значительной степени на 70-80% состоит из воды, среды , в которой перемещаются питательные вещества , кислород и другие , важные для организма элементы; все жидкости в организме имеют определённое значение pH. Относительное постоянство величины pH во внутренних средах организма , обеспечивающее полноценность метаболических процессов в клетках и тканях , называют кислотно щелочным равновесием (КЩР) .Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме . В норме кровь имеет слабощелочную реакцию pH=7,35-7,45 , причём величина pH жестко выдерживается в узких границах , отклонение pH от нормального значения даже на 0,01 свидетельствует о патологии в организме т.к только в этих условиях возможна работа большинства ферментов, активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности Для каждого фермента существует свой оптимум pH( для большинства он составляет 7,3-7,4 ), при котором активность ферментов максимальна. Например, активность фермента пепсина ,который катализирует гидролиз белков и способствует, таким образом, перевариванию белковой пищи в желудке, максимальна при значениях pH около 2. Поэтому для нормального пищеварения необходимо , чтобы желудочный сок имел довольно низкий pH: в норме 1,85. При язвенной болезни желудка pH понижается в среднем до 1,48, а при язве двенадцатиперстной кишки может доходить даже до 1,05. Точное значение

7

pH желудочного сока определяется путём внутрижелудочного исследования

( pH-зонд ). Если у человека понижена кислотность , врач может назначить прием с пищей слабого раствора соляной кислоты , а при повышенной кислотности –принимать противокислотные средства , например , гидроскиды магния или алюминия. Интересно , что если выпить лимонный сок , кислотность желудочного сока понизится . Действительно , раствор лимонной кислоты лишь разбавит более сильную кислоту , содержащуюся в желудочного сока .

Измерение pH крови или желудочного сока является диагностическим

тестом в медицине.

Мы привыкли оценивать пищу с позиции калорийности , содержания белков, углеводов , жиров , витаминов и других веществ . Но для любого продукта есть ещё один фундаментальный показатель –кислотная нагрузка пищи (КН) ,которая имеет критическое значение для нашего здоровья . Его ввели американские ученые в начале нынешнего века. КН складывается из соотношения в пищи компонентов , которые в ходе метаболизма образуют либо кислоту, либо щелочь. Когда в пищи преобладают компоненты , образующие серную кислоту ( серосодержащие аминокислоты в белках ) или органические кислоты (жиры , углеводы ) , КН имеет положительное значение . Если в пищи больше компонентов , образующих щелочь (органические соли магния , кальция , калия ),значение КН- отрицательное. Компьютерный анализ позволил определить кислотную нагрузку основных продуктов питания.

Большое значение имеют измерение pH дождевой воды , которая может оказаться довольно кислой из-за присутствия в ней серной и азотной кислот. Эти кислоты образуются из оксидов азота и серы ( IV ) , которые выбрасывабтся с отходами многочисленных производств , транспорта, котельных и ТЭЦ. Известно , что кислотные дожди с низким значение pH (менее 5,6 ) губят растительность ,животный мир водоёма .

8

Поэтому постоянно ведётся контроль pH дождевой воды.