Вода это кислота: Вода, кислоты и основания | Биология

Содержание

«Пить здорово»: кислота vs щелочь

Москва

Главная
Блог
Какая вода полезнее «кислотная» или «щелочная»?

Чтобы понять это, вернемся в класс химии. Кислоты выделяют в воду ионы Н+, то есть ионы водорода, а щелочи — ионы ОН–. Если смешать кислоту и щелочь, результатом взаимодействия станет соль и вещество, образованное комбинацией ОН– и Н+. Иными словами, наша любимая Н2О!

АКВАФОР DWM-101S Морион — абсолютная защита от любых вредных примесей, включая тяжелые металлы, нитраты и нитриты. Аналог бутилированной воды. Подходит аллергикам и новорожденным.

Аквафор Кристалл Эко — проточный фильтр с защитой от бактерий без химических бактерицидов.

J.SHMIDT 500 мобильная система фильтрации — мобильная альтернатива системе под мойку. Глубокая фильтрация токсичных химических примесей, защита от бактерий без бактерицидов.

28 ноября 2018
90
Измеритель качества воды TDS-метр
08 июля 2019
92
Лаборатория АКВАФОР взяла «серебро» по точности среди 53 лабораторий России
- Наука
- Новости
24 января 2022
65
Можно ли смешивать кипяченую и некипяченую воду
03 декабря 2021
95
Можно ли второй раз кипятить воду?
16 ноября 2020
79
Лаборатория АКВАФОР: на страже вашего здоровья
- Наука
- Новости
26 декабря 2018
109
Какая вода полезнее «кислотная» или «щелочная»?
26 декабря 2018
117
Какой уголь подходит к фильтру для воды?
15 апреля 2021
90
Запах сероводорода в воде из скважины
04 октября 2022
108
Окислительно-восстановительный потенциал: влияет ли вода на старение?

Заявка на видеоконсультацию

мессенджер для связи

контактные данные

выбор даты

Заявка отправлена

Наш сотрудник проведет видеоконсультацию в выбранное время

Кислоты и основания • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

Из нашего повседневного опыта мы знаем, что некоторые вещества обладают высококоррозионными свойствами. Например, если кислота из аккумулятора вашей машины попадет на одежду, она сразу же ее проест. Иногда мы используем аммиак и другие вещества для домашней уборки. Эти коррозионные вещества известны химикам как кислоты и основания. На поверхностном уровне их различить совсем не сложно. Кислоты кислые на вкус и окрашивают лакмусовую бумажку в красный цвет, щелочи же мыльные на ощупь и окрашивают лакмусовую бумажку в синий цвет. Однако химики редко довольствуются такого рода феноменологическими определениями. Они ищут ответ на вопрос «Что делает вещество кислотой или основанием на молекулярном уровне?». Вот уже больше века химики бьются над определением кислот и оснований.

Первая попытка определить понятие кислоты восходит к 1778 году. Антуан Лавуазье смог объяснить, что именно происходит при горении, опровергнув бытовавшую до того теорию о флогистоне. Содержащийся в воздухе газ, который соединяется с веществами, когда они горят, он назвал кислородом — от греческого «производящий кислоту», поскольку он считал (как потом оказалось, ошибочно), что все кислоты содержат кислород.

Определение Аррениуса

Современный подход к этой проблеме впервые сформулировал шведский химик Сванте Аррениус (Svante Arrhenius, 1859–1927). Его определение, выдвинутое в 1877 году, было очень простым: если некоторое вещество при растворении в воде высвобождает ион водорода (то есть протон, Н⁺), значит это кислота. Если же при растворении в воде высвобождается гидроксид-ион (ОН^–), то это основание. Согласно этому определению, аккумуляторная кислота, представляющая собой водный раствор серной кислоты (H₂SO₄), является кислотой, потому что атомы водорода серной кислоты в растворе становятся ионами водорода. Соответственно, гидроксид натрия (NaOH) является основанием, так как в воде он высвобождает гидроксид-ион. Это определение объясняет, почему кислоты и основания нейтрализуют друг друга. Когда гидроксид-ион встречается с ионом водорода, они соединяются с образованием H₂O, обычной воды.

