Кислая и щелочная вода

Кислая и щелочная вода: pH питьевой воды и здоровье

Показатель pH считается одной из базовых характеристик питьевой и хозяйственной воды. В этой статье мы разберем, что это такое, почему он так важен и как влияет на здоровье. Заодно расскажем, как можно измерить pH и скорректировать его в нужную сторону.

Что такое pH?
pH — аббревиатура латинских слов potentia Hidrogeni, что в переводе означает “сила водорода”. Его называют показателем кислотности. pH измеряется по шкале от 0 до 14 и показывает соотношение положительно заряженных ионов водорода H+ и отрицательно заряженных гидроксид-ионов водорода OH-.

Чем ниже показатель pH, тем меньше в воде содержится ионов водорода, которые входят в состав практически любой кислоты. Поэтому чем меньше pH, тем кислее жидкость, и наоборот — чем больше в воде OH-, тем выше ее щелочность. Уровень pH кислоты равен 0, что означает, что отрицательные гидроксид-ионы в ней отсутствуют. Щелочь имеет pH выше 14. В дистилированной воде содержится равное количество и тех, и других ионов, ее pH равен 7. Вода с pH ниже 7 будет иметь кислую реакцию, а с pH выше 7 — щелочную.

Общеизвестный факт, что для нормального функционирования организма человеку нужно употреблять в течение 1 дня от 1,5 до 2,5 литров чистой питьевой воды. Если фильтры для воды способны очистить среду от механических или бактериологических загрязнений, то для нормализации pH воды применяются природные кальциты и другие вещества.

Показатель кислотно-щелочного баланса спинномозговой, клеточной, межклеточной жидкости, лимфы, слюны и крови человека – 7,4-7,5. Если pH воды ниже, то она оказывает негативное воздействие на организм человека:

• нарушается обмен веществ;
• повышается риск отравлений;
• возникают проблемы с желудочно-кишечным трактом;
• сгущается лимфа, кровь, эритроциты, что препятствует обогащению клеток организма кислородом, выведению токсинов и приводит к образованию тромбов;
• кислая среда создает оптимальные условия для размножения и развития раковых клеток, гельминтов и вредных микроорганизмов, она разрушает клетки организма, что приводит к преждевременному старению;
• кислая вода не проникает в клетки, она скапливается и вызывает отеки;
• при низком уровне pH организму не хватает кремния и калия, магния и кальция, поэтому он «вытягивает» эти минералы из костных тканей, что приводит к остеопорозу;
• вода с низким показателем кислотно-щелочного баланса становится причиной стрессов, ухудшения сна, приводит к усталости и негативно влияет на состояние кожи.

Считается, что вода с повышенной щелочностью полезна для здоровья человека. Но это не так. Ученые доказали, что она негативно влияет на работу желудка и ухудшает ферментацию пепсина, который нейтрализует негативное воздействие бактерий на организм. Поэтому употребление воды с высоким показателем pH также вредно для здоровья людей.

Как можно нормализовать кислотно-щелочной баланс воды?

Для определения уровня кислотно-щелочного баланса проводится бесплатный анализ воды.

Оптимальное оборудование для нормализации кислотно-щелочного баланса питьевой воды:

1. Станции дозирования NaOH. Установки позволяют с помощью химических реагентов (амината БП, гидроксида натрия, гипохлорита натрия, коагулянтов, перманганата калия и др.) повышать уровень pH среды в линиях с постоянным или переменным расходом воды.
2. Станции дозирования HCl – понижают кислотно-щелочной баланс питьевой воды путем дозирования различных реагентов: NaOCl (гипохлорита натрия), HCl (соляной кислоты), H2SO4 (серной кислоты), H2O2 (перекиси водорода), NaOH (едкого натрия) и KMnO4 (перманганата калия).

Для регулирования показателя pH в домашних условиях применяются фильтры для воды: для понижения кислотно-щелочного баланса – с мембранами обратного осмоса, для повышения – с картриджами-минерализаторами.

Проверка pH так же включается и в расширенный анализ воды позволяет подобрать наиболее эффективные методы и необходимые для повышения или понижения кислотно-щелочного баланса воды установки, реагенты, их количество и объем.

Польза и вред

Употребление воды с выходящим за пределы нормы значением водородного показателя приводит к смещению pH жидкостей организма, несмотря на их высокую буферную способность (способность сопротивляться изменениям).

По назначению врача допускается систематическое употребление воды со смещённым водородным показателем в кислую или щелочную область. Как правило, такие назначения связаны с нарушением метаболизма анионов и катионов, например оксалатов, фосфатов, кальция, магния и т.д. Без назначения врача не нужно систематически пить воду с повышенным или пониженным pH.

