02.01.2021      37      0
 

Кислотность ph65

Кислотность молока и молочных продуктов (кроме масла) выражается в градусах Тернера.Градус Тернера показывает число миллилитров…


Кислотность молока и молочных продуктов (кроме масла) выражается в градусах Тернера.

Градус Тернера показывает число миллилитров 0,1 н. раствора гидроксида натрия (или гидроксида калия), необходимое для нейтрализации 100 мл или 100 гр продукта. Истинная кислотность молока pH 6,5-6,8, общая кислотность 15,99—20,99°Т. Если показатель молока опустился ниже pH 6.5, это может говорить о том, что животное инфикцировано. Если же он упал до pH 4.4 — животное серьезно болеет.

Таблица соотношения кислотности в градусах Тернера и рН

Титруемая кислотность, в Т Пределы рН
16 6.75-6.72
17 6.71-6.67
19 6.60-6.55
20 6.54-6.49
21 6.48-6.44
22 6.43-6.39
23 6.38-6.34
24 6.33-6.29
25 6.28-6.24
26 6.23-6.19
27 6.18-6.14

Молоко, которое закупают перерабатывающие предприятия, должно собираться от здоровых коров в хозяйствах, благополучных касательно инфекционных заболеваний и в соответствии с правилами ветеринарного законодательства.

По показателям качества, молоко должно соответствовать требованиям стандарта; оно должно быть профильтровано и охлаждено после доения; его хранение у производителей должно соответствовать требованиям «санитарных и ветеринарных правил для молочных ферм колхозов, совхозов и подсобных хозяйств», утвержденных в установленном порядке.

Срок хранения молока до реализации не должно превышать 24 часа при температуре не выше 4°С; 18 часов — при температуре не выше 6°С; 12 часов — при температуре не выше 8°С.

Измерение проводимости молока

Проводимость (или электролитическая проводимость) определяется как способность вещества проводить электрический ток. Она является обратной по отношению к величине сопротивления.

Средняя величина электрической проводимости молока здорового животного* :

* Эти величины зависят от географической области, породы и других факторов.

Проводимость молока изменяется в зависимости от концентрации ионов в нем, в следующей зависимости:

Добавление воды, сахара, протеинов, нерастворимых солей — уменьшает концентрацию ионов и следовательно уменьшает проводимость молока.

Добавление солей — увеличивает концентрацию ионов и следовательно увеличивает проводимость молока.

Исключительно высокие показания (6,5 — 13,00mS/cm (18°C) – свидетельствуют о наличии мастита. Инфекция проникла в ткани вымени. Это позволяет натриевым и хлорным ионам крови проникнуть в молоко. Увеличивается концентрация ионов в молоке и оно легче проводит электрический ток, следовательно его проводимость увеличивается

Мастит является заболеванием молочной железы и его провоцирует чаще всего бактериальная инфекция тканей вымени. Мастит приводит к изменениям в электрической проводимости молоко, преимущественно из-за изменений в концентрации натриевых, калиевых и хлорных ионов. Поэтому измерение проводимости может помочь для ранней диагностике мастита.

Если, пользуясь анализатором молока ЭКОМИЛК с его опцией измерения электропроводимости, получите результаты об электропроводимости с исключительно высокими показаниями (6,5 — 13,00 mS/cm (18°C) это будет показателем развития мастита.

Определение плотности молока

Плотность молока колеблется в пределах 1,030 — 1,034, что зависит от состава пищевых веществ в нем. Плотность снятого молока повышается и может достигать 1,037. Молоко, разбавленное водой, имеет малую плотность (1,018), так как в нем снижается процент сухих веществ.

Если температура молока во время измерения была выше или ниже 20°С, то результаты отсчета должны быть проверены по таблице.

При отсутствии таблиц используют расчетный метод. Установлено, что изменение температуры на I градус меняет плотность молока на 0,2 деления лактоденсиметра, или на 0,0002 единицы плотности.

Если температура молока выше 20˚С, то плотность его будет меньше, чем при температуре 20 °С, следовательно, к найденной величине плотности нужно прибавить на каждый градус температуры по 0,0002.

Если же температура исследуемого молока ниже 20°С, то плотность его выше, чем при температуре 20°С, т. е. из найденной плотности нужно вычесть на каждый градус температуры по 0,0002.

Проводимость молока изменяется в зависимости от концентрации ионов в нем, в следующей зависимости:

ОПТИМАЛЬНАЯ КИСЛОТНОСТЬ ДЛЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ ПОЛЕЗНОЙ МИКРОФЛОРЫ и УГНЕТЕНИЯ УСЛОВНО-ПАТОГЕННОЙ

Кислотность (лат. aciditas) — характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.

Водородный показатель pH

В растворах неорганические вещества: соли, кислоты и щелочи разделяются на составляющие их ионы. При этом ионы водорода H + являются носителями кислотных свойств, а ионы OH − – носителями щелочных свойств. В сильно разбавленных растворах кислотные и щелочные свойства зависят от концентраций ионов H + и OH − . В обычных растворах кислотные и щелочные свойства зависят от активностей ионов аН и а, то есть от тех же концентраций, но с поправкой на коэффициент активности γ, который определяется экспериментально. Для водных растворов действует уравнение равновесия: аН × а = К w, где К w – константа, ионное произведение воды (К w = 10 −14 при температуре воды 22 °C). Из этого уравнения следует, что активность ионов водорода H + и активность ионов OH − связаны между собой. Датским биохимиком С.П.Л. Серенсеном в 1909 году был предложен водородный показать рН, равный по определению десятичному логарифму активности водородных ионов, взятому с минусом:

рН = — lg (аН).

Т.е. водородный показатель pH показывает концентрацию свободных ионов водорода в воде. Водородный показатель pH — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода в воде. Исходя из того, что в нейтральной среде аН = а и из выполнения равенства для чистой воды при 22 °С: аН × а = Кw = 10 −14 , получаем, что кислотность чистой воды при 22 °С (то есть нейтральная кислотность) = 7 ед. pH.

Растворы и жидкости в отношении их кислотности считаются:

• нейтральными при рН = 7

• щелочными при рН > 7

Большинство микроорганизмов развивается при нейтральной или слабощелочной реакции среды. Есть среди бактерий кислотоустойчивые, например, молочнокислые, и некоторые уксуснокислые бактерии.

При подкислении среды до рН 4 развитие большинства бактерий практически прекращается. К колебаниям рН в пределах от 6 до 9 бактерии сравнительно малочувствительны.

Пропионовокислые бактерии растут в пределах температуры — (15-40) 0 С, хотя есть данные, что рост происходит при более низкой температуре (до минус 100 0 С).

Оптимальная температура развития классических пропионовокислых бактерий — (30±1) 0 С. (для бифидобактерий 37°С)

Оптимальная величина рН роста пропионовокислых бактерий — 6,5-7,0, максимальная — 8,0, минимальная — 4,5.

Например, исследованные штаммы пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii subsp freudereichii АС-2500, P. cyclohexanicum Kusano АС-2259, P. freudenreichii subsp. shemanii AC–2503, P. cyclohexa-nicum Kusano АС-2260, P. freudenreichii subsp. shermanii – КМ 186. проявили устойчивость к высокой концентрации желчи (40%), NaCl (6%) и развивались в среде с низким рН (4,5), что указывает на высокую выживаемость данных культур в неблагоприятных условиях ЖКТ человека.

Кислотность… Некоторые заблуждения

Если кто-то из пациентов говорит, что у него «нулевая кислотность», то это не более, чем оборот речи, означающий, скорее всего, что у него нейтральное значение кислотности (рН=7). В организме человека величина кислотности не может быть меньше 0,86 рН. Также распространено заблуждение, что величины кислотности могут быть только в диапазоне от 0 до 14 pH. В технике возможна кислотность и отрицательная, и больше 20.

Когда говорят о кислотности кого-либо органа, важно при этом понимать, что часто в различных частях органа кислотность может значительно отличаться. Кислотность содержимого в просвете органа и кислотность на поверхности слизистой оболочки органа также часто бывает не одинаковой. Для слизистой оболочки тела желудка характерно, что кислотность на поверхности слизи, обращенной в просвет желудка кислотность 1,2–1,5 рН, а на стороне слизи, обращённой к эпителию — нейтральная (7,0 рН).

Кислотность в желудке. Повышенная и пониженная кислотность

Кислотность в кишечнике

Нормальная кислотность в луковице двенадцатиперстной кишки 5,6–7,9 рН. Кислотность в тощей и подвздошной кишках нейтральная или слабощелочная и находится в пределах от 7 до 8 рН. Кислотность сока тонкой кишки 7,2–7,5 рН. При усилении секреции достигает 8,6 рН. Кислотность секрета дуоденальных желез — от рН от 7 до 8 рН.
Кислотность сока толстой кишки 8,5–9,0 рН.

Кислотность кала

Кислотность кала здорового человека, питающегося смешанной пищей обусловлена жизнедеятельность микрофлоры толстой кишки и равна 6,8–7,6 рН. Нормальной считается кислотность кала в диапазоне от 6,0 до 8,0 рН. Кислотность мекония (первородного кала новорожденных) — около 6 рН. Отклонения от нормы при кислотности кала:

  • резко-кислая (рН менее 5,5) бывает при бродильной диспепсии
  • кислая (рН от 5,5 до 6,7) может быть из-за нарушения всасывания в тонкой кишке жирных кислот
  • щелочная (рН от 8,0 до 8,5) может быть из-за гниения белков пищи, не переваренных в желудке и тонкой кишке и воспалительного экссудата в результате активации гнилостной микрофлоры и образования аммиака и других щёлочных компонентов в толстой кишке
  • резкощелочная (рН более 8,5) бывает при гнилостной диспепсии (колите)

Таблица 1. Величины кислотности некоторых распространенных продуктов и чистой воды при разной температуре

Кислотность (лат. aciditas) — характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.

Водородный показатель – рН – это мера активности (в случае разбавленных растворов отражает концентрацию) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр.

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni – сила водорода, или pondus hydrogenii – вес водорода.

Несколько меньшее распространение получила обратная pH величина – показатель основности раствора, pOH, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации в растворе ионов OH:

В чистой воде при 25°C концентрации ионов водорода ([H + ]) и гидроксид-ионов ([OH — ]) одинаковы и составляют 10 -7 моль/л, это напрямую следует из константы автопротолиза воды Кw , которую иначе называют ионным произведением воды:

Рекомендуем прочесть:  Затишье на 7 дпо после овуляции

Кw = [H + ] · [OH – ] =10 –14 [моль 2 /л 2 ] (при 25°C)

Для определения значения pH растворов широко используют несколько способов.

1) Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы – органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах – либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1-2 единицы (см. Таблица 1, занятие 2).