Между прочим, Аррениус активно участвовал в дискуссии о внеземном разуме (см. Парадокс Ферми). Он был сторонником теории панспермии — гипотезы о том, что жизнь с планеты на планету могут переносить микроорганизмы, перемещающиеся через космос, а значит, достаточно было жизни развиться лишь однажды, а не на каждой планете, где она есть. На смену этой гипотезе пришла теория направленной панспермии, в соответствии с которой где-то в Галактике существует цивилизация, которая рассылает зародыши жизни с целью заселения подходящих планет. Однако все эти теории только отодвигают решение проблемы происхождения жизни, потому что всё равно остается вопрос, как жизнь зародилась в самом первом месте.

Определение Брёнстеда—Лаури

Определение Аррениуса довольно точное, но область его применения ограниченна — оно годится только для водных растворов (веществ, растворенных в воде). Вот пример реакции, на которую не распространяется определение Аррениуса: если вы поместите рядом сосуды с соляной кислотой (HCl) и аммиаком (NH₃), вы увидите белый дымок над сосудами. Пары аммиака и соляной кислоты смешиваются в воздухе над сосудами, и происходит химическая реакция

NH₃ + HCl → NH₄Cl,

в которой кислота и основание соединяются с образованием хлорида аммония. Поскольку в этой реакции не участвует вода, определение Аррениуса здесь просто неприменимо.

В 1923 году датский химик Йоханнес Николаус Брёнстед (Johannes Nicolaus Brønsted, 1879–1947) и британский химик Томас Мартин Лаури (Thomas Martin Lowry, 1874–1936) предложили новое определение. В соответствии с ним кислота представляет собой молекулу или ион, способные отдавать протон (то есть ион водорода, H⁺), а основание представляет собой молекулу или ион, способные принимать протон. Если рассматриваемая реакция протекает в водной среде, это определение по сути то же, что и определение, предложенное Аррениусом, однако оно распространяется также на реакции, протекающие в отсутствие воды, такие как образование хлорида аммония, описанное выше.

Определение Льюиса

Наконец, последнее обобщение сделало определение кислот и оснований не зависящим не только от присутствия воды, но и от образования протонов. Его выдвинул в 1923 году американский химик Гилберт Ньютон Льюис (Gilbert Newton Lewis, 1875–1946). Это определение основано на том, каким способом образуются химические связи в химических реакциях между кислотами и основаниями, а не на том, присоединяются или отдаются протоны. По Льюису, кислота — это химическое соединение, способное принимать электронную пару с последующим образованием ковалентной связи, а основание — это соединение, способное отдавать электронную пару.

Определение Льюиса включает в себя оба более ранних определения, а также объясняет те реакции, в которых не участвует водород. Например, когда диоксид серы реагирует с ионом кислорода с образованием серного ангидрида (эта реакция играет немаловажную роль в образовании кислотных дождей), ион кислорода отдает два электрона для образования ковалентной связи — иными словами, ведет себя как основание, в то время как диоксид серы принимает электроны и, следовательно, ведет себя как кислота. Эта реакция, протекающая без протона и без воды, подходит под определение Льюиса, но не подходит ни под одно из предшествующих определений.

Показатель pH: измерение кислотности

Для водных растворов широко используется система определения концентрации кислоты или основания, которая лучше всего может быть объяснена в терминах теории Брёнстеда—Лаури. В чистой воде в каждый момент времени какие-то молекулы H₂O диссоциируют на ионы водорода (H⁺) и гидроксид-ионы (OH^–), и одновременно с этим какие-то соседние ионы H⁺и OH^– соединяются с образованием молекул воды. Таким образом, в воде всегда присутствуют ионы водорода (протоны). Молярная концентрация (см. Закон Авогадро) водорода в чистой воде составляет 10^–7 моль на литр. Это означает, что одна молекула H₂O из каждых 10 миллионов находится в форме ионов.

Условились считать, что водородный показатель pH (сокр. от англ. «power of hydrogen» — «степень водорода») чистой воды равен 7 — это математический показатель степени из выражения 10^–7, взятый с положительным знаком. Мы можем повысить концентрацию ионов водорода в воде, добавив кислоту. Например, если мы добавим в чистую воду соляную кислоту (HCl), концентрация ионов водорода возрастет. Если мы достигнем точки, в которой молярная концентрация составляет 10^–1 моль на литр, мы получим примерное значение кислотности желудочного сока. pH этого раствора составит 1. Таким образом, pH ниже 7 характеризует кислоту, и чем меньше значение pH, тем сильнее кислота.

Подобным образом можно понизить концентрацию ионов водорода в чистой воде, добавив основание (ионы OH^– основания будут реагировать с ионами H⁺ с образованием молекул воды). Так, у аммиака, применяемого в домашнем хозяйстве, молярная концентрация ионов водорода составляет всего 10^–11 моль на литр, и, следовательно, pH равен 11. А поскольку pH больше 7, это основание.

Что делает воду кислой? | Atlas Scientific

Углекислый газ является наиболее распространенной причиной кислой воды, однако антропогенное (антропогенное) загрязнение, вызывающее кислотные дожди, также может сделать воду кислой.

Когда вода становится кислой, она становится очень коррозионной, а когда вода становится коррозионной, она может повредить водопроводные системы, что обходится предприятиям водоснабжения в миллионы долларов на ремонт. Кислая вода также может выщелачивать тяжелые металлы из разрушающихся труб, увеличивая количество меди, цинка и свинца в воде, что является проблемой для питьевой воды.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) рекомендует, чтобы для безопасного потребления водопроводная вода имела диапазон pH от 6,5 до 8,0.

Несмотря на то, что считается, что кислая вода потенциально полезна для вашей кожи, волос и систем мытья в вашем доме, она также может быть опасной.

Что такое кислая вода?

Потенциал водорода (pH) многое говорит нам о качестве воды. Кислая вода имеет низкий pH, что означает, что она может легко разъедать металлические трубы и выводить металлы с поверхностей, по которым проходит вода.

pH воды основан на активности ионов водорода (H+), но для удобства, когда мы обращаемся к pH воды, мы измеряем, насколько кислым или щелочным (основным) является раствор.

Шкала рН является логарифмической, от 0 до 14. Если вода имеет значение рН от 0 до 6,5, она является кислой, значение 7 соответствует нейтральной, а от 7,5 до 14 является щелочной. Кислая вода также называется «мягкой», а щелочная вода обычно называется «жесткой». Вот почему pH воды обычно называют жесткостью воды, а не конкретным значением pH.

Признаки кислой воды

Сине-зеленые пятна на сантехнических трубах, кранах и стоках, особенно на сантехнике в ванной и кухне.
Пятна ржавчины, если у вас есть железные трубы.
Точечные утечки в медных водопроводных системах.
Водопроводы низкого давления.
Кислый или металлический привкус в питьевой воде из-за повышенного содержания растворенных металлов.
Изменение цвета и неправильная работа стиральных машин, водонагревателей и посудомоечных машин.

Двуокись углерода и кислая вода

Двуокись углерода (CO2) является наиболее распространенной причиной кислой воды . Углекислый газ снижает рН воды во время осаждения, фотосинтеза, дыхания и разложения.

Когда CO2 растворяется в воде, он может реагировать с молекулами воды с образованием угольной кислоты (h3CO3). Чтобы понять этот процесс, мы можем взглянуть на следующее уравнение:

CO2 + h3O ⇔ h3CO3

После образования угольная кислота может выделять один или несколько ионов водорода, снижая pH воды и делая ее кислой. , как показано ниже:

h3CO3 ⇔ HCO3- + H+

HCO3- ⇔ CO32- + H+

В зависимости от уровня pH уравнение может менять направление, действуя как буферная система. Когда вода имеет высокий pH, она смещается влево, захватывая ион водорода.

По мере увеличения уровня растворенного CO2 в воде увеличение содержания h3CO3 снижает pH, делая воду кислой .

Проще говоря, мы можем посмотреть на гидрологический цикл.

Когда вода из океана, озер и ручьев испаряется, теплый воздух поднимается вверх, охлаждается и затем конденсируется, образуя облака. Это естественный процесс фильтрации воды. Когда вода испаряется, бактерии, минералы и жесткость воды испаряются, делая воду мягкой и кислой.

Эта испарившаяся вода затем возвращается на поверхность земли во время осадков, но теперь она содержит растворенный CO2. Если осадки проходят через слои горных пород и отложений, рН воды будет меняться в зависимости от условий окружающей среды, с которыми она сталкивается.

Например, если дождь проходит через известняк, богатый кальцием, вода будет иметь высокое содержание минералов, что сделает ее жесткой и, следовательно, повысит pH до щелочного.

Однако, если дождь проходит через породы, содержащие гранит, вода все равно будет кислой, потому что в породах отсутствует кальций для буферизации pH и нейтрализации воды. Это обычное дело для колодцев, которые текут в систему грунтовых вод и, наконец, в наши источники воды, что создает кислую среду для воды.

Кислотный дождь и кислая вода

Колебания pH часто вызываются антропогенным загрязнением, и кислотный дождь является ярким примером того, как люди могут влиять на pH воды .

Осадки с уровнем pH ниже 5,0 называются кислотными дождями. Когда осадки химически взаимодействуют с оксидами азота, оксидами серы и другими кислотными соединениями, дождь становится более кислым.

Кислотные дожди не являются естественным явлением, несмотря на то, что осадки являются естественным явлением. Выбросы от горнодобывающих и плавильных работ или сжигания ископаемого топлива, такого как заводское сжигание угля и транспортные средства, способствуют чрезвычайно высокому уровню выбросов CO2 в атмосферу, снижая pH дождя.

Но антропогенное воздействие не только делает дождевую воду кислой, это может происходить и на суше.

Вода может стать кислой при взаимодействии химических веществ с водой во время сельскохозяйственных стоков, промышленных стоков или сброса сточных вод. Операции по добыче угля являются классическим примером точечного источника загрязнения от человека, поскольку они вызывают кислые стоки и просачивание кислых грунтовых вод, если окружающая территория и почва плохо защищены. Вот почему также важно измерять pH почвы в самых разных отраслях промышленности, когда речь идет о качестве воды.

Как обрабатывать кислую воду?

Кислотная вода обрабатывается двумя способами для нейтрализации воды:

Кислотонейтрализующие фильтры
Химические насосные системы

Кислотно-нейтрализующие фильтры

Самый распространенный и лучший способ нейтрализовать pH воды — использовать нейтрализующий кислоту фильтр внутри резервуара под давлением. Этот метод используется, когда вода имеет pH 5,5 или выше.

Вода проходит через фильтр из карбоната кальция (кальцита), который позволяет воде поглощать минералы, увеличивая жесткость воды. Резервуар под давлением содержит автоматический клапан обратной промывки, который смывает воду с кальцитового минерала, удаляя железо и твердые частицы.

Иногда вода может стать слишком жесткой. Часто после процесса добавляют смягчители воды, чтобы уменьшить жесткость воды, чтобы вода имела нейтральный pH.

Насосные системы для химикатов

Насосные системы для подачи химикатов используются, когда вода очень кислая (ниже 5,5). Точное количество раствора кальцинированной соды (карбоната натрия) впрыскивается в воду с помощью насоса подачи химикатов для повышения уровня pH. Когда кальцинированная сода добавляется в воду, она нейтрализует pH воды, повышая уровень натрия.

Этот процесс обычно называют системой балансировки пропорционального pH, поскольку он обеспечивает однородность pH независимо от расхода насоса.

Как измерить кислотность воды?

Важно измерять pH воды. Самый простой способ измерить кислотность или щелочность воды — использовать датчик pH; pH измеряет взаимодействие между ионами водорода и гидроксида в растворе на водной основе.

Измеритель pH измеряет электрический потенциал (напряжение), производимый водой, используя разность потенциалов для определения значения pH.

В зависимости от того, с каким приложением вы работаете, определится, какой датчик pH вам подходит. В Atlas Scientific у нас есть разные датчики pH для различных областей применения.

Резюме

Углекислый газ является наиболее распространенной причиной кислой реакции воды во время естественных процессов, таких как осаждение, фотосинтез, дыхание и разложение. Однако антропогенное загрязнение, такое как сжигание ископаемого топлива, вызывающее кислотные дожди, также может сделать воду кислой.
Если у вас есть какие-либо вопросы относительно pH воды или о том, какие датчики pH мы можем предложить, не стесняйтесь обращаться к нашей команде мирового класса в Atlas Scientific.

Датчики и датчики pH

Кислая вода и вода (с низким) pH

Магазин будет работать некорректно, если файлы cookie отключены.

В вашем браузере отключен JavaScript. Для максимально удобной работы с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Переключить навигацию

Поиск

Сравнить продукты

Что такое кислая вода?

Кислая вода — это вода с низким pH, что означает, что она с большей вероятностью разъедает металлические трубы и вымывает металлы с открытых поверхностей. pH раствора является мерой активности ионов водорода (H+) в этом растворе. С практической точки зрения, это измерение того, насколько кислотным или щелочным является раствор. Шкала рН колеблется от 0 до 14, причем более низкие значения означают более кислую среду.

0 – 6,5 – кислая
7 – нейтральная
7,5 – 14 – щелочная

В целом, вода с pH ниже 7 считается кислой водой, а более низкие значения – более кислой. Вода с pH выше 7 считается щелочной, а более высокие значения означают более щелочную реакцию. Нормальный диапазон pH в системах поверхностных вод составляет от 6,5 до 8,5, а в системах подземных вод — от 6 до 8,5. Щелочность – это мера способности воды сопротивляться изменению pH, которое может сделать воду более кислой. Измерения щелочности и pH необходимы для определения коррозионной активности воды.

Чтобы понять важность рН, помните, что шкала рН логарифмическая. Вода с рН 8,0 в десять раз более щелочная, чем вода с рН 7,0, а вода с рН 9,0 в 100 раз более щелочная, чем раствор с рН 7,0.

Симптомы кислотной воды

Если у вашей воды низкий pH, то есть у вас высокая кислотность воды, вы можете увидеть сине-зеленые пятна на сантехнике, кранах и сливах, а также на ваннах и раковинах. Кислота в воде может даже вызвать точечные утечки в медной сантехнике. Вода с рН менее 6,5 может быть кислой и коррозионно-активной. Кислая вода может выщелачивать ионы металлов, включая железо, марганец, медь, свинец и цинк, из водоносных горизонтов, сантехнических приборов и трубопроводов. Из-за своей коррозионной природы эта вода может содержать повышенные уровни токсичных металлов, повреждать металлические трубы. Многие люди также считают, что вода с низким pH имеет кислый или металлический привкус (из-за растворенных металлов). Он также может обесцветить белье и сантехнику.

Узнайте больше об обработке кислотной воды в блоге Ask The Water Doctor.

Причины кислотности воды

Кислотность воды может быть естественной или вызвана высоким уровнем растворенного кислорода. В кислых водах обычно мало буферных минералов кальция, но много растворенного углекислого газа, что может привести к низкому pH или кислотности.

Есть ли какие-либо проблемы со здоровьем?

Самая большая проблема со здоровьем, связанная с кислой водой, связана с медными трубами. Кислота в воде может растворить часть меди из труб, где она может быть использована в питьевой воде. Хотя нам всем нужно небольшое количество меди в нашем рационе, длительное воздействие большого количества меди может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, включая повреждение печени или почек. Даже кратковременное воздействие может вызвать проблемы с желудком, такие как тошнота и рвота.

Уровень действия

Если рН вашей воды ниже 6,5, вам следует решить проблемы с кислотностью воды.

