Н2О ↔ Н+ + ОН-
Любой из водных растворов всегда содержит ионы водорода и гидроксила. В идеально чистой дистиллированной воде концентрации ионов водорода и ионов гидроксила равны:
[Н+] = [ОН-] = 10-7
При растворении какого-либо вещества, имеющего в своем составе ионы Н+ или ионы ОН- равенство концентраций нарушается. При увеличении концентрации одного из ионов уменьшается концентрация другого.
Для характеристики кислотности (щелочности) среды введен специальный параметр — водородный показатель, или рН . Он равен десятичному логарифму от концентрации ионов водорода в растворе взятому с обратным знаком:
рН = - lg[H+] или [Н+] = 10-рН
Проще говоря, водородный показатель характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде . В идеально чистой дистиллированной воде рН = 7. Такой раствор называется нейтральным. рН кислого раствора < 7 , рН щелочного раствора > 7.
Роль рН в нашей жизни исключительно велика — наш организм нормально функционирует только тогда, когда способен поддерживать определенный уровень рН в крови и в других тканевых жидкостях. Например, рН желудочного сока = 1,1—1,7. Процесс пищеварения — это сложные химические реакции и при других значениях рН поступающие питательные вещества не расщепляются как надо, развивается заболевание.
рН крови 7,4
рН слез 7,0 — 7,4
рН слюны 6,3 — 6,9
Уровень рН очень важен и в природе. От величины рН воды зависит видовой состав и жизнедеятельность водных растений.
pH атмосферных осадков 4,6 — 6,1
pH болотных вод 5,5 — 6,0
pH морских вод 7,9 — 8,3
В речных водах pH обычно находится в пределах 6,5—8,5. В некоторых водоемах естественную кислотность (не ниже 4,5) создают гуминовые и другие слабые органические кислоты. В загрязненных водоемах за счет сброса промышленных сточных вод может содержаться большое количество сильных кислот и уровень pH может опускаться ниже 4,5.
Контроль уровня рН очень важен на всех стадиях водоочистки. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.. При низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при рН > 11 вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. В зависимости от величины pH может изменяться токсичность загрязняющих веществ.
