Распад молекул различных веществ в растворах называется электролитической диссоциацией. Часть молекул воды под влиянием слабого электричества также распадается на ионы, которые обозначаются Н+ (свободные водородные ионы) и ОН- (гидроксильная группа). Когда содержание тех и других равно, говорят, что вода имеет нейтральную реакцию. В такой воде диссоциирует одна молекула на каждые 10 млн. Или иначе одна на 107. Степень и берется за показатель кислотно-щелочного равновесия, обозначается рН и вычисляется как логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, т.е. рН=-log[H+]. У нейтральной воды рН=7, а нейтральной называется вода, в которой либо вообще нет кислот и щелочей, либо они присутствуют в ней в равном количестве. В воде, содержащей щелочи (в состав которых входит группа ОН), концентрация ионов водорода будет меньше, и показатель рН начнет возрастать, а если в воде есть кислоты (в состав которых входит Н), то снижаться. Шкала показателей рН представляет собой прямую линию от 0 до 14, где рН нейтральной воды находится посередине. Влево от него идут кислые воды, вправо - щелочные.
Очень часто показатель рН путают с такими параметрами, как кислотность и щелочность воды. Важно понимать разницу между ними. Главное заключается в том, что рН - это показатель интенсивности, но не количества. То есть, рН отражает степень кислотности или щелочности воды, в то время как кислотность и щелочность характеризуют количественное содержание в воде веществ, способных нейтрализовывать соответственно щелочи и кислоты. В качестве аналогии можно привести пример с температурой, которая характеризует степень нагрева вещества, но не количество тепла. Например, опустив руку в воду, мы можем сказать какая вода - прохладная или теплая, но при этом не сможем определить, сколько в ней тепла (т.е. условно говоря, как долго эта вода будет остывать).
рН воды - один из важнейших рабочих показателей качества воды, во многом определяющих характер химических и биологических процессов, происходящих в воде. В зависимости от величины рН может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д.
Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он непосредственно не влияет на потребительские качества воды. Так, в речных водах рН обычно находится в пределах 6,5 - 8,5, в атмосферных осадках - 4,6 - 6,1, в болотах - 5,5 - 6,0, в морских водах - 7,9 - 8,3. Вместе с тем известно, что при низком рН вода обладает высокой коррозионной активностью, а при высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Именно поэтому для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9.
О состоянии кислотно-щелочного равновесия крови можно судить по цвету коньюнктивы (в уголках глаз). При нормальном кислотно-щелочном равновесии цвет коньюнктивы - ярко-розовый, при кислом - бледно-розовый, при щелочном - темно-розовый. Цвет этот меняется через 80 секунд после поступления в организм любых веществ, изменяющих рН.
рН воды - один из важнейших рабочих показателей качества воды, во многом определяющих характер химических и биологических процессов, происходящих в воде. В зависимости от величины рН может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и т.д.
Контроль за уровнем рН особенно важен на всех стадиях водоочистки, так как его "уход" в ту или иную сторону может не только существенно сказаться на запахе, привкусе и внешнем виде воды, но и повлиять на эффективность водоочистных мероприятий. Оптимальная требуемая величина рН варьируется для различных систем водоочистки в соответствии с составом воды, характером материалов, применяемых в системе распределения, а также в зависимости от применяемых методов водообработки.
О.А. Бутакова
Подпишитесь на новые статьи по RSS
Кислотно-щелочное равновесие воды
Окислительно-восстановительный потенциал
Основными процессами, обеспечивающими жизнедеятельность любого организма, являются окислительно-восстановительные реакции, т.е. реакции, связанные с передачей или присоединением электронов.
Во время окислительных или восстановительных реакций изменяется электрический потенциал окисляемого или восстанавливаемого вещества: одно вещество, отдавая свои электроны и заряжаясь положительно, окисляется, другое, приобретая электроны и заряжаясь отрицательно - восстанавливается. Разность электрических потенциалов между ними и есть окислительно-восстановительный потенциал (ОВП).
Окислительно-восстановительный потенциал является мерой химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах.
В переводе на более понятный неспециалисту язык это означает, что ОВП, называемый также редокс-потенциал (от английского RedOx - Reduction/Oxidation), характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях, т.е. реакциях, связанных с присоединением или передачей электронов. При измерениях (в электрохимии) величина этой разности обозначается как Eh и выражается в милливольтах. Чем выше концентрация компонентов, способных к окислению, к концентрации компонентов, могущих восстанавливаться, тем выше показатель редокс-потенциала. Такие вещества как кислород и хлор стремятся к принятию электронов и имеют высокий электрический потенциал, следовательно, окислителем может быть не только кислород, но и другие вещества (в частности, хлор), а вещества типа водорода, наоборот, охотно отдают электроны и имеют низкий электрический потенциал. Наибольший окислительной способностью обладает кислород, а восстановительной - водород, но между ними располагаются и другие вещества, присутствующие в воде и менее интенсивно выполняющие роль либо окислителей либо восстановителей.
Значение окислительно-восстановительного потенциала для каждой окислительно-восстановительной реакции может иметь как положительное, так и отрицательное значение.
В природной воде значение Eh колеблется от -400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП определенным образом характеризует водную среду, и его величина позволяет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды.
В биохимии, в отличие от электрохимии, величины редокс-потенциала выражаются не в милливольтах, а в условных единицах rH (reduction Hydrogenii). Перевод результатов измерения ОВП при помощи прибора в условные единицы можно провести используя формулу Нернста или специальные таблицы.
"0" - означает чистый водород
"42" - чистый кислород
"28" - нейтральная среда
pH и rH тесно взаимосвязаны.
Окислительные процессы понижают показатель кислотно-щелочного равновесия (чем выше rH, тем ниже pH), восстановительные - способствуют повышению pH. В свою очередь показатель pH влияет на величину rH.
В организме человека энергия, выделяемая в ходе окислительно-восстановительных реакций, расходуется на поддержание гомеостаза (относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма) и регенерацию клеток организма, т.е. на обеспечение процессов жизнедеятельности организма.
ОВП внутренней среды организма человека, измеренный на платиновом электроде относительно хлорсеребряного электрона сравнения, в норме всегда меньше нуля, т.е. имеет отрицательные значения, которые обычно находятся в пределах от -100 до -200 милливольт. ОВП питьевой воды, измеренный таким же способом, практически всегда больше нуля, обычно находится в пределах от +100 до +400 мВ. Это справедливо практически для всех типов питьевой воды - той, которая течет из водопроводных кранов во всех городах мира, которая продается в стеклянных и пластиковых бутылках, которая получается после очистки в установках обратного осмоса и большинства разнообразных больших и малых водоочистительных систем.
Указанные различия ОВП внутренней среды организма человека и питьевой воды означают, что активность электронов во внутренней среде организма человека намного выше, чем активность электронов в питьевой воде.
Активность электронов является важнейшей характеристикой внутренней среды организма, поскольку напрямую связана с фундаментальными процессами жизнедеятельности. Практически все биологически важные системы, определяющие аккумуляцию и потребление энергии, репликацию и передачу наследственных признаков, всевозможные ферментативные системы организма, содержат молекулярные структуры с разделенными зарядами, напряженность электрического поля между которыми достигает 104 - 106 В/см. Исследования последних лет позволили установить, что именно эти поля в значительной мере определяют перенос зарядов в биологических системах и обусловливают селективность и автоконтроль отдельных стадий сложных биохимических превращений, и что ОВП, как показатель активности электронов, оказывает значительное влияние на функциональные свойства электроактивных компонентов биологических систем.
Когда обычная питьевая вода проникает в ткани человеческого (или иного) организма, она отнимает электроны от клеток и тканей, которые состоят из воды на 80-90%. В результате этого биологические структуры организма (клеточные мембраны, органоиды клеток, нуклеиновые кислоты и другие) подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно-важные органы теряют свою функцию. Но эти негативные процессы могут быть замедлены, если в организм с питьем и пищей поступает вода, обладающая свойствами внутренней среды организма, т.е. обладающая защитными восстановительными свойствами. Это подтверждается многочисленными исследованиями в специализированных научных центрах в России и за рубежом.
Для того, чтобы организм оптимальным образом использовал в обменных процессах питьевую воду с положительным значением окислительно-восстановительного потенциала, ее ОВП должен соответствовать значению ОВП внутренней среды организма. Необходимое изменение ОВП воды в организме происходит за счет затраты электрической энергии клеточных мембран, т.е. энергии самого высокого уровня, энергии, которая фактически является конечным продуктом биохимической цепи трансформации питательных веществ.
Количество энергии, затрачиваемой организмом на достижение биосовместимости воды, пропорционально ее количеству и разности ОВП воды и внутренней среды организма.
Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то электрическая энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма) не расходуется на коррекцию активности электронов воды и вода тотчас же усваивается, поскольку обладает биологической совместимостью по этому параметру. Если питьевая вода имеет ОВП более отрицательный, чем ОВП внутренней среды организма, то она подпитывает его этой энергией, которая используется клетками как энергетический резерв антиоксидантной защиты организма от неблагоприятного влияния внешней среды.
О.А. Бутакова
Подпишитесь на новые статьи по RSS
БОЛЕЗНИ ДЕФИЦИТА ВОДЫ
В медицине большое количество диагнозов признаны или полиэтиологическими (многопричинными), или с неустановленной причиной. По данным ВОЗ около 70% диагнозов в мире ставится не правильно. Это связано с тем, что мы часто не знаем причину возникновения той или иной болезни. Обезвоживание организма на разных уровнях (клеточном, межклеточном, тканевом, органном, общем) является одной из самых распространенных причин развития разных заболеваний. Мы часто даже не подозреваем об этом. Самые распространенные
• СИМПТОМЫ: ГОЛОВНАЯ БОЛЬ, СЛАБОСТЬ, УСТАЛОСТЬ, ДЕПРЕССИЯ, СУХОЙ КАШЕЛЬ, СУХАЯ КОЖА, СУХИЕ ВОЛОСЫ,
ХРУСТ В СУСТАВАХ, СУХОСТЬ ВО РТУ, ЗАПОРЫ;
• СИНДРОМЫ: АЛЛЕРГИЧЕСКИЙ СИНДРОМ, СИНДРОМ ПОВЫШЕННОЙ КИСЛОТНОСТИ ЖЕЛУДОЧНОГО СОКА, СУСТАВНОЙ
СИНДРОМ, СИНДРОМ ИНТОКСИКАЦИИ, СИНДРОМ СГУЩЕНИЯ КРОВИ, ГИПЕРТЕРМИЧЕСКИЙ СИНДРОМ, КОЛЛАПТОИДНЫЙ
СИНДРОМ, СИНДРОМ ПОТЕРИ СОЗНАНИЯ - СОЛНЕЧНЫЙ УДАР И ДР.;
• заболевания: КАТАРАКТА, МОЧЕКАМЕННАЯ И ЖЕЛЧЕКАМЕННАЯ БОЛЕЗНЬ, ОСТЕОХОНДРОЗ ПОЗВОНОЧНИКА,
ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА, ГИПЕРАЦИДНЫЙ ГАСТРИТ, БОЛЕЗНЬ АЛЬЦГЕЙМЕРА - СТАРЧЕСКОЕ СЛАБОУМИЕ, ДЕФОРМИРУЮЩИЕ АРТРОЗЫ, ЗАБОЛЕВАНИЯ ПЕЧЕНИ И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
могут быть вызваны элементарным обезвоживанием на разных уровнях. И простая регуляция водного баланса, и что очень важно КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОГО РАВНОВЕСИЯ жидкостей организма (крови, лимфы, желудочно-кишечных соков, интерстициальной жидкости, слюны, мочи, спинно-мозговой жидкости, равновесия клеточной и межклеточной влаги
МОЖЕТ ПОМОЧЬ ОРГАНИЗМУ ВОССТАНОВИТЬ УТРАЧЕННОЕ ЗДОРОВЬЕ.
Можно смело утверждать, ВОДА - источник жизни на Земле!
КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ ПИТЬЕВАЯ ВОДА?
Хорошая питьевая вода должна быть обязательно чистой, освобожденной от механических примесей, химических и бактериальных загрязнений.
• Для того, чтобы «напоить» клетку, вода должна быть достаточно «жидкой», иметь поверхностное натяжение порядка 43 дин/см2.
• Кислотно-щелочной баланс. Жидкие среды нашего организма имеют слабо щелочную реакцию, поэтому лучше, если вода будет нейтральной или слабощелочной.
• Для обеспечения оптимального уровня окислительно-восстановительных процессов желательно, чтобы ОВП(окислительно-восстановительный потенциал воды) был от -50 до -60 мВ.
• Живая клетка окружена структурированной водой, поэтому желательно, чтобы поступала природно-структурированная вода.
• Вода не должна быть дистиллированной, это необходимо для того, чтобы не нарушить минеральный обмен в организме. Она оптимальна, если слабоминерализована, и обязательно без газов.
• Температура воды не должна быть очень высокой или низкой. Лучше, если это будет комнатная температура - 18-20°С.
Питьевая вода не должна иметь примеси хлора и других токсических веществ.
КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ
ОСНОВНЫЕ ЖИЗНЕННЫЕ СРЕДЫ (КРОВЬ, ЛИМФА, СЛЮНА, МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ, СПИННОМОЗГОВАЯ ЖИДКОСТЬ И ДР.)
ИМЕЮТ СЛАБОЩЕЛОЧНУЮ РЕАКЦИЮ.
ПРИ СНИЖЕНИИ ЩЕЛОЧНОСТИ ЭТИХ СРЕД, МЕНЯЮТСЯ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ОРГАНИЗМ ЗАКИСЛЯЕТСЯ. ЭТО ВЕДЕТ К РАЗВИТИЮ БОЛЕЗНЕЙ.
Допустимые значения рН составляют 7,38 — 7,42 и не могут отклоняться даже на 10% от этого диапазона. При рН=7,05 человек впадает в предкоматозное состояние, при рН=7,00 наступает кома, а при рН=6,80 - смерть. Поэтому вода, которую пьет человек, должна быть нейтральная, а лучше слабощелочная. Это позволит лучше сохранять кислотно-щелочное равновесие жидкостей организма, в большинстве имеющих слабощелочную реакцию.
РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТ-ИЗМЕРЕНИЙ РН СЛЮНЫ.
Каково же состояние Вашего кислотно-щелочного равновесия? Разобраться с этим помогут результаты тест -измерения рН слюны. Рекомендуется смочить слюной кусочек лакмусовой бумаги (оптимально не ранее 2-х часов после еды). Приложите его к соответствующей индикаторной шкале, добившись полного совпадения цветов, Вы сможете определить, в какую зону попадает рН Вашей слюны. Опыт свидетельствует о том, какие условия Вы создаете для своего организма.
Важно! Окислительно-восстановительный потенциал