Как обрабатывать кислую воду

Кислая вода обычно обрабатывается с помощью фильтра для воды с pH, который включает нейтрализатор воды. Существует два способа нейтрализации кислотности воды:

Фильтры для балансировки рН всего дома — Кальцит – наиболее распространенный материал, используемый в качестве нейтрализатора воды. На самом деле мы используем мрамор Джорджии, который является абсолютно лучшей формой кальцита. Это природный минерал, также известный как карбонат кальция; в некоторых случаях также используется оксид магния (иногда называемый корсексом). Когда вода проходит через кальцит или оксид магния в фильтре для воды, минерал растворяется в воде и делает ее менее кислой. Этот тип фильтра лучше всего работает с водой с pH 5,5 или выше. Этот тип балансирующего pH-фильтра прост в использовании, но уровень pH может меняться в зависимости от времени, в течение которого вода находится в контакте с кальцитом. Кальцит также делает воду более жесткой, поэтому вам может понадобиться смягчитель воды как часть вашей системы очистки.
Инъекционные системы с пропорциональным балансированием pH — Второй метод обработки кислой воды лучше работает с водой с очень низким pH, но также является более дорогостоящим. В системе пропорционального впрыска используется насос для подачи химикатов, который впрыскивает в воду точное количество раствора нейтрализатора воды. В системе этого типа обычно используется форма кальцинированной соды (форма карбоната натрия). Пропорциональная система нейтрализации обеспечивает однородность pH независимо от скорости потока и не увеличивает жесткость воды. Этот способ желателен, если вы не хотите добавлять жесткости обратно в воду.

Если вы считаете, что у вас кислая вода, позвоните нашим сертифицированным специалистам по воде по телефону 1-800-608-8792.

Что такое кислая вода?

0 – 6,5 кислотный

7 нейтральный

7,5 – 14 щелочной

все более кислым. Вода с pH выше 7 считается щелочной, а более высокие значения означают более щелочную реакцию. Нормальный диапазон pH в системах поверхностных вод составляет от 6,5 до 8,5, а в системах подземных вод — от 6 до 8,5. Щелочность – это мера способности воды сопротивляться изменению pH, которое может сделать воду более кислой. Измерения щелочности и pH необходимы для определения коррозионной активности воды. Чтобы понять важность рН, помните, что шкала рН является логарифмической. Вода с pH 8,0 в десять раз более щелочная, чем вода с pH 7,0 и вода с pH 9..0 в 100 раз более щелочной, чем раствор с pH 7,0.

Симптомы кислой воды

Если у вашей воды низкий pH, что означает, что у вас высокая кислотность воды, вы можете увидеть сине-зеленые пятна на сантехнике, кранах и сливах, а также на ваннах и раковинах. . Кислота в воде может даже вызвать точечные утечки в медной сантехнике. Вода с рН менее 6,5 может быть кислой и коррозионно-активной. Кислая вода может выщелачивать ионы металлов, включая железо, марганец, медь, свинец и цинк, из водоносных горизонтов, сантехнических приборов и трубопроводов. Из-за своей коррозионной природы эта вода может содержать повышенные уровни токсичных металлов, повреждать металлические трубы. Многие люди также считают, что вода с низким pH имеет кислый или металлический привкус (из-за растворенных металлов). Он также может обесцветить белье и сантехнику.

Кислая вода может быть естественной или вызвана высоким уровнем растворенного кислорода. В кислых водах обычно мало буферных минералов кальция, но много растворенного углекислого газа, что может привести к низкому pH или кислотности.

Хотя всем нам необходимо небольшое количество меди в нашем рационе, длительное воздействие большого количества меди может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, включая повреждение печени или почек.

Как обрабатывать кислую воду?

Кислая вода обычно очищается с помощью фильтра для воды pH, который включает нейтрализатор воды. Существует два способа нейтрализации кислотности воды: Фильтры для балансировки pH всего дома – кальцит – наиболее распространенный материал, используемый в качестве нейтрализатора воды. На самом деле мы используем мрамор Джорджии, который является абсолютно лучшей формой кальцита. Это природный минерал, также известный как карбонат кальция; в некоторых случаях также используется оксид магния (иногда называемый корсексом). Когда вода проходит через кальцит или оксид магния в фильтре для воды, минерал растворяется в воде и делает ее менее кислой.