فتاه 8 ما البيئة. مؤشر الهيدروجين (عامل الأس الهيدروجيني). قيمة الرقم الهيدروجيني للدم

مؤشر الهيدروجين - الرقم الهيدروجيني - هو مقياس للنشاط (في حالة المحاليل المخففة فإنه يعكس تركيز) أيونات الهيدروجين في محلول ، ويعبر عن حموضته كميًا ، محسوبًا على أنه اللوغاريتم العشري السالب (يؤخذ مع الإشارة المعاكسة) نشاط أيونات الهيدروجين ، معبراً عنه بالمولات لكل لتر.

الرقم الهيدروجيني = - lg

تم تقديم هذا المفهوم في عام 1909 من قبل الكيميائي الدنماركي سورنسن. يسمى المؤشر الرقم الهيدروجيني ، بعد الأحرف الأولى من الكلمات اللاتينية potentia hydrogeni - قوة الهيدروجين ، أو pondus hydrogenii - وزن الهيدروجين.

أصبحت قيمة الأس الهيدروجيني المتبادلة أقل انتشارًا إلى حد ما - وهو مؤشر على أساس المحلول ، pOH ، يساوي اللوغاريتم العشري السالب للتركيز في محلول أيونات OH:

pOH = - lg

في الماء النقي عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، تكون تركيزات أيونات الهيدروجين () وأيونات الهيدروكسيد () هي نفسها وتبلغ 10-7 مول / لتر ، وهذا يتبع مباشرة من ثابت الانحلال الذاتي للماء Kw ، والذي يسمى بطريقة أخرى أيون منتج الماء:

K w \ u003d \ u003d 10-14 [mol 2 / l 2] (عند 25 درجة مئوية)

الرقم الهيدروجيني + الرقم الهيدروجيني = 14

عندما تكون تركيزات كلا النوعين من الأيونات في محلول هي نفسها ، يُقال أن المحلول متعادل. عند إضافة حمض إلى الماء ، يزداد تركيز أيونات الهيدروجين ، وينخفض تركيز أيونات الهيدروكسيد وفقًا لذلك ، فعند إضافة قاعدة ، على العكس من ذلك ، يزداد محتوى أيونات الهيدروكسيد ، ويقل تركيز أيونات الهيدروجين. عندما> يقولون أن المحلول حمضي ومتى> - قلوي.

تحديد الرقم الهيدروجيني

تُستخدم عدة طرق على نطاق واسع لتحديد قيمة الأس الهيدروجيني للحلول.

1) يمكن تقريب قيمة الأس الهيدروجيني باستخدام مؤشرات ، أو قياسها بدقة بمقياس الأس الهيدروجيني ، أو تحديدها تحليليًا عن طريق إجراء معايرة قاعدية حمضية.

لتقدير تقريبي لتركيز أيونات الهيدروجين ، تُستخدم مؤشرات القاعدة الحمضية على نطاق واسع - مواد الصبغة العضوية ، التي يعتمد لونها على الرقم الهيدروجيني للوسط. من أشهر المؤشرات عباد الشمس ، الفينول فثالين ، برتقال الميثيل (برتقال الميثيل) وغيرها. يمكن أن توجد المؤشرات في شكلين مختلفين الألوان ، إما حمضي أو قاعدي. يحدث تغير لون كل مؤشر في نطاق حموضته ، عادة 1-2 وحدة (انظر الجدول 1 ، الدرس 2).

لتوسيع نطاق التشغيل لقياس الأس الهيدروجيني ، يتم استخدام ما يسمى بالمؤشر العالمي ، وهو مزيج من عدة مؤشرات. يتغير لون المؤشر العالمي باستمرار من الأحمر إلى الأصفر والأخضر والأزرق إلى الأرجواني عند الانتقال من منطقة حمضية إلى منطقة قلوية. يصعب تحديد الأس الهيدروجيني بواسطة طريقة المؤشر على المحاليل الغائمة أو الملونة.

2) الطريقة الحجمية التحليلية - معايرة القاعدة الحمضية - تعطي أيضًا نتائج دقيقة لتحديد الحموضة الكلية للحلول. يضاف محلول بتركيز معروف (محلول معاير) بالتنقيط إلى محلول الاختبار. عندما يتم خلطها ، يحدث تفاعل كيميائي. يتم إصلاح نقطة التكافؤ - اللحظة التي يكون فيها المعاير كافياً تمامًا لإكمال التفاعل تمامًا - باستخدام مؤشر. علاوة على ذلك ، بمعرفة تركيز وحجم محلول المعاير المضاف ، يتم حساب الحموضة الكلية للمحلول.

تعد حموضة البيئة مهمة للعديد من العمليات الكيميائية ، وغالبًا ما تعتمد إمكانية حدوث تفاعل معين أو نتيجة له على الرقم الهيدروجيني للبيئة. للحفاظ على قيمة pH معينة في نظام التفاعل أثناء البحث المختبري أو في الإنتاج ، يتم استخدام المحاليل العازلة التي تسمح لك بالحفاظ على قيمة pH ثابتة عمليًا عند تخفيفها أو عند إضافة كميات صغيرة من الحمض أو القلويات إلى المحلول.

تُستخدم قيمة الأس الهيدروجيني على نطاق واسع لوصف الخصائص الحمضية القاعدية للوسائط البيولوجية المختلفة (الجدول 2).

تعتبر حموضة وسط التفاعل ذات أهمية خاصة للتفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الأنظمة الحية. غالبًا ما يؤثر تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والنشاط البيولوجي للبروتينات والأحماض النووية ؛ لذلك ، فإن الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي مهمة ذات أهمية استثنائية لعمل الجسم الطبيعي. يتم تحقيق الصيانة الديناميكية للأس الهيدروجيني الأمثل للسوائل البيولوجية من خلال عمل الأنظمة العازلة.

3) يتيح لك استخدام جهاز خاص - مقياس الأس الهيدروجيني - قياس الأس الهيدروجيني في نطاق أوسع وأكثر دقة (حتى 0.01 من وحدات الأس الهيدروجيني) من استخدام المؤشرات ، وهو ملائم ودقيق للغاية ، ويسمح لك بقياس درجة الحموضة غير الشفافة والمحاليل الملونة وبالتالي تستخدم على نطاق واسع.

باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني ، يتم قياس تركيز أيونات الهيدروجين (pH) في المحاليل ومياه الشرب والمنتجات الغذائية والمواد الخام والأشياء البيئية وأنظمة الإنتاج للمراقبة المستمرة للعمليات التكنولوجية ، بما في ذلك في البيئات العدوانية.

لا غنى عن مقياس الأس الهيدروجيني لرصد الأجهزة في حلول فصل الأس الهيدروجيني لليورانيوم والبلوتونيوم ، عندما تكون متطلبات صحة قراءات المعدات دون معايرتها عالية للغاية.

يمكن استخدام الجهاز في المختبرات الثابتة والمتحركة ، بما في ذلك المعامل الميدانية ، وكذلك التشخيص السريري والطب الشرعي والبحثي والصناعي ، بما في ذلك اللحوم والألبان وصناعات الخبز.

في الآونة الأخيرة ، تم استخدام مقاييس الأس الهيدروجيني أيضًا على نطاق واسع في مزارع أحواض السمك ، ومراقبة جودة المياه المنزلية ، والزراعة (خاصة في الزراعة المائية) ، وكذلك لمراقبة التشخيصات الصحية.

الجدول 2. قيم الأس الهيدروجيني لبعض النظم البيولوجية والحلول الأخرى

مؤشر الهيدروجين, الرقم الهيدروجيني(اللات. صondus hydrogenii- "وزن الهيدروجين" ، وضوحا "باش") هو مقياس لنشاط أيونات الهيدروجين في محلول (في المحاليل المخففة للغاية ، أي ما يعادل التركيز) ، والذي يعبر عن حموضته كميًا. يساوي في المعامل والعكس في إشارة إلى اللوغاريتم العشري لنشاط أيونات الهيدروجين ، والذي يتم التعبير عنه بالمولات لكل لتر:

تاريخ الأس الهيدروجيني.

مفهوم الرقم الهيدروجينيقدمه الكيميائي الدنماركي سورنسن في عام 1909. المؤشر يسمى الرقم الهيدروجيني (حسب الأحرف الأولى من الكلمات اللاتينية قوة الهيدروجينهي قوة الهيدروجين ، أو هيدروجين البركةهو وزن الهيدروجين). في الكيمياء ، الجمع صعادة ما تشير إلى قيمة تساوي إل جي إكس، ولكن بحرف حفي هذه الحالة تدل على تركيز أيونات الهيدروجين ( ح +) ، أو بالأحرى ، النشاط الديناميكي الحراري لأيونات الهيدرونيوم.

المعادلات المتعلقة pH و pOH.

خرج قيمة الرقم الهيدروجيني.

في الماء النقي عند 25 درجة مئوية ، تركيز أيونات الهيدروجين ([ ح +]) وأيونات الهيدروكسيد ([ أوه-]) هي نفسها وتساوي 10 7 مول / لتر ، وهذا يتبع بوضوح من تعريف المنتج الأيوني للماء ، والذي يساوي [ ح +] · [ أوه-] ويساوي 10-14 مول / لتر² (عند 25 درجة مئوية).

إذا كانت تركيزات نوعين من الأيونات في محلول هي نفسها ، فيقال إن المحلول له تفاعل محايد. عند إضافة حمض إلى الماء ، يزداد تركيز أيونات الهيدروجين ، ويقل تركيز أيونات الهيدروكسيد ؛ على العكس من ذلك ، عند إضافة قاعدة ، يزداد محتوى أيونات الهيدروكسيد ، ويقل تركيز أيونات الهيدروجين. متى [ ح +] > [أوه-] يقال أن المحلول حامضي ومتى [ أوه − ] > [ح +] - قلوية.

لتسهيل التمثيل ، للتخلص من الأس السالب ، بدلاً من تركيزات أيونات الهيدروجين ، يتم استخدام اللوغاريتم العشري الخاص بهم ، والذي يؤخذ مع الإشارة المعاكسة ، وهي أس الهيدروجين - الرقم الهيدروجيني.

مؤشر القاعدية لمحلول pOH.

أقل شعبية هو العكس الرقم الهيدروجينيالقيمة - مؤشر اساسيات الحل, pOH، وهو ما يساوي اللوغاريتم العشري (سالب) للتركيز في محلول الأيونات أوه − :

كما هو الحال في أي محلول مائي عند 25 درجة مئوية ، فعند درجة الحرارة هذه:

قيم الأس الهيدروجيني في محاليل الحموضة المختلفة.

خلافا للاعتقاد الشائع، الرقم الهيدروجينييمكن أن تختلف باستثناء الفترة من 0 إلى 14 ، ويمكن أيضًا أن تتجاوز هذه الحدود. على سبيل المثال ، بتركيز أيونات الهيدروجين [ ح +] = 10 15 مول / لتر ، الرقم الهيدروجيني= 15 بتركيز أيونات الهيدروكسيد 10 مول / لتر pOH = −1 .

لأن عند 25 درجة مئوية (الظروف القياسية) [ ح +] [أوه − ] = 10 −14 ، فمن الواضح أنه عند هذه الدرجة الرقم الهيدروجيني + الرقم الهيدروجيني = 14.

لأن في المحاليل الحمضية [ ح +]> 10 7 ، ما يعني ذلك للمحاليل الحمضية الرقم الهيدروجيني < 7, соответственно, у щелочных растворов الرقم الهيدروجيني > 7 , الرقم الهيدروجينيالمحاليل المحايدة هي 7. في درجات الحرارة المرتفعة ، يزيد ثابت التفكك الإلكتروليتي للماء ، مما يعني أن المنتج الأيوني للماء يزداد ، ثم يصبح محايدًا الرقم الهيدروجيني= 7 (الذي يتوافق مع التركيزات المتزايدة في وقت واحد مثل ح +، و أوه-) ؛ مع انخفاض درجة الحرارة ، على العكس من ذلك ، محايدة الرقم الهيدروجينييزيد.

طرق تحديد قيمة الأس الهيدروجيني.

هناك عدة طرق لتحديد القيمة الرقم الهيدروجينيحلول. يتم تقدير قيمة الأس الهيدروجيني تقريبًا باستخدام مؤشرات ، يتم قياسها بدقة باستخدام الرقم الهيدروجيني-مقياس أو تحديده تحليليًا عن طريق إجراء معايرة قاعدية حمضية.

لتقدير تقريبي لتركيز أيونات الهيدروجين ، غالبًا ما يستخدم المرء مؤشرات القاعدة الحمضية- الأصباغ العضوية التي يعتمد لونها على الرقم الهيدروجينيبيئة. المؤشرات الأكثر شيوعًا هي: عباد الشمس ، الفينول فثالين ، برتقال الميثيل (برتقالي الميثيل) ، إلخ. يمكن أن تكون المؤشرات في شكلين مختلفين الألوان - إما حمضية أو قاعدية. يحدث تغيير لون جميع المؤشرات في نطاق حموضتها ، غالبًا 1-2 وحدة.
لزيادة فترة قياس العمل الرقم الهيدروجينييتقدم مؤشر عالمي، وهو مزيج من عدة مؤشرات. يتغير لون المؤشر العالمي باستمرار من الأحمر إلى الأصفر والأخضر والأزرق إلى الأرجواني عند الانتقال من منطقة حمضية إلى منطقة قلوية. تعريفات الرقم الهيدروجينيطريقة المؤشر صعبة بالنسبة للحلول الغائمة أو الملونة.
استخدام جهاز خاص - الرقم الهيدروجيني-متر - يجعل القياس ممكنًا الرقم الهيدروجينيعلى نطاق أوسع وأكثر دقة (حتى 0.01 وحدة الرقم الهيدروجيني) من المؤشرات. طريقة القياس الأيوني الرقم الهيدروجيني يعتمد على قياس المجال الكهرومغناطيسي لدائرة كلفانية بمقياس أيون ميتر ميليفولتميتر ، والذي يتضمن قطبًا كهربيًا زجاجيًا ، تعتمد إمكاناته على تركيز الأيونات ح +في المحلول المحيط. تتميز هذه الطريقة بالدقة والراحة العالية ، خاصة بعد معايرة إلكترود المؤشر في النطاق المحدد الرقم الهيدروجيني، مما يجعل القياس ممكنًا الرقم الهيدروجينيمحاليل غير شفافة وملونة ولذلك غالبا ما تستخدم.
الطريقة الحجمية التحليلية — معايرة الحمض القاعدي- يعطي نتائج دقيقة لتحديد حموضة المحاليل. يضاف محلول بتركيز معروف (محلول معاير) بالتنقيط إلى المحلول المراد اختباره. عندما يتم خلطها ، يحدث تفاعل كيميائي. يتم إصلاح نقطة التكافؤ - اللحظة التي يكون فيها محلول المعايرة كافيًا تمامًا لإكمال التفاعل - باستخدام مؤشر. بعد ذلك ، إذا كان تركيز وحجم محلول المعاير المضاف معروفين ، يتم تحديد حموضة المحلول.
الرقم الهيدروجيني:

0.001 مول / لتر حمض الهيدروكلوريكعند 20 درجة مئوية الرقم الهيدروجيني = 3، عند 30 درجة مئوية الرقم الهيدروجيني = 3 ،

0.001 مول / لتر هيدروكسيد الصوديومعند 20 درجة مئوية الرقم الهيدروجيني = 11.73، عند 30 درجة مئوية الرقم الهيدروجيني = 10.83 ،

تأثير درجة الحرارة على القيم الرقم الهيدروجينيشرح التفكك المختلف لأيونات الهيدروجين (H +) وليس خطأ تجريبي. لا يمكن تعويض تأثير درجة الحرارة إلكترونيًا الرقم الهيدروجيني-متر.

دور الأس الهيدروجيني في الكيمياء والبيولوجيا.

تعد حموضة البيئة مهمة لمعظم العمليات الكيميائية ، وغالبًا ما تعتمد إمكانية حدوث أو نتيجة تفاعل معين على الرقم الهيدروجينيبيئة. للحفاظ على قيمة معينة الرقم الهيدروجينيفي نظام التفاعل أثناء الدراسات المختبرية أو في الإنتاج ، يتم استخدام المحاليل العازلة للحفاظ على قيمة ثابتة تقريبًا الرقم الهيدروجينيعند تخفيفه أو عند إضافة كميات صغيرة من الحمض أو القلويات إلى المحلول.

مؤشر الهيدروجين الرقم الهيدروجينيغالبًا ما تستخدم لوصف الخصائص الحمضية القاعدية للوسائط البيولوجية المختلفة.

بالنسبة للتفاعلات البيوكيميائية ، فإن حموضة وسط التفاعل التي تحدث في الأنظمة الحية لها أهمية كبيرة. غالبًا ما يؤثر تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والنشاط البيولوجي للبروتينات والأحماض النووية ؛ لذلك ، فإن الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي مهمة ذات أهمية استثنائية لعمل الجسم الطبيعي. الصيانة الديناميكية الأمثل الرقم الهيدروجينييتم تحقيق السوائل البيولوجية تحت تأثير أنظمة عازلة للجسم.

تختلف قيمة الرقم الهيدروجيني في جسم الإنسان في الأعضاء المختلفة.

بعض المعاني الرقم الهيدروجيني.
مادة
المنحل بالكهرباء في بطاريات الرصاص
عصير المعدة
عصير ليمون (5٪ محلول حامض الستريك)
خل الطعام
الكوكا كولا
عصير تفاح




بشرة الشخص السليم
أمطار حمضية
يشرب الماء


ماء نقي عند 25 درجة مئوية

مياه البحر
صابون (دهني) لليدين
الأمونيا
مبيض (مبيض)
محاليل قلوية مركزة

أنسجة الكائن الحي حساسة للغاية لتقلبات الأس الهيدروجيني - خارج النطاق المسموح به ، يتم تغيير طبيعة البروتينات: يتم تدمير الخلايا ، وتفقد الإنزيمات قدرتها على أداء وظائفها ، ومن الممكن موت الكائن الحي

ما هو الرقم الهيدروجيني (مؤشر الهيدروجين) والتوازن الحمضي القاعدي

تسمى نسبة الحمض والقلويات في أي محلول بالتوازن الحمضي القاعدي.(ABR) ، على الرغم من أن علماء الفسيولوجيا يعتقدون أنه من الأصح تسمية هذه النسبة بحالة القاعدة الحمضية.

يتميز KShchr بمؤشر خاص الرقم الهيدروجيني(قوة الهيدروجين - "قوة الهيدروجين") ، والتي توضح عدد ذرات الهيدروجين في محلول معين. عند درجة حموضة 7.0 ، يتحدث المرء عن وسط محايد.

كلما انخفض مستوى الأس الهيدروجيني ، زادت حمضية البيئة (من 6.9 إلى O).

تتميز البيئة القلوية بمستوى عالٍ من الأس الهيدروجيني (من 7.1 إلى 14.0).

يتكون جسم الإنسان من 70٪ من الماء ، لذا فإن الماء من أهم مكوناته. تي أكلالشخص لديه نسبة معينة من الحمض إلى القاعدة ، تتميز بمؤشر الأس الهيدروجيني (الهيدروجين).

تعتمد قيمة الأس الهيدروجيني على النسبة بين الأيونات الموجبة الشحنة (التي تشكل بيئة حمضية) والأيونات سالبة الشحنة (تشكل بيئة قلوية).

يسعى الجسم باستمرار إلى موازنة هذه النسبة ، مع الحفاظ على مستوى الأس الهيدروجيني المحدد بدقة. عندما يختل التوازن ، يمكن أن تحدث العديد من الأمراض الخطيرة.

حافظ على توازن الأس الهيدروجيني الصحيح من أجل صحة جيدة

الجسم قادر على امتصاص وتخزين المعادن والمواد الغذائية بشكل صحيح فقط عند المستوى المناسب من التوازن الحمضي القاعدي. أنسجة الكائن الحي حساسة للغاية لتقلبات الأس الهيدروجيني - خارج النطاق المسموح به ، يتم تغيير طبيعة البروتينات: يتم تدمير الخلايا ، وتفقد الإنزيمات قدرتها على أداء وظائفها ، وقد يموت الجسم. لذلك ، يتم تنظيم التوازن الحمضي القاعدي في الجسم بإحكام.

تستخدم أجسامنا حمض الهيدروكلوريك لتفتيت الطعام. في عملية النشاط الحيوي للجسم ، هناك حاجة إلى كل من منتجات الاضمحلال الحمضية والقلوية.، والأول يتشكل أكثر من الثاني. لذلك ، فإن أنظمة الدفاع في الجسم ، والتي تضمن ثبات ASC الخاص به ، "مضبوطة" بشكل أساسي لتحييد وتفرز ، أولاً وقبل كل شيء ، منتجات التحلل الحمضي.

الدم له تفاعل قلوي طفيف:درجة الحموضة في الدم الشرياني 7.4 ، والدم الوريدي 7.35 (بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون).

يمكن أن يؤدي تغيير درجة الحموضة بمقدار 0.1 على الأقل إلى أمراض خطيرة.

مع حدوث تحول في درجة الحموضة في الدم بمقدار 0.2 ، تتطور غيبوبة بنسبة 0.3 ، يموت الشخص.

الجسم لديه مستويات مختلفة من PH

اللعاب - رد فعل قلوي في الغالب (تذبذب الأس الهيدروجيني 6.0 - 7.9)

عادةً ما تكون حموضة اللعاب البشري المختلط 6.8-7.4 أس هيدروجيني ، لكن مع معدل مرتفع من إفراز اللعاب تصل إلى 7.8 درجة حموضة. حموضة لعاب الغدد النكفية هي 5.81 درجة حموضة ، والغدد تحت الفك السفلي - 6.39 درجة حموضة. عند الأطفال ، يبلغ متوسط حموضة اللعاب المختلط 7.32 درجة حموضة ، وعند البالغين - 6.40 درجة حموضة (ريمارشوك جي في وغيرها). يتم تحديد التوازن الحمضي القاعدي للعاب ، بدوره ، من خلال توازن مماثل في الدم ، والذي يغذي الغدد اللعابية.

المريء - الحموضة الطبيعية في المريء هي 6.0-7.0 درجة حموضة.

الكبد - تفاعل الصفراء الكيسية قريب من متعادل (درجة الحموضة 6.5 - 6.8) ، تفاعل الصفراء الكبدية قلوية (الرقم الهيدروجيني 7.3 - 8.2)

معدة - حمضية بشكل حاد (في ذروة درجة حموضة الهضم 1.8 - 3.0)

الحد الأقصى من الحموضة الممكنة نظريًا في المعدة هو 0.86 درجة حموضة ، وهو ما يتوافق مع إنتاج الحمض البالغ 160 مليمول / لتر. الحد الأدنى من الحموضة الممكنة نظريًا في المعدة هو 8.3 درجة حموضة ، وهو ما يتوافق مع حموضة محلول مشبع من HCO3 - أيونات. الحموضة الطبيعية في تجويف جسم المعدة على معدة فارغة هي 1.5-2.0 درجة حموضة. الحموضة على سطح الطبقة الظهارية التي تواجه تجويف المعدة هي 1.5-2.0 درجة الحموضة. تبلغ الحموضة في عمق الطبقة الظهارية للمعدة حوالي 7.0 درجة حموضة. الحموضة الطبيعية في غار المعدة هي 1.3-7.4 درجة حموضة.

من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن المشكلة الرئيسية للإنسان هي زيادة حموضة المعدة. من الحموضة والقرحة التي تعاني منها.

في الواقع ، المشكلة الأكبر هي انخفاض حموضة المعدة ، والتي تحدث مرات عديدة.

السبب الرئيسي للحموضة المعوية في 95٪ ليس زيادة ، ولكن نقص حمض الهيدروكلوريك في المعدة.

يخلق نقص حمض الهيدروكلوريك ظروفًا مثالية لاستعمار الأمعاء بواسطة البكتيريا والبروتوزوا والديدان المختلفة.

ماكر الموقف هو أن حموضة المعدة المنخفضة "تتصرف بهدوء" ولا يلاحظها أحد.

فيما يلي قائمة بالعلامات التي تجعل من الممكن الشك في انخفاض حمض المعدة.

عدم الراحة في المعدة بعد الأكل.
الغثيان بعد تناول الدواء.
انتفاخ في الأمعاء الدقيقة.
براز رخو أو إمساك.
جزيئات الطعام غير المهضومة في البراز.
حكة حول الشرج.
الحساسية الغذائية المتعددة.
دسباقتريوز أو داء المبيضات.
تمدد الأوعية الدموية على الخدين والأنف.
حب الشباب.
ضعف وتقشير الأظافر.
فقر الدم بسبب سوء امتصاص الحديد.

بالطبع ، التشخيص الدقيق لانخفاض الحموضة يتطلب تحديد الرقم الهيدروجيني لعصير المعدة.(لهذا تحتاج إلى الاتصال بأخصائي الجهاز الهضمي).

عندما تزداد الحموضة ، هناك الكثير من الأدوية لتقليلها.

في حالة انخفاض الحموضة ، هناك عدد قليل جدًا من العلاجات الفعالة.

كقاعدة عامة ، يتم استخدام مستحضرات حمض الهيدروكلوريك أو مرارة الخضار التي تحفز فصل عصير المعدة (الشيح ، الكالاموس ، النعناع ، الشمر ، إلخ).

البنكرياس - عصير البنكرياس قلوي قليلاً (درجة الحموضة 7.5 - 8.0)

الأمعاء الدقيقة - القلوية (درجة الحموضة 8.0)

الحموضة الطبيعية في بصلة الاثني عشر هي 5.6-7.9 درجة الحموضة. الحموضة في الصائم والدقاق محايدة أو قلوية قليلاً وتتراوح من 7 إلى 8 درجة حموضة. حموضة عصير الأمعاء الدقيقة هي 7.2-7.5 درجة حموضة. مع زيادة الإفراز تصل إلى 8.6 درجة حموضة. حموضة إفراز الغدد الاثني عشرية - من 7 إلى 8 درجة الحموضة.

الأمعاء الغليظة - حمضية قليلاً (5.8 - 6.5 درجة حموضة)

هذه بيئة حمضية ضعيفة ، يتم الحفاظ عليها من قبل البكتيريا الطبيعية ، على وجه الخصوص ، bifidobacteria ، lactobacilli و propionobacteria بسبب حقيقة أنها تحيد منتجات التمثيل الغذائي القلوية وتنتج مستقلباتها الحمضية - حمض اللاكتيك والأحماض العضوية الأخرى. من خلال إنتاج الأحماض العضوية وخفض الرقم الهيدروجيني لمحتويات الأمعاء ، تخلق البكتيريا الطبيعية ظروفًا لا يمكن أن تتكاثر فيها الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والافتراضية. هذا هو السبب في أن المكورات العقدية ، والمكورات العنقودية ، والكليبسيلا ، وفطريات كلوستريديا وغيرها من البكتيريا "السيئة" تشكل 1٪ فقط من البكتيريا المعوية الكاملة للشخص السليم.

البول - في الغالب حمضي قليلاً (درجة الحموضة 4.5-8)

عند تناول البروتينات الحيوانية التي تحتوي على الكبريت والفوسفور ، يتم إفراز البول الحمضي بشكل رئيسي (الرقم الهيدروجيني أقل من 5) ؛ في البول النهائي توجد كمية كبيرة من الكبريتات والفوسفات غير العضوية. إذا كان الطعام يتكون أساسًا من منتجات الألبان أو الخضار ، فإن البول يميل إلى أن يصبح قلويًا (الرقم الهيدروجيني أعلى من 7). تلعب الأنابيب الكلوية دورًا مهمًا في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي. يفرز البول الحمضي في جميع الظروف التي تؤدي إلى الحماض الأيضي أو التنفسي حيث تعوض الكلى التحولات في التوازن الحمضي القاعدي.

الجلد - تفاعل حمضي طفيف (درجة الحموضة 4-6)

إذا كان الجلد عرضة للدهون ، فقد تقترب قيمة الرقم الهيدروجيني من 5.5. وإذا كانت البشرة شديدة الجفاف ، يمكن أن يصل الرقم الهيدروجيني إلى 4.4.

تعود خاصية مبيد الجراثيم للجلد ، والتي تمنحه القدرة على مقاومة الغزو الميكروبي ، إلى التفاعل الحمضي للكيراتين ، والتركيب الكيميائي الغريب للدهن والعرق ، ووجود عباءة واقية من الدهون المائية بتركيز عالٍ من أيونات الهيدروجين على سطحه. الأحماض الدهنية منخفضة الوزن الجزيئي المتضمنة في تركيبتها ، وبشكل أساسي جليكوفوسفوليبيدات والأحماض الدهنية الحرة ، لها تأثير جراثيم انتقائي للكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.

أعضاء الجنس

تتراوح الحموضة الطبيعية لمهبل المرأة من 3.8 إلى 4.4 درجة حموضة ومتوسط ما بين 4.0 و 4.2 درجة حموضة.

يكون مهبل الفتاة معقمًا عند الولادة. ثم ، في غضون أيام قليلة ، يسكنها مجموعة متنوعة من البكتيريا ، وبشكل رئيسي المكورات العنقودية ، والمكورات العقدية ، واللاهوائية (أي البكتيريا التي لا تحتاج إلى أكسجين لتعيش). قبل بداية الدورة الشهرية ، تكون درجة حموضة المهبل (pH) قريبة من متعادلة (7.0). لكن خلال فترة البلوغ ، تزداد ثخانة جدران المهبل (تحت تأثير هرمون الاستروجين - أحد الهرمونات الجنسية الأنثوية) ، ينخفض الأس الهيدروجيني إلى 4.4 (أي تزداد الحموضة) ، مما يسبب تغيرات في الفلورا المهبلية.

عادة ما يكون تجويف الرحم عقيمًا ، ويتم منع دخول مسببات الأمراض إليه بواسطة العصيات اللبنية التي تسكن المهبل وتحافظ على الحموضة العالية لبيئته. إذا تحولت حموضة المهبل لسبب ما نحو القلوية ، ينخفض عدد العصيات اللبنية بشكل حاد ، وتتطور في مكانها ميكروبات أخرى يمكن أن تدخل الرحم وتؤدي إلى التهاب ، ثم إلى مشاكل في الحمل.

الحيوانات المنوية

يتراوح المستوى الطبيعي لحموضة السائل المنوي بين 7.2 و 8.0 درجة حموضة.تحدث زيادة في مستوى الأس الهيدروجيني للحيوانات المنوية أثناء عملية معدية. يشير التفاعل القلوي الحاد للحيوانات المنوية (حموضة حوالي 9.0-10.0 درجة حموضة) إلى وجود مرض في غدة البروستاتا. مع انسداد القنوات الإخراجية لكل من الحويصلات المنوية ، لوحظ تفاعل حامضي للحيوانات المنوية (الحموضة 6.0-6.8 درجة الحموضة). يتم تقليل قدرة الإخصاب لهذه الحيوانات المنوية. في بيئة حمضية ، تفقد الحيوانات المنوية قدرتها على الحركة وتموت. إذا أصبحت حموضة السائل المنوي أقل من 6.0 درجة حموضة ، تفقد الحيوانات المنوية قدرتها على الحركة تمامًا وتموت.

الخلايا والسائل الخلالي

في خلايا الجسم ، تبلغ قيمة الأس الهيدروجيني حوالي 7 ، في السائل خارج الخلية - 7.4. النهايات العصبية الموجودة خارج الخلايا حساسة للغاية للتغيرات في درجة الحموضة. مع الضرر الميكانيكي أو الحراري للأنسجة ، يتم تدمير جدران الخلايا وتدخل محتوياتها إلى النهايات العصبية. نتيجة لذلك ، يشعر الشخص بالألم.

أجرى الباحث الإسكندنافي أولاف ليندال التجربة التالية: باستخدام حاقن خاص بدون إبرة ، تم حقن تيار رفيع جدًا من المحلول عبر جلد الشخص ، والذي لم يضر بالخلايا ، ولكنه عمل على النهايات العصبية. تبين أن الكاتيونات الهيدروجينية هي التي تسبب الألم ، ومع انخفاض درجة الحموضة في المحلول ، يزداد الألم.

وبالمثل ، فإن محلول حمض الفورميك "يعمل بشكل مباشر على الأعصاب" ، والذي يُحقن تحت الجلد عن طريق لدغة الحشرات أو نبات القراص. تفسر قيم الأس الهيدروجيني المختلفة للأنسجة أيضًا سبب شعور الشخص بالألم في بعض الالتهابات ، وليس في حالات أخرى.

ومن المثير للاهتمام أن حقن الماء النقي تحت الجلد تسبب في ألم شديد بشكل خاص. هذه الظاهرة الغريبة للوهلة الأولى ، تفسر على النحو التالي: تمزق الخلايا عند ملامستها للماء النقي نتيجة الضغط الاسموزي ، وتعمل محتوياتها على النهايات العصبية.

الجدول 1. مؤشرات الهيدروجين للحلول

المحلول	RN
حمض الهيدروكلوريك	1,0
H2SO4	1,2
H 2 C 2 O 4	1,3
NaHSO4	1,4
H 3 ريال عماني 4	1,5
عصير المعدة	1,6
حمض النبيذ	2,0
حمض الليمون	2,1
HNO 2	2,2
عصير ليمون	2,3
حمض اللاكتيك	2,4
حمض الصفصاف	2,4
خل المائدة	3,0
عصير جريب فروت	3,2
ثاني أكسيد الكربون	3,7
عصير تفاح	3,8
H 2 ق	4,1
البول	4,8-7,5
قهوة سوداء	5,0
اللعاب	7,4-8
لبن	6,7
دم	7,35-7,45
الصفراء	7,8-8,6
مياه المحيطات	7,9-8,4
Fe (OH) 2	9,5
MgO	10,0
ملغ (أوه) 2	10,5
Na2CO3
كاليفورنيا (أوه) 2	11,5
هيدروكسيد الصوديوم	13,0

بيض السمك وزريعة السمك حساسان بشكل خاص للتغيرات في درجة الحموضة في الوسط. يسمح الجدول بعمل عدد من الملاحظات الشيقة. قيم الأس الهيدروجيني ، على سبيل المثال ، تظهر على الفور القوة النسبية للأحماض والقواعد. كما يظهر تغير قوي في الوسط المحايد بوضوح نتيجة للتحلل المائي للأملاح التي تتكون من الأحماض والقواعد الضعيفة ، وكذلك أثناء تفكك الأملاح الحمضية.

لا يعد الرقم الهيدروجيني للبول مؤشرًا جيدًا على درجة الحموضة الكلية للجسم ، كما أنه ليس مؤشرًا جيدًا للصحة العامة.

بمعنى آخر ، بغض النظر عن ما تأكله وفي أي درجة حموضة للبول ، يمكنك التأكد تمامًا من أن درجة حموضة الدم الشرياني ستكون دائمًا حوالي 7.4.

عندما يستهلك الشخص ، على سبيل المثال ، الأطعمة الحمضية أو البروتين الحيواني ، تحت تأثير أنظمة العازلة ، يتحول الأس الهيدروجيني إلى الجانب الحمضي (يصبح أقل من 7) ، وعندما ، على سبيل المثال ، يتم استخدام المياه المعدنية أو الأطعمة النباتية ، التحولات إلى القلوية (تصبح أكثر من 7). أنظمة العازلة تحافظ على الرقم الهيدروجيني ضمن النطاق المقبول للجسم.

بالمناسبة ، يقول الأطباء إننا نتسامح مع التحول إلى الجانب الحمضي (نفس الحماض) أسهل بكثير من التحول إلى الجانب القلوي (القلاء).

من المستحيل تحويل درجة حموضة الدم بأي تأثير خارجي.

الآليات الرئيسية لصيانة درجة الحموضة في الدم هي:

1. أنظمة عازلة للدم (كربونات ، فوسفات ، بروتين ، هيموجلوبين)

تعمل هذه الآلية بسرعة كبيرة (أجزاء من الثانية) وبالتالي تنتمي إلى الآليات السريعة لتنظيم استقرار البيئة الداخلية.

عازلة الدم بيكربوناتقوية جدًا وأكثرها قدرة على التنقل.

يعد نظام عازلة البيكربونات (HCO3 / СО2) أحد المخازن المهمة للدم وسوائل الجسم الأخرى: СO2 + H2O ⇄ HCO3- + H + الوظيفة الرئيسية لنظام عازلة بيكربونات الدم هي تحييد أيونات H +. يلعب نظام المخزن المؤقت هذا دورًا مهمًا بشكل خاص لأنه يمكن تعديل تركيزات كلا المكونين بشكل مستقل عن بعضها البعض ؛ [CO2] - عن طريق التنفس - في الكبد والكلى. وبالتالي ، فهو نظام عازلة مفتوح.

نظام عازلة الهيموجلوبين هو الأقوى.
يمثل أكثر من نصف السعة العازلة للدم. تعود الخصائص العازلة للهيموغلوبين إلى نسبة الهيموغلوبين المنخفض (HHb) وملح البوتاسيوم (KHb).

بروتينات البلازمانظرًا لقدرة الأحماض الأمينية على التأين ، فإنها تؤدي أيضًا وظيفة عازلة (حوالي 7٪ من السعة العازلة للدم). في البيئة الحمضية ، يتصرفون مثل قواعد ربط الحمض.

نظام عازلة الفوسفات(حوالي 5٪ من السعة العازلة للدم) يتكون من فوسفات الدم غير العضوي. يتم عرض خصائص الحمض بواسطة الفوسفات أحادي القاعدة (NaH 2 P0 4) ، والقواعد - بواسطة فوسفات ثنائي القاعدة (Na 2 HP0 4). تعمل على نفس مبدأ البيكربونات. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض محتوى الفوسفات في الدم ، فإن سعة هذا النظام صغيرة.

2. تنظيم الجهاز التنفسي (الرئوي).

نظرًا للسهولة التي تنظم بها الرئتان تركيز ثاني أكسيد الكربون ، يتمتع هذا النظام بقدرة تخزينية كبيرة. تتم إزالة الكميات الزائدة من ثاني أكسيد الكربون وتجديد أنظمة عازلة البيكربونات والهيموغلوبين بسهولة.

أثناء الراحة ، ينبعث من الشخص 230 مل من ثاني أكسيد الكربون في الدقيقة ، أو حوالي 15000 مليمول في اليوم. عند إزالة ثاني أكسيد الكربون من الدم ، تختفي كمية مكافئة تقريبًا من أيونات الهيدروجين. لذلك ، يلعب التنفس دورًا مهمًا في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي. لذلك ، إذا زادت حموضة الدم ، فإن الزيادة في محتوى أيونات الهيدروجين تؤدي إلى زيادة التهوية الرئوية (فرط التنفس) ، بينما تفرز جزيئات ثاني أكسيد الكربون بكميات كبيرة ويعود الأس الهيدروجيني إلى المستويات الطبيعية.

الزيادة في محتوى القواعد يصاحبها نقص في التهوية ، مما يؤدي إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم ، وبالتالي تركيز أيونات الهيدروجين ، ويكون التحول في تفاعل الدم إلى الجانب القلوي جزئيًا أو تعويضه بالكامل.

وبالتالي ، فإن نظام التنفس الخارجي قادر بسرعة كبيرة (في غضون بضع دقائق) على القضاء على تحولات الأس الهيدروجيني أو تقليلها ومنع تطور الحماض أو القلاء: تؤدي زيادة تهوية الرئة بمقدار مرتين إلى زيادة درجة الحموضة في الدم بنحو 0.2 ؛ يمكن أن يؤدي تقليل التهوية بنسبة 25٪ إلى تقليل الأس الهيدروجيني بمقدار 0.3-0.4.

3. الكلوي (جهاز الإخراج)

يعمل ببطء شديد (10-12 ساعة). لكن هذه الآلية هي الأقوى وقادرة على استعادة درجة الحموضة في الجسم تمامًا عن طريق إزالة البول بقيم قلوية أو حمضية لدرجة الحموضة. تتمثل مشاركة الكلى في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في إزالة أيونات الهيدروجين من الجسم ، وإعادة امتصاص البيكربونات من السائل الأنبوبي ، وتصنيع البيكربونات في حالة نقصها وإزالتها الزائدة.

تشمل الآليات الرئيسية لتقليل أو القضاء على التحولات في التوازن الحمضي القاعدي في الدم التي تحققت بواسطة النيفرون الكلوي ، تكوين الحمض ، وتولد الأمونيا ، وإفراز الفوسفات ، وآلية التبادل K ، و Ka +.

تتمثل آلية تنظيم درجة الحموضة في الدم في الكائن الحي بأكمله في العمل المشترك للتنفس الخارجي والدورة الدموية والإفراز والأنظمة العازلة. لذلك ، إذا كنتيجة للتكوين المتزايد لـ H 2 CO 3 أو غيرها من الأحماض ، تظهر الأنيونات الزائدة ، يتم تحييدها أولاً بواسطة أنظمة عازلة. في موازاة ذلك ، يتم تكثيف التنفس والدورة الدموية ، مما يؤدي إلى زيادة إطلاق ثاني أكسيد الكربون عن طريق الرئتين. الأحماض غير المتطايرة ، بدورها ، تفرز في البول أو العرق.

عادة ، لا يمكن أن يتغير الرقم الهيدروجيني للدم إلا لفترة قصيرة. بطبيعة الحال ، مع تلف الرئتين أو الكلى ، تقل القدرات الوظيفية للجسم للحفاظ على الرقم الهيدروجيني عند المستوى المناسب. إذا ظهرت كمية كبيرة من الأيونات الحمضية أو القاعدية في الدم ، فإن الآليات العازلة فقط (بدون مساعدة أنظمة الإخراج) لن تحافظ على الرقم الهيدروجيني عند مستوى ثابت. هذا يؤدي إلى الحماض أو القلاء. نشرت

قصة

المعادلات المتعلقة pH و pOH

خرج قيمة الرقم الهيدروجيني

في الماء النقي عند 25 درجة مئوية ، تكون تركيزات أيونات الهيدروجين () وأيونات الهيدروكسيد () هي نفسها وتبلغ 10-7 مول / لتر ، وهذا يتبع مباشرة من تعريف المنتج الأيوني للماء ، والذي يساوي وهو 10-14 مول / لتر² (عند 25 درجة مئوية).

عندما تكون تركيزات كلا النوعين من الأيونات في محلول هي نفسها ، يُقال أن المحلول موجود حياديتفاعل. عند إضافة حمض إلى الماء ، يزداد تركيز أيونات الهيدروجين ، وينخفض تركيز أيونات الهيدروكسيد وفقًا لذلك ، فعند إضافة قاعدة ، على العكس من ذلك ، يزداد محتوى أيونات الهيدروكسيد ، ويقل تركيز أيونات الهيدروجين. متى> قل أن الحل هو حامض، ومن أجل> - قلوي.

لتسهيل العرض ، من أجل التخلص من الأس السالب ، بدلاً من تركيزات أيونات الهيدروجين ، يتم استخدام اللوغاريتم العشري ، المأخوذ بعلامة معاكسة ، وهو في الواقع مؤشر الهيدروجين - الرقم الهيدروجيني).

pOH

كما هو الحال في أي محلول مائي عند 22 درجة مئوية \ u003d 1.0 × 10 - 14 ، من الواضح أنه عند درجة الحرارة هذه:

قيم الأس الهيدروجيني في محاليل الحموضة المختلفة

خلافًا للاعتقاد الشائع ، يمكن أن يختلف الأس الهيدروجيني ليس فقط في النطاق من 0 إلى 14 ، ولكن يمكن أيضًا أن يتجاوز هذه الحدود. على سبيل المثال ، عند تركيز أيونات الهيدروجين = 10-15 مول / لتر ، الرقم الهيدروجيني = 15 ، بتركيز أيونات الهيدروكسيد 10 مول / لتر pOH = -1.

بعض قيم الأس الهيدروجيني

مادة	الرقم الهيدروجيني
المنحل بالكهرباء في بطاريات الرصاص	<1.0
عصير المعدة	1,0-2,0
عصير ليمون	2.5 ± 0.5
ليمونادة كولا	2,5
خل	2,9
عصير تفاح	3.5 ± 1.0
جعة	4,5
قهوة	5,0
شامبو الموضة	5,5
شاي	5,5
أمطار حمضية	< 5,6
بشرة الشخص السليم	~6,5
اللعاب	6,35-6,85
لبن	6,6-6,9
ماء نقي	7,0
دم	7,36-7,44
مياه البحر	8,0
صابون (دهني) لليدين	9,0-10,0
الأمونيا	11,5
مبيض (مبيض)	12,5
محلول الصودا	13,5

نظرًا لأنه عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (الظروف القياسية) · = 10-14 ، فمن الواضح أنه عند درجة الحرارة هذه ، يكون الرقم الهيدروجيني + الأس الهيدروجيني = 14.

نظرًا لأنه في المحاليل الحمضية> 10-7 ، فإن الرقم الهيدروجيني للمحاليل الحمضية هو الرقم الهيدروجيني< 7, аналогично pH щелочных растворов pH >7 ، الرقم الهيدروجيني للمحاليل المحايدة هو 7. في درجات الحرارة المرتفعة ، يزداد ثابت تفكك الماء ، ويزداد الناتج الأيوني للماء وفقًا لذلك ، لذلك يكون الرقم الهيدروجيني متعادلًا.< 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H + , так и OH -); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

طرق تحديد قيمة الأس الهيدروجيني

تُستخدم عدة طرق على نطاق واسع لتحديد قيمة الأس الهيدروجيني للحلول. يمكن تقريب قيمة الأس الهيدروجيني باستخدام مؤشرات ، أو قياسها بدقة بمقياس الأس الهيدروجيني ، أو تحديدها تحليليًا عن طريق إجراء معايرة قاعدية حمضية.

لتقدير تقريبي لتركيز أيونات الهيدروجين ، تُستخدم مؤشرات القاعدة الحمضية على نطاق واسع - مواد الصبغة العضوية ، التي يعتمد لونها على الرقم الهيدروجيني للوسط. من أشهر المؤشرات عباد الشمس ، الفينول فثالين ، برتقال الميثيل (برتقال الميثيل) وغيرها. يمكن أن توجد المؤشرات في شكلين مختلفين الألوان ، إما حمضي أو قاعدي. يحدث تغير لون كل مؤشر في نطاق حموضته ، عادة من 1-2 وحدة.

لتوسيع نطاق التشغيل لقياس الأس الهيدروجيني ، يتم استخدام ما يسمى بالمؤشر العالمي ، وهو مزيج من عدة مؤشرات. يتغير لون المؤشر العالمي بالتتابع من الأحمر إلى الأصفر والأخضر والأزرق إلى الأرجواني عند الانتقال من منطقة حمضية إلى منطقة قلوية. يصعب تحديد الأس الهيدروجيني بواسطة طريقة المؤشر على المحاليل الغائمة أو الملونة.

يتيح لك استخدام جهاز خاص - مقياس الأس الهيدروجيني - قياس الأس الهيدروجيني في نطاق أوسع وأكثر دقة (حتى 0.01 وحدة من وحدات الأس الهيدروجيني) مقارنة بالمؤشرات. تعتمد طريقة القياس الأيوني لتحديد الأس الهيدروجيني على قياس EMF لدائرة كلفانية بمقياس أيون ميليغولتميتر ، بما في ذلك قطب كهربائي زجاجي خاص ، وتعتمد إمكاناته على تركيز أيونات H + في المحلول المحيط. الطريقة مريحة ودقيقة للغاية ، خاصة بعد معايرة إلكترود المؤشر في نطاق الأس الهيدروجيني المحدد ، فهي تسمح بقياس الرقم الهيدروجيني للمحاليل غير الشفافة والملونة ، وبالتالي فهي تستخدم على نطاق واسع.
تعطي الطريقة الحجمية التحليلية - معايرة القاعدة الحمضية - نتائج دقيقة لتحديد حموضة المحاليل. يضاف محلول بتركيز معروف (محلول معاير) بالتنقيط إلى محلول الاختبار. عندما يتم خلطها ، يحدث تفاعل كيميائي. يتم إصلاح نقطة التكافؤ - اللحظة التي يكون فيها المعاير كافياً تمامًا لإكمال التفاعل تمامًا - باستخدام مؤشر. علاوة على ذلك ، مع معرفة تركيز وحجم محلول المعاير المضاف ، يتم حساب حموضة المحلول.
تأثير درجة الحرارة على قيم الأس الهيدروجيني

0.001 مول / لتر HCl عند 20 درجة مئوية له درجة حموضة = 3 ، عند 30 درجة مئوية pH = 3

0.001 مول / لتر هيدروكسيد الصوديوم عند 20 درجة مئوية يكون الرقم الهيدروجيني له = 11.73 ، عند 30 درجة مئوية الرقم الهيدروجيني = 10.83

في هذا المقال نجيب على أسئلة ما هي حموضة النبيذ وكيف يتم تحديدها. ما هو الرقم الهيدروجيني ولماذا يجب أن يعرفه المستهلك. ما هي درجة الكحول.

درجة الكحول

أحد هذه الاختصارات بسيط للغاية - ABV تعني الإنجليزية "الكحول من حيث الحجم" ، هؤلاء. محتوى الكحول (في حالتنا ، الإيثانول) في حجم السائل. عادة ما تقاس كنسبة مئوية. وفي العامية تسمى درجة. على سبيل المثال ، تعبير الفودكا الأربعين يعني أن المحلول المقترح يحتوي على 40٪ - أربعين بالمائة من الكحول من حيث الحجم.

يتم قياس النسبة المئوية للحجم أو الدرجة بالملليلترات من الإيثانول "النقي" بحجم 100 مل عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

باختصار ، من الواضح أنه إذا كانت الزجاجة تشير إلى ABV 5.5٪ ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في بعض نبيذ Moscato d'Asti ، فيمكن شرب هذا النبيذ الغازي قليلًا والقليل من الكحول طوال المساء دون خوف من التعرض للمخلفات. في اليوم التالي. كما يقولون ، يوجد المزيد من الكحول في الكفير!

بالمناسبة ، هذا هو السبب في أن Moscato d'Asti ونبيذ فوار إيطالي آخر ، Prosecco ، يحظيان بشعبية كبيرة في حفلات هوليوود. يمشي الجميع طوال المساء حاملين كأسًا ، لكن لا يوجد سكران. ويمكنك القيادة إلى المنزل بنفسك. على الرغم من الحكم من خلال الأخبار ، فإن المشاركين في هذه الأحزاب لا يهتمون حقًا بالاعتبار الأخير.

قليلا من النظرية - ما هو الرقم الهيدروجيني

على مستوى حدسي ، نفهم جميعًا تقريبًا ما هي الحموضة. درجة "الحموضة" إذا جاز التعبير. في الكيمياء ، هذا المصطلح هو الحموضة ، لات. أسيدتاس ، م. الحموضة - تشير إلى خاصية نشاط أيونات الهيدروجين في المحاليل والسوائل.

توجد حموضة حقيقية (نشطة) وإجمالية (قابلة للمعايرة). في المحاليل المائية ، المواد غير العضوية ، أي يتم فصل الأملاح والأحماض والقلويات (المذابة) إلى أيوناتها المكونة.

في نفس الوقت ، أيونات الهيدروجين موجبة الشحنة ح +هي ناقلات للخصائص الحمضية وأيونات سالبة الشحنة أوه-(وتسمى أيضًا الهيدروكسيل) - ناقلات للخصائص القلوية.

منذ مائة عام ، قدم الكيميائيون مؤشر هيدروجين خاص ، والذي عادة ما يتم الإشارة إليه بالرموز الرقم الهيدروجيني.

قليلا من الرياضيات

يمكن لغير العراة (ج) وغير الرياضيين (ج) تخطي هذه الفقرة. وبالنسبة للباقي ، سنخبرك أنه بالنسبة للحلول المائية ، تنطبق معادلة التوازن - يكون ناتج نشاط أيونات H + و OH ثابتًا. في ظل ما يسمى الظروف العادية ، أي. عند درجة حرارة الماء 22 درجة مئوية والضغط العادي ، فهي تساوي 10 أس 14 ناقصًا.

قدم عالم الكيمياء الحيوية الدنماركي سورنسن في عام 1909 قيمة الأس الهيدروجيني ، والتي بحكم تعريفها تساوي اللوغاريتم العشري لنشاط أيونات الهيدروجين ، مع سالب:

الرقم الهيدروجيني= - lg (H + نشاط)

في وسط محايد ، كما قلنا للتو ، تكون أنشطة الأيونات متساوية ، أي ناتج نشاط H + ونشاط OH- يساوي مربع نشاط H +. وهو يساوي 10 أس 14 ناقصًا.

لذلك ، بعد قسمة 14 على 2 ، سيكون اللوغاريتم العشري السالب مساويًا لـ 7. وهذا يعني أن حموضة الماء النقي ، أي الحموضة المتعادلة ، تساوي سبع وحدات (عند درجة حرارة 22 درجة مئوية): الرقم الهيدروجيني= 7.

تعتبر المحاليل والسوائل حمضية إذا كانت الرقم الهيدروجينيأقل من 7والقلوية إذا كانت أكثر.

عادةً ما تكون المنتجات الغذائية ، بما في ذلك النبيذ ، حمضية. التفاعلات القلوية هي عوامل تخمير العجين الكيميائي (الصودا ، كربونات الأمونيوم) والمنتجات المحضرة باستخدامها ، مثل البسكويت وخبز الزنجبيل.

ثلاثة أنواع من الحموضة

دعنا نعود إلى الشعور بالذنب. يعتبر مصطلح "الحموضة" من أكثر المصطلحات استخدامًا في تحليل ووصف وإنتاج النبيذ. في الواقع ، تعتبر الحموضة من أهم خصائص كيمياء النبيذ وطعمه. هناك ثلاثة أنواع من الحموضة في صناعة النبيذ:

إجمالي أو معاير
نشط أو صحيح - هذا هو مؤشر [الهيدروجين] للنشاط الرقم الهيدروجيني
حموضة متطايرة

حموضة معايرة

تحدد الحموضة القابلة للمعايرة أو الكلية المحتوى الموجود في العصير أو الخمر لجميع الأحماض الحرة وأملاحها الحمضية في الركام.

يتم تحديد قيمتها من خلال كمية القلويات (على سبيل المثال ، الصودا الكاوية أو البوتاسيوم) اللازمة لتحييد هذه الأحماض. أي كمية القلويات التي يجب إضافتها إلى النبيذ للحصول على محلول محايد تمامًا منه (الرقم الهيدروجيني = 7.0).

يتم قياس الحموضة الكلية بالجرام لكل لتر.

الحموضة النشطة

الحموضة النشطة أو الحقيقية الرقم الهيدروجيني . رياضيا ، هذا هو اللوغاريتم السالب لتركيز أيونات الهيدروجين ، كما ذكر أعلاه. من الناحية الفنية ، هذا هو القياس الأكثر دقة لحموضة النبيذ.

يعتمد ذلك على كمية أقوى الأحماض الموجودة في النبيذ. الأحماض القوية هي تلك التي تحتوي على أعلى ثابت تفكك (Kd) [أحماض].

مثال على أحماض نموذجية مرتبة حسب "القوة" ، أي بترتيب تنازلي لثابت التفكك (درجة الحمض):

الليمون Cd = 8.4 10-4
العنبر Cd = 7.4 10-4
Apple Cd = 3.95 10-4
الألبان Kd = 1.4 10-4

من القيمة الرقم الهيدروجيني يعتمد على النسبة الكمية لمنتجات التخمير الأولية والثانوية ، وميل النبيذ إلى الأكسدة ، والتعكر البلوري والبيولوجي ، وقابلية النبيذ للعيوب ومقاومة الأمراض.

أمثلة

شرح بسيط للعلاقة اللوغاريتمية. حل مع الرقم الهيدروجيني= 3 حمضية أكثر بعشر مرات من محلول به الرقم الهيدروجيني= 4. أو ، للحصول على مثال عملي أكثر ، النبيذ مع الرقم الهيدروجيني= 3.2 25٪ أكثر حمضية من النبيذ مع الرقم الهيدروجيني= 3.3.

إذا كان من الضروري تصحيح حموضة النبيذ ، يضيف صانعو النبيذ مزيجًا من 1.9 جم / لتر من حمض اللاكتيك و 2.27 جم / لتر من حمض الطرطريك (ثنائي الأوكسيسوكسينيك أو الطرطريك). هذا يجعل من الممكن تقليل الرقم الهيدروجينيتقريبًا بمقدار 0.1 (النطاق من 3 إلى 4).

وإذا ، على سبيل المثال ، تحول النبيذ بدرجة حموضة = 3.7 وأراد صانع النبيذ رفعه إلى الرقم الهيدروجيني = 3.5 ، فسوف يضاعف هذه "الجرعة".

قيمةالرقم الهيدروجينيلبعض المنتجات

يوضح الجدول أدناه قيم الحموضة لبعض الأطعمة الشائعة والمياه النقية بدرجات حرارة مختلفة:

منتج	حموضة، الرقم الهيدروجيني
عصير ليمون	2,1
النبيذ ، تقريبا.	3,5
عصير الطماطم	4,1
عصير البرتقال	4,2
قهوة سوداء	5,0
ماء نقي عند 100 درجة مئوية	6,13
ماء نقي عند 50 درجة مئوية	6,63
حليب طازج	6,68
ماء نقي عند 22 درجة مئوية	7,0
ماء نقي عند 0 درجة مئوية	7,48

حموضة متطايرة

الحموضة المتطايرة ، أو اختصارًا VA ، هي ذلك الجزء من الأحماض في النبيذ الذي يمكن اكتشافه عن طريق الأنف.

على عكس تلك الأحماض الملموسة للذوق (كما تحدثنا أعلاه).

الحموضة المتطايرة ، أو بعبارة أخرى ، توتر النبيذ ، هي واحدة من أكثر العيوب شيوعًا. المذنبون الرئيسيون له هم حمض الأسيتيك (رائحته مثل الخل) وإستره ، أسيتات الإيثيل (تنبعث منه رائحة مثل طلاء الأظافر).

البكتيريا المسؤولة عن الحموضة المتطايرة تزدهر تحت ظروف الحموضة المنخفضة ومحتوى السكر العالي. في التركيزات الصغيرة ، تعطي الحموضة المتطايرة النبيذ طعمًا رائعًا. وعندما يتم تجاوز العتبة ، فإن مكون ورنيش الخل يسد الروائح المفيدة ويفسد طعم النبيذ.