Ãëàâíàÿ > Ýíöèêëîïåäèè > Ýíöèêëîïåäè÷åñêèé ñëîâàðü þíîãî õèìèêà
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

ÂÎÄÎÐÎÄÍÛÉ ÏÎÊÀÇÀÒÅËÜ

Âîäà, ÿâëÿÿñü ýëåêòðîëèòîì (ñì. Ýëåêòðîëèòû), â íåçíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè äèññîöèèðóåò (ðàñïàäàåòñÿ) íà èîíû è , êîòîðûå íàõîäÿòñÿ â ðàâíîâåñèè ñ íåäèññîöèèðîâàííûìè ìîëåêóëàìè (ñì. Ðàâíîâåñèå õèìè÷åñêîå):

Ðàâíîâåñíóþ êîíöåíòðàöèþ èîíîâ îáû÷íî îáîçíà÷àþò ñ ïîìîùüþ êâàäðàòíûõ ñêîáîê [ ] è âûðàæàþò â ìîëÿõ èîíîâ â 1 ë ðàñòâîðà. Êàê âèäíî èç óðàâíåíèÿ äèññîöèàöèè âîäû (1), â íåé êîíöåíòðàöèè èîíîâ è îäèíàêîâû. Îïûòîì óñòàíîâëåíî, ÷òî â 1 ë âîäû ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå (22° Ñ) äèññîöèàöèè ïîäâåðãàþòñÿ ëèøü ìîëü è ïðè ýòîì îáðàçóåòñÿ ìîëü/ë èîíîâ è ìîëü/ë èîíîâ (ãèäðîêñèä-èîíîâ).

Ïðîèçâåäåíèå êîíöåíòðàöèé èîíîâ âîäîðîäà è ãèäðîêñèä-èîíîâ â âîäå íàçûâàåòñÿ èîííûì ïðîèçâåäåíèåì âîäû (îáîçíà÷àåòñÿ ). Ïðè îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðå — âåëè÷èíà ïîñòîÿííàÿ. ×èñëåííîå çíà÷åíèå åãî ïðè 22° Ñ ðàâíî :

Ïîñòîÿíñòâî ïðîèçâåäåíèÿ îçíà÷àåò, ÷òî â ëþáîì âîäíîì ðàñòâîðå íè êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ âîäîðîäà, íè êîíöåíòðàöèÿ ãèäðîêñèä-èîíîâ íå ìîæåò áûòü ðàâíà íóëþ.

Èíûìè ñëîâàìè, ëþáîé âîäíûé ðàñòâîð êèñëîòû, îñíîâàíèÿ èëè ñîëè ñîäåðæèò êàê -èîíû, òàê è ãèäðîêñèä-èîíû .

Èç ïîñòîÿíñòâà ïðîèçâåäåíèÿ ñëåäóåò, ÷òî ïðè óìåíüøåíèè êîíöåíòðàöèè îäíîãî èç èîíîâ âîäû ñîîòâåòñòâåííî óìåíüøàåòñÿ êîíöåíòðàöèÿ äðóãîãî èîíà. Ýòî ïîçâîëÿåò âû÷èñëÿòü êîíöåíòðàöèþ -èîíîâ, åñëè èçâåñòíà êîíöåíòðàöèÿ ãèäðîêñèä-èîíîâ , è íàîáîðîò. Íàïðèìåð, åñëè â âîäíîì ðàñòâîðå ìîëü/ë, òî îïðåäåëèòñÿ òàê (ñì. óðàâíåíèå 2):

Òàêèì îáðàçîì, êèñëîòíîñòü è ùåëî÷íîñòü ðàñòâîðà ìîæíî âûðàæàòü ÷åðåç êîíöåíòðàöèþ ëèáî èîíîâ , ëèáî èîíîâ . Íà ïðàêòèêå ïîëüçóþòñÿ ïåðâûì ñïîñîáîì. Òîãäà äëÿ íåéòðàëüíîãî ðàñòâîðà , äëÿ êèñëîãî è äëÿ ùåëî÷íîãî ìîëü/ë.

×òîáû èçáåæàòü íåóäîáñòâ, ñâÿçàííûõ ñ ïðèìåíåíèåì ÷èñåë ñ îòðèöàòåëüíûìè ïîêàçàòåëÿìè ñòåïåíè, êîíöåíòðàöèþ âîäîðîäíûõ èîíîâ ïðèíÿòî âûðàæàòü ÷åðåç âîäîðîäíûé ïîêàçàòåëü è îáîçíà÷àòü ñèìâîëîì (÷èòàåòñÿ «ïý-àø»). Âîäîðîäíûì ïîêàçàòåëåì íàçûâàåòñÿ äåñÿòè÷íûé ëîãàðèôì êîíöåíòðàöèè âîäîðîäíûõ èîíîâ, âçÿòûé ñ îáðàòíûì çíàêîì:

èëè

ãäå — êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ âîäîðîäà, ìîëü/ë.

Ïîíÿòèå «âîäîðîäíûé ïîêàçàòåëü» áûëî ââåäåíî äàòñêèì õèìèêîì Ñ. Ѹðåíñåíîì â 1909 ã.: áóêâà «ð» — íà÷àëüíàÿ áóêâà äàòñêîãî ñëîâà potenz — «ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòåïåíü», áóêâà «Í» — ñèìâîë âîäîðîäà.

Ñ ïîìîùüþ ðåàêöèÿ ðàñòâîðîâ õàðàêòåðèçóåòñÿ òàê: íåéòðàëüíàÿ , êèñëàÿ , ùåëî÷íàÿ . Íàãëÿäíî çàâèñèìîñòü ìåæäó êîíöåíòðàöèåé èîíîâ âîäîðîäà, âåëè÷èíîé è ðåàêöèåé ðàñòâîðà ìîæíî âûðàçèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: ÷åì ìåíüøå , òåì áîëüøå êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ , ò. å. âûøå êèñëîòíîñòü ñðåäû; è íàîáîðîò, ÷åì áîëüøå , òåì ìåíüøå êîíöåíòðàöèÿ èîíîâ , ò. å. âûøå ùåëî÷íîñòü ñðåäû.

 êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîæíî ïðèâåñòè çíà÷åíèÿ íåêîòîðûõ ðàñòâîðîâ è óêàçàòü ñîîòâåòñòâóþùóþ èì ðåàêöèþ ñðåäû. Òàê, ó æåëóäî÷íîãî ñîêà (ñèëüíîêèñëàÿ ðåàêöèÿ), ó òîðôÿíîé âîäû (ñëàáîêèñëàÿ), ó äîæäåâîé âîäû (ñëàáîêèñëàÿ), ó âîäîïðîâîäíîé âîäû (ñëàáîùåëî÷íàÿ), ó êðîâè (ñëàáîùåëî÷íàÿ), ó ñëþíû (ñëàáîêèñëàÿ), ó ñëåç (íåéòðàëüíàÿ).

Èñêëþ÷èòåëüíî âàæíî çíàòü çíà÷åíèå è ðåãóëèðîâàòü åãî äëÿ óïðàâëåíèÿ ðàçëè÷íûìè ÿâëåíèÿìè è ïðîöåññàìè è â ïðèðîäå, è â òåõíèêå. Ìíîãèå ïðîèçâîäñòâåííûå ïðîöåññû â õèìè÷åñêîé, ïèùåâîé, òåêñòèëüíîé è äðóãèõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè ïðîòåêàþò ëèøü ïðè îïðåäåëåííîé ðåàêöèè ñðåäû. Íàø îðãàíèçì íîðìàëüíî ôóíêöèîíèðóåò òîëüêî òîãäà, êîãäà è â êðîâè, è â òêàíåâûõ æèäêîñòÿõ âàæíåéøèõ îðãàíîâ ïîääåðæèâàåòñÿ îïðåäåëåííîå ñîîòíîøåíèå è -èîíîâ (ñ íåçíà÷èòåëüíûìè êîëåáàíèÿìè) .

Êà÷åñòâåííî êèñëîòíîñòü èëè ùåëî÷íîñòü ñðåäû îïðåäåëÿþò ñ ïîìîùüþ îáû÷íûõ èíäèêàòîðîâ (ëàêìóñ, ôåíîëôòàëåèí, ìåòèëîâûé îðàíæåâûé).  óñëîâèÿõ ïðîèçâîäñòâà ïðèìåíÿþò âåñüìà òî÷íûå èíñòðóìåíòàëüíûå ìåòîäû îïðåäåëåíèÿ — ñ ïîìîùüþ ïðèáîðà -ìåòðà.

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå