STUDIO HIMED ● Химия и Медицина
ВАЖНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ

Наумова С.А.
СПО. Студент, II курс
Специальность «Лабораторная диагностика»

Важный показатель

Сегодня мы немного поговорим о водородном показателе.

Водородный показатель или pH (pH среды) является мерой определения кислотности водных растворов.

Для водных растворов (при стандартных условиях) водородный показатель имеет следующие значения:
  • pH < 7,0 – соответствует кислотному (кислому) раствору;
  • pH = 7,0 – соответствует нейтральному раствору;
  • pH > 7,0 – соответствует основному (щелочному) раствору.

Кислотность среды имеет очень важное значение для многочисленных химических и биохимических процессов (реакций). Возможность протекания или конечный результат той или иной реакции часто зависят от pH среды. Для поддержания определенного значения pH среды в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют буферные растворы (буферы), которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH среды при разбавлении раствора или при добавлении в него небольших количеств кислоты или щелочи.

Кислотность реакционной среды имеет особое значение для биохимических процессов (реакций), протекающих в живых организмах. Концентрация в растворе ионов (катионов) водорода (H⁺) часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность нуклеиновых кислот, пептидов, белков, ферментов, гормонов и других химических соединений, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального значения pH среды биологических жидкостей достигается благодаря действию разнообразных буферных систем организма.

Для определения значения pH среды растворов широко используют различные методы.

Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью цветных кислотно-основных индикаторов, точно измерять прибором pH-метром или определять аналитическим (титриметрическим) путем – проведением кислотно-основного титрования.

Для грубой оценки концентрации водородных ионов (катионов) широко используются кислотно-основные индикаторы – сложные органические соединения (вещества), цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат: лакмус, лакмоид, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж), метиловый красный и другие. Индикаторы способны существовать в двух или более по-разному окрашенных формах – либо в кислотной, либо в основной, либо в нейтральной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своем интервале pH (кислотности), обычно составляющем несколько единиц pH.

Для расширения рабочего интервала измерения pH среды используют так называемый универсальный индикатор (смешанный индикатор), представляющий собой смесь из нескольких различных индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через желтый, зеленый, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH среды индикаторным методом затруднено для мутных (непрозрачных) или окрашенных растворов.

Следующий метод – электрохимический – использование специального прибора pH-метра, который позволяет измерять pH среды в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единиц pH). Ионометрический (электрохимический) метод определения pH среды основывается на измерении милливольтметром-ионометром электродвижущей силы (ЭДС) гальванической цепи (пары), включающей специальный стеклянный измерительный (индикаторный) электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов (катионов) водорода в окружающем растворе и электрода сравнения (например, хлорсеребряного), потенциал которого постоянен. Метод отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН. Данный метод позволяет измерять pH среды непрозрачных (мутных) и цветных растворов и потому широко используется.

И в заключении рассмотрим аналитический массовый объемный (титриметрический) метод – кислотно-основное титрование, который также дает точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (рабочий раствор, титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору (пробе). При их смешивании протекает химическая реакция. Точка эквивалентности (аналитический сигнал) – момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию – фиксируется с помощью индикатора или другим способом. Далее, зная концентрацию и объем добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.

Благодарим за внимание!

Опубликовано: 18.11.2024 года
Отредактировано: 18.11.2024 года
Количество редакций: 0