Обнаружение в питьевой воде pH, выходящего за пределы нормы, говорит о наличии серьёзного загрязнения или дисбаланса катионов и анионов. Если вы проводили определение только этого показателя или анализ по минимальному набору, потребуется более развёрнутое исследование для выявления причин отклонения водородного показателя от нормы.

Что такое pH,TDS, ppM?

Значение pH – это водородный показатель, благодаря которому можно определить, сколько свободных ионов водорода содержится в водяном растворе. Во время растворения в воде различных солей, или же, к примеру, при приготовлении определенного раствора нарушается кислотно-щелочной баланс, после чего нужно измерить pH.

При этом не следует путать параметры, которые определяют щелочность и кислотность раствора с показателем pH, поскольку между ними существует некоторая разница, но многие все же эту разницу не замечают. Значение pH собственно и определяет уровень щелочности и кислотности раствора, а вот кислотность и щелочность раствора указывают уже количество соединений, содержащихся в растворе и способствующих нейтрализации щелочи либо кислоты.

Скорость протекания химических реакций непосредственно зависит от pH уровня.

В области применения гидропоники контроль уровня pH весьма важен. Влияние ph на развитие растений сказывается как положительно, так и отрицательно. Поскольку не контролируемое его изменение в какую-нибудь сторону может привести к массе проблем, и даже к гибели растения, что нередко случается.

В повседневной жизни концентрация pH должна поддерживаться в тех пределах, дабы она не смогла повлиять на качество воды. Таким образом, для питьевой воды характерен уровень pH 6-9, в свою очередь для растворов, которые используются в гидропоники, обычно он составляет от 5.5 до 7.5.

Есть ли необходимость в систематическом определении pH?

pH водных растворов – играет основную роль в определении рабочих показателей и свойств раствора для гидропоники. Ведь при оптимальном уровне pH растения с легкостью усваивают питательные вещества, что так необходимо для успешного развития и роста.

Стоит отметить, что при пониженной кислотности pH раствор приобретает неприятную особенность – коррозийную активность. Когда уровень pH повышен рН>11, у раствора прослеживается неприятный запах. С ним нужно обращаться особенно осторожно, поскольку он способен привести к раздражению кожных покровов, а также глаз человека.

Следовало бы также уточнить, что не бывает идеальных и постоянных показателей pH. Для отдельных видов растений он должен составлять около 6.8 – 7.5, а для иных культур – около 5.5 — 6.8.

Методы контроля фактора pH

Существуют несколько довольно распространенных способов контроля pH фактора: измерение pH с помощью универсальных индикаторов: pH-метра, полосок pH, pHтест жидкий.

По мнению некоторых специалистов несколько грубоватым выглядит такой метод измерения, как полоски pH тест. Он заключается в применении универсальных индикаторах, которые представляют собой смесь из нескольких полосок, использующих красители, цвет окрашивания которых зависит непосредственно от кислoтно-щелoчной среды: с красного, несколько затрагивая жёлтый, затем зелёный, синий и в конце доходит до фиолетового. Такого рода окрашивание проявляется в результате перехода от кислoй oбласти до щелочной. Каким бы универсальным ни был настоящий метод контроля, он имеет один весомый недостаток: ph среда существенно меняется, если, к примеру, раствор имеет некоторый окрас либо же замутнен.

Ежели в качестве метода контроля ph водных растворов либо же ph почвы вы выбрали ph измеритель (к примеру, pH метр электронный KL-009(III)(с датчиком температуры) либо же pH метр электронный KL-009(I)A), в данном случае можно измерять уровень pH в диапозоне от 0,01 до 14. В результате вы получите более точные сведения, чем в случае применения индикаторов.

Функция такого pH прибора основана на замерах ЭДС гальванической цепи, которая в своей конструкции имеет стеклянный электрод, потенциал которого зависит непосредственно от концентрированного содержания ионов H+ в том или ином растворе. Настоящий способ весьма удобен, поскольку точность прибора напрямую зависит от своевременной калибровки. При таком методе довольно легко определить ph раствора в условиях его замутнения либо окрашивания. Собственно благодаря этому настоящий способ один из наиболее востребованных.

Специалисты также нередко рекомендуют простой и недорогой, однако весьма надежный pH тест жидкий. Данный метод нередко с успехом заменяет недешевые электронные pH измерители.

Регулировка pH

Для понижения или повышения кислотности гидропонного раствора используют специальные растворы pH понизитель или pH повыситель. Будьте осторожны, для изменения раствора требуется всего несколько кaпель на литр.