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

2) Аналитический объёмный метод – кислотно-основное титрование – также даёт точные результаты определения общей кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакции. Точка эквивалентности – момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, – фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется общая кислотность раствора.

Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют буферные растворы, которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щёлочи.

Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред (Табл. 2).

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем.

3) Использование специального прибора – pH-метра – позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов, отличается удобством и высокой точностью, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.

С помощью рН-метра измеряют концентрацию ионов водорода (pH) в растворах, питьевой воде, пищевой продукции и сырье, объектах окружающей среды и производственных систем непрерывного контроля технологических процессов, в т. ч. в агрессивных средах.

рН-метр незаменим для аппаратного мониторинга pH растворов разделения урана и плутония, когда требования к корректности показаний аппаратуры без её калибровки чрезвычайно высоки.

Прибор может использоваться в лабораториях стационарных и передвижных, в том числе полевых, а также клинико-диагностических, судебно-медицинских, научно-исследовательских, производственных, в том числе мясо-молочной и хлебопекарной промышленности.

Последнее время pH-метры также широко используются в аквариумных хозяйствах, контроля качества воды в бытовых условиях, земледелия (особенно в гидропонике), а также – для контроля диагностики состояния здоровья.

Таблица 2. Значения рН для некоторых биологических систем и других растворов

Система (раствор) рН
Двенадцатиперстная кишка 7,0 – 7,8
Желудочный сок 1,6 – 1,8
Кровь человека 7,35 – 7,45
Ликвор 7,5
Моча 4,8 – 7,5
Мышечная ткань 6,7 – 6,8
Панкреатический сок 8,3
Пот 4,0 – 8,0
Почки 6,6 – 6,9
Протоплазма клеток 6,4 – 7,0
Связки 7,2
Слёзы 7,4
Слюна 6,35 – 6,85
Тонкая кишка 6,2 – 7,3
Молоко 6,6 – 6,9
Морская вода 8,0
Белок куриного яйца 8,0
Апельсиновый сок 2,6 – 4,4
Томатный сок 4,3
Кофе 5,0
Чай 5,5

Контрольные вопросы

1. Уравнение ионного произведения воды, его анализ.

2. Водородный и гидроксильный показатели среды.

3. Характеристика кислотности сред по величине pH.

4. Биологическое значение водородного показателя.

Типовые задачи

Задача 1. Рассчитать рН раствора соляной кислоты с молярной концентрацией вещества в растворе С(НСl) = 0,001 моль·дм -3 .

Задача 2. Рассчитать pH раствора гидроксида калия с молярной концентрацией вещества в растворе C(KOH) = 1,5·10 -2 моль·дм -3 .

С(KOH) = 1,5·10 -2 моль·дм -3 KOH ? K + + OH — , т.к. ? = 1, то

[OH — ] = [KOH] = 1,5·10 -2 моль·дм -3

Задача 3. pH желудочного сока равен 1,65. Определить концентрации ионов [H + ] и [OH — ] в желудочном соке.

[H + ] — ? [H + ] = 10 –1,65 = 0,0224 моль·дм –3 = 2,24·10 –2 моль·дм –3

Ответ: [H + ] = 2,24·10 –2 моль?дм –3 ; [OH – ] = 4,46·10 –13 моль?дм –3 .

Тестовые задания для самоконтроля

Выберите правильный вариант ответа

01. КОНЦЕНТРАЦИЯ ИОНОВ ОН — (МОЛЬ/ДМ 3 ) В РАСТВОРЕ ПРИ рН = 2,00 РАВНА ________МОЛЬ/ДМ 3

02. ЗНАЧЕНИЯ С(ОН — ) И С(Н + ) В РАСТВОРЕ ПРИ рН = 5,0 СОСТАВЛЯЮТ______ МОЛЬ/ДМ 3

03. ЗНАЧЕНИЯ С(ОН — ) И С(Н + ) В РАСТВОРЕ ПРИ рОН = 6,0 СОСТАВЛЯЮТ ______ МОЛЬ/ДМ 3

04. УКАЖИТЕ рН СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ С КОНЦЕНТРАЦИЕЙ 0,1 МОЛЬ/Л И ВОДНОГО РАСТВОРА ГИДРОКСИДА КАЛИЯ С КОНЦЕНТРАЦИЕЙ 1,0 МОЛЬ/Л, СЧИТАЯ, ЧТО УКАЗАННЫЕ ВЕЩЕСТВА ДИССОЦИИРУЮТ ПОЛНОСТЬЮ

05. В РАСТВОРЕ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ С рН = 2 КОНЦЕНТРАЦИЯ ВЕЩЕСТВА ПРИ α = 100% РАВНА _____ МОЛЬ/ДМ 3

06. рН РАСТВОРА ГИДРОКСИДА БАРИЯ РАВЕН 13, КОНЦЕНТРАЦИЯ ОСНОВАНИЯ В НЕМ ПРИ α =100% РАВНА ______ МОЛЬ/ ДМ 3

07. РАСТВОР, В 500 МЛ КОТОРОГО РАСТВОРЕНО 1,825 г HCl, ИМЕЕТ рН, РАВНЫЙ

08. УКАЖИТЕ рН 0,003 МОЛЯРНОГО РАСТВОРА СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ

Контрольные задания

09. Рассчитать рН и рОН слюны, если концентрация ионов водорода в ней составляет 1,78·10 –7 моль·дм -3 .

10. Физиологическое значение рН крови 7,36. Определить концентрацию ионов [H + ] и [OH — ] в крови.

11. Рассчитать рН раствора соляной кислоты с концентрацией 0,03 моль/дм 3 и водного раствора гидроксида калия с концентрацией 0,12 моль/дм 3 , считая, что указанные вещества диссоциируют полностью.

12. Определите рН кишечного сока, если концентрация гидроксид- анионов ОН — в составе кишечного сока составляет 2,3·10 -6 моль·дм -3 .

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для вузов / Ю. А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др.; Под ред. Ю.А. Ершова. – 5-е изд., стер. – М.: Высш.шк., 2005. – С. 66 – 76, 101 – 107.

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. пособие для студентов медицинских спец. вузов / Ю.А. Ершов, А.М. Кононов, С.А. Пузаков и др.; Под ред. Ю.А. Ершова, В.А. Попкова. – М. : Высш. шк., 2008. – С.45-50.

Свойством всех живых организмов является постоянство рН биологических жидкостей, тканей и органов. Это постоянство поддерживается их буферными системами и необходимо для обеспечения нормальной деятельности ферментов, регулирования осмотического давления и других показателей.

Знания по теме «Буферные «системы» необходимы для понимания механизма их действия, количественной оценки способности буферных систем связывать посторонние кислоты и щелочи, понимания их взаимосвязи и роли в поддержании кислотно-основного гомеостаза.

Кроме того, важно уметь готовить буферные растворы для последующего использования их в различных медико-биологических, химических и клинических исследованиях.

Буферными называют системы, состоящие из двух сопряженных компонентов, способных до определенного предела противодействовать изменению рН среды при добавлении к ним небольших количеств кислоты и щелочи, а также при разбавлении раствора или концентрировании.

Способность буферных систем сохранять постоянство pH называется буферным действием.

По составу, с точки зрения протонной теории, буферные системы делят на кислые и основные.

Кислые буферные системы состоят из слабой кислоты и сопряженного с ней избытка сильного основания, создаваемого солью этой кислоты.

Например: Ацетатная буферная система – кислая буферная система, состоит из:

СН3СООNa – растворимая соль (содержит сопряженное сильное основание СН3СОО — ).

Аммиачная буферная система – основная буферная система, состоит из:

4Сl –растворимая соль (содержит сопряженную сильную кислоту NН4 + ).

Буферные системы в растворенном состоянии образуют буферные растворы.

Буферные растворы, в отличие от буферных систем, могут быть многокомпонентными.

Кровь относят к буферным растворам.

Водородный показатель среды буферного раствора рассчитывают по уравнению Гендерсона-Гассельбаха:

pH — водородный показатель среды буферного раствора,

pKa – показатель константы кислотности слабой кислоты,

[соль]/[кислота]– количества соли и кислоты в момент равновесия; буферное соотношение.

— C (1/z с), C (1/z к) – исходные молярные концентрации эквивалентов соли и кислоты, моль·дм -3 ;

— V (с), V (к) – объемы растворов соли и кислоты соответственно, см 3 .

Величину, характеризующую способность буферной системы противодействовать смещению реакции среды при добавлении кислот и щелочей, называют буферной емкостью (B). Буферную ёмкость можно определить по кислоте или по основанию.

Буферная ёмкость показывает сколько моль-эквивалентов сильной кислоты или щелочи следует добавить к 1 дм 3 буферного раствора, чтобы изменить его рН на единицу.

B – буферная ёмкость, моль дм -3 ;

C(1/z кисл.; осн.) – молярная концентрация эквивалента добавляемой кислоты или основания;

V(кисл.; осн.) – объем раствора добавляемой кислоты или основания, см 3 ;

V (буф.)- объем буферного раствора, см 3 .

Для сохранения оптимальных условий обменных процессов необходимо постоянство pH внутренних сред организма. Постоянство кислотности сред, наряду с физиологическими механизмами поддерживается буферными системами организма.

Контрольные вопросы

1. Буферные системы, их состав, свойства, классификация. Механизм буферного действия. Буферные растворы

Рекомендуем прочесть:  Релиф свечи беременным можно

2. Уравнение кислых буферных систем Гендерсона-Гассельбаха, его вывод и анализ. Зона буферного действия.

3. Буферная емкость. Факторы, влияющие на величину буферной емкости.

4. Биологическая роль буферных систем. Буферные системы крови: гемоглобиновая, оксигемоглобиновая, белковая, водородкарбонатная, фосфатная, эфиры глюкозы и фосфорной кислоты различной степени замещенности.

5. Роль водородкарбонатной буферной системы в поддержании постоянства рН крови. Ацидоз. Алкалоз. Щелочной резерв крови.

Типовые задачи

Задача 1. Рассчитайте рН ацетатного буферного раствора, приготовленного из 80 мл 0,1 н раствора СН3СООН и 20 мл 0,1 н раствора СН3СООNa. КД (СН3СООН) = 1,74 · 10 – 5 .

Дано: Решение:
С (СН3СООН) = 0,1 н 1. Находим рКкислоты: рКкислоты = – lgКД = – lg 1,74 · 10 – 5 = 4,76
Vр (СН3СООН) = 80 мл = 0,08 л
С (СН3СООNa) = 0,1 н 2. Находим рН ацетатного буферного раствора:
Vр (СН3СООNa) = 20 мл
КД (СН3СООН) = 1,74 · 10 – 5 CC · VC 0,02 · 0,1 рН = рКкислоты + lg ———— = 4,76 + lg ————— = 4,16 CК · VК 0,08 · 0,1
—————————————
рН = ?
Ответ: рН = 4,16

Задача 2. Рассчитать рН оксалатной буферной системы, состоящей из100 см 3 раствора щавелевой кислоты с концентрацией С(1/2 Н2С2О4)=0,5 моль·дм -3 и 150 см 3 растворы оксалата натрия с концентрацией С(1/2 Na2C2O4)=0,25 моль·дм -3 ,если КД2С2О4)=5,6·10 -2 .

С(1/2Na2C2O4) = 0,25 моль·дм – 3 рН = 1,25 + lg(0,25·150)/(0,5·100 )= 1,125.

Задача 2. Рассчитайте объемы (см 3 ) 0,1М СН3СООН и 0,1 М СН3СООNa, необходимые для приготовления 100 см 3 буферного раствора с рН = 4,0. рК (СН3СООН) = 4,76

Дано: Решение:
C(СН3СООН) = 0,1моль/дм 3 1. По уравнению Гендерсона-Гассельбаха :
C(СН3СООNa) = 0,1моль/дм 3 рН = рК + lg (Cс·Vс)/(Cк·Vк)
Vбуф. = 100 см 3 lg(Cс·Vс)/(Cк·Vк) = pH – pK
рН = 4,0 2. Подставим данные:
рК (СН3СООН) = 4,76 lg(0,1·Vс)/(0,1·Vк) = 4 – 4,76 = –0,76
V(СН3СООН) = ? V(СН3СООNa) = ? 3. Vс + Vк = 100 см 3 lg Vс/(100 –Vc) = –0,76
Vс/(100 –Vc) = 10 -0,76 = 0,174 Vc = 14,84 см 3 Vк = 100 – 14,84 = 85,16 см 3
Ответ: V(СН3СООН) = 85,16 см 3 ; V(СН3СООNa) = 14,84 см 3

Задача 3. Рассчитайте рН фосфатного буфера, состоящего из 100 см 3 0,01 моль/дм 3 NaH2PO4 и 20 см 3 0,1 моль/дм 3 Na2HPO4. Как изменится рН при добавлении к этой смеси 30 мл раствора NaOH с молярной концентрацией С(NaОН) = 0,02 моль/дм 3 ?

Дано: Решение:
C(NaH2PO4) = 0,01моль/дм 3 1. По уравнению Гендерсона-Гассельбаха :
C(Na2HPO4) = 0,1моль/дм 3 рН = рК(H2PO4 – ) + lg (Cс·Vс)/(Cк·Vк)
V(NaH2PO4) = 100 см 3 pK (H2PO4 – ) = – lg1,6·10 – 7 = 6,8
V(Na2HPO4) = 20 см 3 2. Подставим данные:
V(NaOН) = 30 см 3 pH = 6,8 + lg(0,1·20)/(0,01·100) = 6,8 + lg2 = 7,1
C(NaОН) = 0,02моль/дм 3 3. Роль соли (основания) в буфере выполняет Na2HPO4, а роль кислоты – NaH2PO4 H2PO4 – + OH – ↔ HPO4 2– + H2O; HPO4 2– + Н + ↔ H2PO4 – кислота основание
КД2РО — 4)=1,6·10 -7 рН = ?
При добавлении NaOH в буфере уменьшится количество кислоты NaH2PO4 и увеличится количество соли Na2HPO4. Расчет ведем в миллимолях(ммоль) n(NaOH) = 30 мл · 0,02 = 0,6ммоль
рН = 6,8 + lg(2+0,6)/(1-0,6) = 6,8 + lg(2,6/0,4) = 7,615
Ответ: рН = 7,615

Задача 4. Рассчитайте буферную емкость по кислоте, если при добавлении к 100 см 3 гидрокарбонатного буфера с рН = 6,5 10 см 3 раствора НСl с молярной концентрацией эквивалента С(НСl) = 0,1 моль/дм 3 изменился до 6,3.

Дано: Решение:
C(НСl) = 0,1 моль/дм 3 1. По уравнению:
V(НСl) = 10 см 3 Bк = V(HCI)·С(НСl) /Vбуф. ·ΔpH
Vбуф. = 100 см 3 Bк = 10 · 0,1 / 100 · (6,5 – 6,3) = 0,05 моль/дм 3
рН1 = 6,5
рН2 = 6,3
Вк = ?
Ответ: Bк = 0,05 моль/дм 3

Тестовые задания для самоконтроля

Выберите правильный вариант ответа

01. ВЫБЕРИТЕ БУФЕРНУЮ СИСТЕМУ

02. УКАЖИТЕ КАК НАЗЫВАЕТСЯ СДВИГ РЕАКЦИИ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА В ЩЕЛОЧНУЮ СТОРОНУ

B – буферная ёмкость, моль дм -3 ;

Кислотность (лат. aciditas) — характеристика активности ионов водорода в растворах и жидкостях.

В медицине кислотность биологических жидкостей (крови, мочи, желудочного сока и других) является диагностически важным параметром состояния здоровья пациента. В гастроэнтерологии, для правильного диагностирования целого ряда заболеваний, например, пищевода и желудка, одномоментная или даже средняя величина кислотности не является значимой. Чаще всего важно понимание динамики изменения кислотности в течение суток (ночная кислотность нередко отличается от дневной) в нескольких зонах органа. Иногда важно знать изменение кислотности, как реакцию на определенные раздражители и стимуляторы.

  • Водородный показатель pH
  • Некоторые заблуждения
  • Величина рН для некоторых продуктов и воды
  • Кислотность и пищеварительные ферменты
  • Кислотность слюны и полости рта
  • Кислотность секрета глотки и гортани
  • Кислотность в пищеводе
  • Кислотность в желудке. Повышенная и пониженная кислотность
  • Кислотность в кишечнике
  • Кислотность кала
  • Кислотность крови
  • Кислотность мочи
  • Кислотность влагалища, цервикального канала и полости матки
  • Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в женских половых органах
  • Кислотность спермы
  • Кислотность кожи
  • Кислотность других биологических жидкостей человека
  • Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в органах пищеварения
  • Меры и эталоны кислотности
Водородный показатель pH

Исходя из того, что в нейтральной среде аН = а и из выполнения равенства для чистой воды при 22 °С: аН × а = Кw = 10 − 14 , получаем, что кислотность чистой воды при 22 °С (то есть нейтральная кислотность) = 7 ед. pH.

Растворы и жидкости в отношении их кислотности считаются:

  • нейтральными при рН = 7
  • кислыми при pH 7
Некоторые заблуждения

Если кто-то из пациентов говорит, что у него «нулевая кислотность», то это не более, чем оборот речи, означающий, скорее всего, что у него нейтральное значение кислотности (рН=7). В организме человека величина показателя кислотности не может быть меньше 0,86 рН. Также распространено заблуждение, что величины кислотности могут быть только в диапазоне от 0 до 14 pH. В технике возможен показатель кислотность и отрицательный, и больше 20.

Когда говорят о кислотности кого-либо органа, важно при этом понимать, что часто в различных частях органа кислотность может значительно отличаться. Кислотность содержимого в просвете органа и кислотность на поверхности слизистой оболочки органа также часто бывает не одинаковой. Для слизистой оболочки тела желудка характерно, что кислотность на поверхности слизи, обращенной в просвет желудка кислотность 1,2–1,5 рН, а на стороне слизи, обращённой к эпителию — нейтральная (7,0 рН).

Величина рН для некоторых продуктов и воды

В таблице ниже указаны величины кислотности некоторых распространенных продуктов и чистой воды при разной температуре:

Продукт Кислотность, ед. рН
Лимонный сок 2,1
Вино 3,5
Томатный сок 4,1
Апельсиновый сок 4,2
Черный кофе 5,0
Чистая вода при 100 °С 6,13
Чистая вода при 50 °С 6,63
Свежее молоко 6,68
Чистая вода при 22 °С 7,0
Чистая вода при 0° С 7,48
Кислотность и пищеварительные ферменты

Очень многие процессы в организме невозможны без участия специальных белков – ферментов, которые катализируют химические реакции в организме, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Пищеварительный процесс не возможен без участия разнообразных пищеварительных ферментов, расщепляющих разные органические молекулы пищи и действующих только в узком диапазоне кислотности (своем для каждого фермента). Важнейшие протеолитические ферменты (расщепляющие белки пищи) желудочного сока: пепсин, гастриксин и химозин (реннин) продуцируются в неактивной форме – в виде проферментов и позже активируется соляной кислотой желудочного сока. Пепсин наиболее активен в сильнокислой среде, с pH от 1 до 2, гастриксин имеет максимум активности при рН 3,0–3,5, химозин, расщепляющий белки молока до нерастворимого белка казеина, имеет максимум активности при рН 3,0–3,5.

Протеолитический ферменты, выделяемые поджелудочной железой и «действующие» в двенадцатиперстной кишке: трипсин имеющий оптимум действия в слабощелочной среде, при pH 7,8–8,0, близкий к нему по функциональности химотрипсин наиболее активен в среде с кислотностью до 8,2. Максимум активности карбоксипептидаз А и В 7,5 рН. Близкие значения максимальной и у других ферментов, выполняющих пищеварительные функции в слабощелочной среде кишечника.

Пониженная или повышенная кислотность по отношению к норме в желудке или двенадцатиперстной кишке, таким образом, приводит к существенному снижению активности тех или ферментов или даже их исключению из пищеварительного процесса, и, как следствие к проблемам с пищеварением.

Кислотность слюны и полости рта

Кислотность слюны зависит от скорости слюноотделения. Обычно кислотность смешанной слюны человека равна 6,8–7,4 pH, но при большой скорости слюноотделения достигает 7,8 pH. Кислотность слюны околоушных желёз равна 5,81 pH, подчелюстных — 6,39 pH.

У детей в среднем кислотность смешанной слюны равна 7,32 pH, у взрослых — 6,40 pH (Римарчук Г.В. и др.).

Кислые гастроэзофагеальные и фаринголарингеальные рефлюксы, достигающие полости рта, играют ведущую роль в возникновении патологии полости рта. В результате попадания соляной кислоты происходит снижение кислотности смешанной слюны ниже 7,0 рН. Слюна, в норме обогащенная кальцием, фосфатами, содержащая карбонаты, натрий, калий, магний и обладающая щелочными свойствами, при низком рН, особенно при значениях 6,2–6,0, приводит к очаговой деминерализации эмали зубов с появлением эрозий твердых тканей зубов и образованием в них полостей — кариеса (Новикова В.П., Шабанов A.M.).

Рекомендуем прочесть:  Как Высчитать Пол Ребенка При Зачатии

Кислотность зубного налета зависит от состояния твердых тканей зубов. Будучи нейтральной у здоровых зубов, она смещается в кислую сторону, в зависимости от степени развития кариеса и возраста подростков. У 12-летних подростков с начальной стадией кариеса (предкариесом) кислотность зубного налета равна 6,96 ± 0,1 pH, у 12–13-летних подростков со среднем кариесом кислотность зубного налета от 6,63 до 6,74 pH, у 16-летних подростков при поверхностном и среднем кариесе кислотность зубного налета равна, соответственно, 6,43 ± 0,1 pH и 6,32 ± 0,1 pH (Кривоногова Л.Б.).

Кислотность секрета глотки и гортани

Кислотность секрета глотки и гортани у здоровых и больных хроническим ларингитом и фаринголарингеальным рефлюксом различна (А.В. Лунев):

Среднее значение рН секрета глотки и гортани внутри групп не имеет значимых различий. У больных при сравнении с группой здоровых лиц кислотность секрета глотки и гортани выше (т.е. рН меньше).

Кислотность в пищеводе

Нормальная кислотность в пищеводе 6,0–7,0 рН. В пищевод, кроме пищи и потребляемой жидкости, периодически поступает слюна, имеющая нейтральную и слабощелочную величину кислотности, а также рефлюксат, забрасываемый из желудка гастроэзофагеальными рефлюксами. Чаще рефлюксат имеет кислотность, соответствующую кислотности желудка. Поэтому на время находжения желудочного рефлюксата в пищеводе кислотность последнего увеличивается, величина рН уменьшается до 1,5–2. Если гастроэзофагеальных рефлюксов относительно немного, они считаются физиологичными и не сказываются на состоянии пищевода. В противном случае возможно раздражение рефлюксатом эпителия пищевода и развитие гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.

На рисунке выше дан график кислотности в пищеводе здорового человека, полученный с помощью внутрижелудочной рН-метрии (Рапопорт С.И.). На графике хорошо наблюдаемы гастроэзофагеальные рефлюксы – резкие уменьшения кислотности до 2–3 рН, в данном случае являющиеся физиологичными.

Кислотность в желудке. Повышенная и пониженная кислотность

Максимальная наблюдаемая кислотность в желудке 0,86 рН, что соответствует кислотопродукции 160 ммоль/л. Минимальная кислотность в желудке 8,3 рН, что соответствует кислотности насыщенного раствора ионов HCO3 — . Нормальная кислотность в просвете тела желудка натощак 1,5–2,0 рН. Кислотность на поверхности эпителиального слоя, обращённого в просвет желудка 1,5–2,0 рН. Кислотность в глубине эпителиального слоя желудка около 7,0 рН. Нормальная кислотность в антруме желудка 1,3–7,4 рН.

Причиной многих болезней органов пищеварительного тракта является дисбаланс процессов кислотопродукции и кислотонейтрализации. Длительная гиперсекреции соляной кислоты или недостаточность кислотонейтрализации, и, как следствие, повышенная кислотность в желудке и/или двенадцатиперстной кишке, вызывает так называемые кислотозависимые заболевания. В настоящее время к ним относят: пептическую язву желудка и двенадцатиперстной кишки, гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь (ГЭРБ), эрозивно-язвенные поражения желудка и двенадцатиперстной кишки на фоне приема аспирина или нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), синдром Золлингера-Эллисона, гастриты и гастродуодениты с повышенной кислотностью и другие.

Пониженная кислотность наблюдается при анацидных или гипоацидных гастрите или гастродуодените, а также при раке желудка. Гастрит (гастродуоденит) называется анацидным или гастритом (гастродуоденитом) с пониженной кислотностью, если кислотность в теле желудка составляет примерно 5 или больше ед. pH. Причиной пониженной кислотности часто бывает атрофия париетальных клеток в слизистой оболочке или нарушения в их функциях.

Кислотность в кишечнике

Нормальная кислотность в луковице двенадцатиперстной кишки 5,6–7,9 рН. Кислотность в тощей и подвздошной кишках нейтральная или слабощелочная и находится в пределах от 7 до 8 рН. Кислотность сока тонкой кишки 7,2–7,5 рН. При усилении секреции достигает 8,6 рН. Кислотность секрета дуоденальных желез — от рН от 7 до 8 рН.

Кислотность сока толстой кишки 8,5–9,0 рН.

В нижних отделах толстой кишки значения pH кислотности постепенно возрастают, достигая максимального значения рН в области ректосигмоидального перехода. В нижеследующей таблице дана кислотность в сигмовидной и прямой кишках здорового человека, полученная методом прицельной эндоскопической рН-метрии (Чуркин И.А.):

Номер точки на рисунке Кислотность,
ед. рН

Кислотность кала
Кислотность крови

Кислотность плазмы артериальной крови человека колеблется в пределах от 7,37 до 7,43 рН, составляя в среднем 7,4 рН. Кислотно-щелочное равновесие в крови человека является одним из самых стабильных параметров, поддерживающее кислые и щелочные компоненты в определенном равновесии в очень узких границах. Даже небольшой сдвиг от указанных пределов может привести к тяжелой патологии. При сдвиге в кислотную сторону возникает состояние, называемое ацидозом, в щелочную — алколозом. Изменение кислотности крови выше 7,8 рН или ниже 6,8 рН несовместимо с жизнью.

Кислотность венозной крови — 7,32–7,42 рН. Кислотность эритроцитов составляет 7,28–7,29 рН.

Кислотность мочи

У здорового человека при нормальном питьевом режиме и сбалансированном питании кислотность мочи находится в пределах от 5,0 до 6,0 рН, но может колебаться от 4,5 до 8,0 рН. Кислотность мочи новорожденного в возрасте до месяца в норме — от 5,0 до 7,0 рН.

Кислотность мочи повышается, если в рационе человека преобладает мясная пища, богатая белками. Увеличивает кислотность мочи тяжелая физическая работа. Молочно-растительная диета приводит к тому, что моча становится слабощелочной. Повышение кислотности мочи отмечается при повышенной кислотности желудка. Пониженная кислотность желудочного сока не влияет на кислотность мочи. Изменение кислотности мочи чаще всего соответствует изменению кислотности крови. Кислотность мочи изменяется при многие заболевания или состояниях организма, поэтому определение кислотности мочи является важным диагностическим фактором.

Кислотность влагалища, цервикального канала и полости матки

Нормальная кислотность влагалища женщины колеблется от 3,8 до 4,4 pH и в среднем составляет 4,0–4,2 pH. Кислотность влагалища при различных заболеваниях:

  • цитолитический вагиноз: кислотность меньше 4,0 рН
  • нормальная микрофлора: кислотность от 4,0 до 4,5 pH
  • кандидозный вагинит: кислотность от 4,0 до 4,5 pH
  • трихомонадный кольпит: кислотность от 5,0 до 6,0 pH
  • бактериальный вагиноз: кислотность больше 4,5 pH
  • атрофический вагинит: кислотность больше 6,0 pH
  • аэробный вагинит: кислотность больше 6,5 pH

За поддержание кислотной среды и подавление роста условно-патогенных микроорганизмов во влагалище отвечают лактобактерии (лактобациллы) и, в меньшей степени, другие представители нормальной микрофлоры. При терапии многих гинекологических заболеваний на первый план выходит восстановление популяции лактобацилл и нормальной кислотности.

По данным Ившина В.Г. и др. (2020) в области наружного зева среда кислая: рН = 6,42 ± 0,026. По ходу цервикального канала величина рН плавно возрастает. В области внутреннего зева величина рН приближается к нейтральной: 6,96 ± 0,013. При продвижении датчика в полости матки отмечается плавное увеличение рН от 7,14 ± 0,11 до 7,19 ± 0,11. На слизистой дна матки среда слабощелочная: рН = 7,22 ± 0,007.

Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в женских половых органах
Кислотность спермы
Кислотность кожи

Поверхность кожи покрыта воднолипидной кислотной мантией или мантией Маркионини, состоящей из смеси кожного сала и пота, в которую добавлены органические кислоты — молочная, лимонная и другие, образованные в результате биохимических процессов, протекающих в эпидермисе. Кислотная воднолипидная мантия кожи является первым барьером защиты от микроорганизмов. У большинства людей в норме кислотность мантии равна 3,5–6,7 рН. Бактерицидное свойство кожи, придающее ей способность противостоять микробной инвазии, обусловлено кислой реакцией кератина, своеобразным химическим составом кожного сала и пота, наличием на ее поверхности защитной воднолипидной мантии с высокой концентрацией водородных ионов. Входящие в ее состав низкомолекулярные жирные кислоты, в первую очередь гликофосфолипиды и свободные жирные кислоты, обладают бактериостатическим эффектом, селективным для патогенных микроорганизмов. Поверхность кожи заселена нормальной симбиотической микрофлорой, способной к существованию в кислой среде: Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes и другие. Некоторые из этих бактерий сами вырабатывают молочную и другие кислоты, внося свой вклад в формирование кислотной мантии кожи.

Верхний слой эпидермиса (кератиновые чешуйки) имеет кислотность с величиной рН от 5,0 до 6,0. При некоторых кожных заболеваниях величина кислотности изменяется. Например, при грибковых заболеваниях рН возрастает до 6, при экземе до 6,5, при угревой сыпи до 7.

Кислотность других биологических жидкостей человека

Кислотность жидкостей внутри человеческого организма в норме совпадает с кислотностью крови и находится в пределах от 7,35 до 7,45 pH. Кислотность некоторых других биологических жидкостей человека в норме приведена в таблице:

Биологическая жидкость Кислотность в норме, ед. рН
Цитоплазма клеток около 7,45
Слеза от 7,3 до 7,5
Ликвор (спинномозговая жидкость) от 7,35 до 7,8
Желчь от 8,0 до 8,5
Женское молоко от 6,9 до 7,5
Панкреатический сок от 7,5 до 9,0
Синовиальная жидкость (коленный сустав) от 7,3 до 7,6
Сок предстательной железы от 6,6 до 6,8
Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие проблематику кислотности в органах пищеварения
Меры и эталоны кислотности

Для поверки, калибровки средств измерения кислотности в медицине и технике выпускаются специальные «меры кислотности», «буферные растворы», «стандарт-титры». Они способны поддерживать строго установленную величину кислотности раствора, не меняющуюся при измерениях и в течение определённого времени. Подробнее см. «Стандарт-титры и буферные растворы для калибровки».

На фотографии справа: буферные растворы с рН=1,2 и рН=9,18 для калибровки рН-зондов.

Когда говорят о кислотности кого-либо органа, важно при этом понимать, что часто в различных частях органа кислотность может значительно отличаться. Кислотность содержимого в просвете органа и кислотность на поверхности слизистой оболочки органа также часто бывает не одинаковой. Для слизистой оболочки тела желудка характерно, что кислотность на поверхности слизи, обращенной в просвет желудка кислотность 1,2–1,5 рН, а на стороне слизи, обращённой к эпителию — нейтральная (7,0 рН).

Давайте будем совместно делать уникальный материал еще лучше, и после его прочтения, просим Вас сделать репост в удобную для Вас соц. сеть.


Об авторе: beremenaya