Использование pH Down и pH Up:

Для сдвига рН вверх или вниз используются специальные растворы pH UP и pH Down.

Из расчета 3 мл на 10л для сдвига на 1 пункт вверх или вниз.

К примеру, у вас рН воды 4,0 , а вам необходимо поднять его до 5,5. Делается следующий расчет:

5,5-4,0=1,5х3=4,5 мл рН UP на 10 литров воды.

Аналогичен расчет и для рН DOWN

Что такое tds?

TDS, ppM, либо pH солей — общее содержание в растворе солей

Стоит затронуть тему минерализации. Такой процесс, как минерализация являет собой определение общего количества содержащихся в растворе солей. Среди наиболее распространенных следовало бы отметить неорганические соли. Ими могут выступать хлориды, бикарбонаты, сульфаты калия, кальция, натрия, магния, это также может быть минимальное число органических соединений, которые растворяются в воде.

В бытовом понимании это уровень жесткости мягкости воды.

Измерение TDS

Для измерения уровня солей проще всего приобрести солемер — цифровой TDS-метр. Этот прибор в считанные секунды определяет ppm раствора.

В Европе минерализацию принято называть двумя способами: так и Total Dissolved Solids (TDS). На русский язык это будет переводиться как количество растворенных частиц. Единицей определения уровня минерализации считается 1 мг/литр. Это равнозначный параметр веса всех растворенных частиц и элементов в миллиграммах, а именно солей, которые содержаться в литре раствора.

Уровень выражения минерализации может также отображаться в ppM. Эта аббревиатура расшифровывается как parts per million, что в переводе на русский язык означает «частиц на миллион», то бишь сколько частиц солей растворены в 1 миллионе частиц водного раствора. Аналогичное сокращение можно встретить в некоторых европейских источниках. Оно выглядит так: 1 мг/л = 1 ppm.

Уровень pH грунтовых вод может изменяться под влиянием различных факторов, включая, но не ограничиваясь влиянием:

Несмотря на то, что уровень кислотности и щёлочности питьевой воды не оказывает прямого влияния на здоровье человека, контроль pH имеет важное значение в процессе очистки питьевой воды. Необходимость систематического контроля уровня pH обусловлена тем, что при изменении pH изменяются другие показатели качества воды.

Своевременное выявление отклонения уровня pH от нормальных значений, позволяет своевременно предпринять меры для сохранения приемлемого качества воды, используемой в питьевых, хозяйственно-бытовых, или промышленных целях.

Если вы столкнулись с проблемой высокого или низкого уровня pH воды, в этом обзоре вы найдете ключевую информацию о прямой и опосредованной связи между уровнем pH и качественными характеристиками воды.

Если в этом обзоре нет ответа на ваш вопрос об уровне pH воды, вы можете задать его по емэйлу. Обратите внимание, что ответ на ваш вопрос будет отправлен вам на емэйл, а также опубликован в продолжении этого обзора.

Перед тем как задать свой вопрос о показателе pH водопроводной или грунтовых вод, убедитесь пожалуйста в том, что возможные пути решения вашей проблемы ещё не раскрыты в этом обзоре.

Влияет ли уровень pH питьевой воды на здоровье?

Очень высокий, или очень низкий уровень pH воды не оказывает прямых неблагоприятных последствий для здоровья человека. Но вода с повышенным уровнем pH, может вызывать зуд, раздражение, и покраснение слизистых оболочек и/или кожного покрова.

Обычно, покраснение глаз и кожный зуд наблюдаются после посещения бассейнов, в которых уровень pH воды не контролируется, либо такому контролю уделяется недостаточно внимания.

Более опасным является косвенное влияние уровня pH на:

• Химические показатели качества воды.
• Микробиологические характеристики воды.

Как уровень pH может влиять на качество воды?

При низком уровне pH (повышенная кислотность) — усиливается агрессивное влияние воды на металл, и увеличивается интенсивность коррозии внутренних стенок металлического трубопровода.

• Из-за активной коррозии металлической трубы, в воду попадают не только частички ржавчины, но и растворённые металлы, которые повышают общее содержание свинца, меди, железа в питьевой воде.
• При регулярном потреблении воды, загрязнённой металлами, токсичные металлы накапливаются в организме и создают потенциальные риски для здоровья.

Из-за колебания уровня pH в питьевой воде, на стенках труб может формироваться биоплёнка, состоящая из сообщества микроорганизмов (бактерий).

При взаимодействии биоплёнки с материалом трубы и побочными продуктами коррозии, создаются микросреды, которые влияют на микробиологические и химические характеристики воды.

• При проведении лабораторного анализа воды с высоким уровнем pH, в ней могут обнаруживаться цисты бактерий, которые не способны причинить серьёзный вред здоровью, но могут вызывать желудочно-кишечные расстройства.
• Также, из высокого уровня pH мутность питьевой воды может повышаться, и при отстаивании такой воды, может формироваться осадок.

Как изменить уровень pH в воде?

Суточные и сезонные колебания рН могут оказывать влияние на стабильность реагентов, используемых для обеззараживания воды. Выбор способа понижения или повышения показателя pH зависит от того, для каких целей будет использоваться вода.

• Для баланса уровня pH воды в бассейнах, используются химические реагенты на основе каустической соды (pH+) или бисульфата натрия (pH-).
• Для корректировки уровня pH сточных вод используются щелочные реагенты, например, на основе гидроксида натрия.

На водоочистных станциях, выбор метода коррекции уровня pH зависит от причины его изменения. Например, при использовании обеззараживающих хлорсодержащих средств, в питьевой воде может повыситься концентрация хлорид-иона, который сдвигает показатель pH в сторону повышенной кислотности.

В таких случаях, уровень pH следует регулировать на этапах очистки воды, во время которых уровень pH отклоняется от нейтральных значений.

В домашних условиях уровень pH питьевой воды можно регулировать с помощью фильтров для воды, укомплектованных специальными картриджами.

Водородный показатель

Обычно, химическая формула воды записывается как H2O, но существует и другой способ рассмотреть эту формулу — НОН, где положительно заряженный ион водорода H+ связан с отрицательно заряженным ионом гидроксида OH- . Это означает, вода имеет свойства как кислой, так и щелочной природы, которые по существу компенсируют друг друга. H+ + (OH)- = НОН = H2O = вода.

Уровень pH измеряется по шкале от 0 до 14.

Среда считается кислой, если pH находится в диапазоне от 0 до 7, где 0 — наиболее кислая реакция. Щелочные значения находятся в диапазоне от 7 до 14. Считается, что рН 7, является нейтральным (например, дистиллированная вода). Шкала рН, как и шкала Рихтера, является логарифмической. Это означает, что каждый шаг (например, от 5 до 6) представляет собой изменение в десять раз рН вещества. Реакция воды с рН 5, в 10 раз более кислая, чем воды с рН 6.

Считается, что рН чистой воды равен 7, но питьевая вода и вода из природных источников демонстрирует различный диапазон рН, поскольку она содержит растворенные минералы и газы. Показатель рН воды из поверхностных источников обычно составляет от 6,5 до 8,5, в то время как рН грунтовых вод находится в диапазоне от 6 до 8,5.

Вода с рН менее 6,5 считается кислой.

Эта вода естественно мягкая и, как правило, вызывает коррозию. Она может содержать ионы металлов, таких как медь, железо, свинец, марганец и цинк. Ионы металлов могут быть токсичными и придавать воде металлический привкус. Кислая вода может вызывать выщелачивание металлов из труб и арматур и вызвать эстетическое проблемы, такие как окрашивание белья или сине-зеленые пятна на раковинах и сливах.

Вода с рН выше, чем 8,5 считается щелочной.

Часто эта вода жесткая, содержащая ионы, которые могут образовывать накипь в трубах и бытовых приборах, снижать эффективность электрических водонагревателей и придавать воде характерный привкус.

Природные факторы, влияющие на рН:

— Карбонат кальция – может вступать в реакцию с ионами водорода или ионами гидроксида, которые изменяют рН воды. Присутствие этого минерала в воде не изменяет рН значительно, но служит буфером для различных кислот, попавших в воду по пути ее следования.

— Сосновые или еловые леса — разложения игл этих деревьев добавляет кислотность в почву, а также влияет на кислотность близлежащих водных потоков.

— Грунтовые воды, просачиваясь через почву, минерализуются, и рН может быть несколько выше (7-8).

— Осадки, выпадая, растворяют в себе газы, содержащиеся в воздухе, такие как диоксид углерода, и образуют слабую кислоту. Естественная среда дождя и снега слегка кисла. Осадки обычно имеют рН между 5 и 6.

— Время года — осенью, когда листья и травы попадают в воду и разлагаются, уровень рН более кислый.

— Фотосинтез и дыхание — в процессе фотосинтеза растения удаляют углекислый газ из воды. Это может повысить рН в воде. Поскольку для фотосинтеза необходим солнечный свет, рН воды будет самым высоким в середине дня, и низким перед восходом солнца.

Человеческие факторы, которые влияют на рН:

— Кислотные дожди — серная кислота (производится путем промышленного сжигания угля) и азотная кислота (содержится в автомобильных выхлопах) являются главными факторами, способствующими выпадению кислотных дождей.

— Источники загрязнения — сброс промышленных загрязнителей непосредственно в воду может повлиять на рН воды. Изменение рН воды может изменить поведение других химических веществ в воде. Химическое изменение состава воды может повлиять растения и животных, обитающих в воде. Например, аммиак при попадании в воду с более кислой средой безвреден для рыб. Однако, когда рН увеличивается аммиак становится токсичным. Кроме того, более низкое значение рН будет способствовать более легкому растворению в воде тяжелых металлов, таких как кадмий, свинец и хром. Многие тяжелые металлы становятся токсичными при растворении в воде.

— Добыча — дождевая вода, которая имеет естественно кислую среду, проходя через почву, содержащую различные минералы, нейтрализуется. Добыча и истощение почвенных ресурсов может способствовать попаданию кислот в водный источник и в ряде случаев рН может достигать токсичных уровней.Воздействие высоких значений рН приводит к раздражению глаз, кожи и слизистых оболочек. Раздражение глаз и обострение кожных заболеваний чаще связывают с уровнем рН больше, чем 11. У чувствительных людей может возникнуть проблемы с желудочно-кишечном трактом. Воздействие воды с низким значением рН также может привести к подобным эффектам. Значение рН ниже 4, вызывает покраснение и раздражение глаз. Уровень рН ниже 2,5, вызывает необратимые и обширные повреждения эпителия. Кроме того, поскольку рН может влиять на степень коррозии металлов, а также эффективности дезинфекции, он может иметь и косвенное влияние на здоровье. Хотя рН обычно не имеет прямого влияния на потребителей воды, это один из самых важных эксплуатационные параметров качества воды. Пристальное внимание к контролю уровня рН необходимо на всех этапах водоподготовки для обеспечения удовлетворительного обеззараживания и качества воды. Для эффективной дезинфекции с хлором, рН должно быть предпочтительно меньше, чем 8. Уровень рН воды при входе в систему водораспределения необходимо контролировать, чтобы минимизировать коррозию водопроводных магистралей и труб в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Невыполнение этого требования может привести к загрязнению питьевой воды и к отрицательному воздействию на ее вкус, запах и внешний вид.

Значение рН воды может быть измерено с помощью трех различных методов,

рН-метра с зондом, лакмусовой бумаги, специальных комплектов. Причину изменения уровня рН (чрезмерное содержание кислотных или щелочных ионов) помогут определить лабораторные исследования.

Используют два метода нейтрализации рН:

фильтры, нейтрализующие кислоту, и насосы с системой впрыскивания химического раствора нейтрализующего кислоту. Нейтрализующий кислоту фильтр использует кальцит или карбонат кальция (известняк) для нормальной коррекции рН, но может также включать смесь оксид магния и кальцит, если рН является очень низким. Так как вода поглощает эти минералы, проходя через фильтр, щелочность и жесткость воды будет увеличиваться. Жесткость воды легко устраняется с помощью процесса ионного обмена. Вариант с насосом больше подходит для скважин, в этом случае вода смешивается в специальном баке с кальцинированной содой. Насос вводит химический раствор с высоким рН в систему бытового трубопровода, где он реагирует с водой с низким рН и нейтрализует рН. Необходимо отметить, что нейтрализация рН с помощью кальцинированной соды немного увеличивает содержание натрия в воде, что может вызвать некоторые проблемы со здоровьем у людей, поддерживающим рацион с пониженным содержанием натрия. При выборе метода нейтрализации рН необходимо учитывать уровни общего содержания в воде растворенных твердых веществ и диоксида углерода. Например, фильтры, нейтрализующие кислоту, не столь эффективны в повышении рН, когда вода содержит чрезмерные уровни растворенных твердых веществ или двуокиси углерода. Если уровень рН воды также больше, чем 8,5, вы можете уменьшить последствия чрезмерной щелочной среды, установив либо специальное ионообменное устройство, предназначенное для снижения щелочности, или насосную систему, которая впрыскивает слабый раствор кислоты. Эта процедура является более сложной и требует подробной консультации со специалистом.

Кому нужно ощелачивать воду?

Если организм здоров, этот базовый физиологический процесс не требует добавок или особой щелочной воды. Достаточно следить за здоровьем печени и почек (основные органы детокса), не злоупотреблять красным мясом, алкоголем и кофе, а также включать в рацион как можно больше зелени, овощей и чистой питьевой воды.

Тем не менее, щелочная вода может быть дополнительным помощником в ходе лечения и восстановления здоровья. Особенно если для вас характерны: