Вода, которую мы пьем: жесткость, показатель pH, минерализация

Человек оценивает качество питьевой воды по двум основным показателям – цвету и запаху. Но есть не менее важные свойства, которые напрямую влияют на то, можно ли считать воду пригодной для питья. Особенно это касается щелочности, о которой осведомлены далеко не все. В данной статье мы постараемся разобраться в том, какая норма допустима, как ее определить и каким образом привести уровень щелочности к оптимальным показателям.

image

Что такое щелочность воды?

Во-первых, следует определиться с тем, что из себя представляет данное понятие. Если обращаться к учебникам, щелочность – это число гидроксильных ионов, которые содержатся в воде, и анионов слабых кислот. Следует отметить, что щелочной называется та среда, в которой водородный показатель превышает значение 7. Все, что ниже – это кислая среда. При этом щелочность и pH связаны напрямую – чем больше первый показатель, тем выше и второй. Щелочность измеряется в ммоль/дм³, pH – в единицах.

В соответствии с европейскими санитарными нормами допустимым значением pH для питьевой воды является диапазон 6,5-8,5 единиц, дистиллированной, то есть условно нейтральной – 7 единиц. Предельно допустимой концентрацией по щелочности согласно нормам СанПиН является значение 4,4 ммоль/дм³. Это касается нецентрализованных источников водоснабжения.

Каким образом показатели щелочности могут влиять на организм?

Нормам щелочности придается большое значение и тому есть важная причина – ее уровень напрямую влияет на состояние организма. Оптимальный показатель поможет стабилизировать различные функции организма, включая обменные процессы, а также активизировать мозговую деятельность.

image

Однако, в случае превышения установленной нормами концентрации возможно возникновение ряда проблем: зуда, высыпания, раздражения слизистой оболочки. Именно поэтому столь важно определять щелочность питьевой воды и контролировать эти показатели.

Сохранение кислотно-щелочного баланса возможно благодаря оптимизации рациона, однако сложность в том, что большая часть продуктов имеет в своем составе кислую среду, поэтому важно также пить и воду, что увеличит объем переносимого кровью кислорода. Но подойдет не всякая вода, а со значениями, близкими к нейтральным.

Определение щелочности и регулирование уровня pH

Уровень pH может колебаться и зависит от региона. В случае превышения допустимых значений необходимо уделить внимание их стабилизации. Для измерения уровня pH в домашних условиях используются специальные тестеры, но для определения щелочности не обойтись без услуг профессиональных лабораторий, оснащенных современным оборудованием и имеющих необходимый уровень аккредитации.

После проведения исследования специалисты предоставят рекомендации по поддержанию уровня щелочности. В случае его превышения – помогут выбрать решение для его снижения за счет использования специальных фильтров. В частности, с этой проблемой эффективно справляются системы обратного осмоса, которые не только стабилизируют показатели, но также нормализуют состав воды, уменьшая жесткость и минерализацию.

Полезные статьи

Термотолерантные колиформные бактерии в воде

Проведение анализов почвы, лабораторные исследования

Трехвалентный хром в сточных водах

Оставьте заявку онлайн Наши сотрудники перезвонят и проконсультируют по вашему вопросу

Скажите, кто из нас, потребляя ароматный кусок поджаренного мяса или свежую котлету, задумывался над тем, а хватит ли в организме кислоты и щелочи это все переработать? Кислотно-щелочной баланс, как выяснили в нашем веке ученые, и есть главное, от чего зависит, насколько человек будет здоров, бодр и весел. На упаковке почти любого продукта питания Вы можете найти информацию о том, сколько в нем содержится белков, жиров и углеводов и какова энергетическая ценность 100 г этой пищи.

Американские ученые в начале 21 века сделали подлинное открытие, когда выявили, что у любого продукта есть еще один фундаментальный показатель, который имеет критическое значение для нашего здоровья — это кислотная нагрузка пищи. Она складывается из соотношения в пище компонентов, которые в ходе метаболизма образуют либо кислоту, либо щелочь.

Кислотная нагрузка (КН) измеряется по принципу кислота минус щелочь.

Когда в пище преобладают компоненты, образующие серную кислоту (серосодержащие аминокислоты в белках) или органические кислоты (жиры, углеводы), то КН имеет положительную величину.

Если в пище больше компонентов, образующих щелочь (органические соли магния, кальция, калия), то КН представляет собой отрицательную величину.

На основе компьютерного анализа этими учеными была составлена таблица кислотной нагрузки основных продуктов питания.

Кислотная нагрузка основных продуктов питания (в миллиэквивалентах на 240 килокалорий)

Кислые продукты

Нейтральные продукты

Щелочные продукты

Мясо = 67,9

Бобовые- = -0,8

Листовая зелень= -59,1

Зерновые = 13,8

Орехи= 0,1

Овощи= -46,5

Сыр = 4,2

 

Коренья= -26,4

Молоко и йогурт = 2,8

 

Клубни= -10,6

Яйца = 2,5

 

Фрукты= -5,8

Источник: Американский журнал клинического питания. 2002,76(6) 1308-1316

pH, или показатель кислотно-щелочного равновесия

Это мера относительной концентрации водородных (Н+) и гидроксильных (ОН-) ионов в жидкой системе и выражается в масштабе от 0 (полное насыщение ионами водорода Н+) до 14 (полное насыщение гидроксильными ионами ОН-), дистиллированная вода считается нейтральной с рН 7,0.

Повышение концентрации положительных ионов водорода (Н+) в любой из жидких сред организма вызывает смещение значений рН в сторону нуля и носит название кислотного сдвига.

Повышение концентрации гидроксильных ионов ОН вызывает смещение значений рН в сторону значения 14 и носит название щелочного сдвига.

рН артериальной крови= 7,35-7,45 рН венозной крови=7,26-7,36 рН лимфы= 7,35-7,4 рН межклеточной жидкости=7,26-7,38 рН внутрисуставной жидкости=7,3

Неправильное питание — причина хронического закисления организма

Питание современного человека характеризуется дисбалансом ионов водорода и бикарбоната, что вызывает пожизненный, слабовыраженный болезнетворно (патогенно) существующий системный метаболический ацидоз (закисление).

По данным антропологов рацион древнего человека состоял на 1/3 из нежирного мяса и на 2/3 из растительной пищи. В этих условиях питание носило исключительно щелочной характер.

Кислотная нагрузка пищи древнего человека составляла в среднем минус 78.

Ситуация принципиально изменилась с возникновением аграрной цивилизации, когда человек стал употреблять в пищу много зерновых культур, молочные продукты и жирное мясо одомашненных животных.

Но особенно драматические сдвиги в питании произошли в конце 20 века, когда рацион заполнили промышленно обработанные кислые продукты питания.

Эти изменения в составе диеты были названы факторами риска в патогенезе болезней цивилизации: атеросклероза, гипертонии, остеопороза, диабета 2 типа.

Кислотная нагрузка пищи современного человека составляет плюс 48.

Диета современного человека богата насыщенными жирами, простыми сахарами, поваренной солью и бедна клетчаткой, магнием и калием. В ней доминируют рафинированные и обработанные продукты, сахар, мучные изделия, множество полуфабрикатов.

Что представляет собой пища современного человека? Это пицца, чипсы, глазированные сырки, новоявленные чудо-молочные продукты, кондитерские изделия, прохладительные сладкие напитки. Эта пища имеет кислые валентности. Организм постоянно стремится уравновесить это соотношение, поддерживая строго определенный уровень рН. Этот параметр оказывает существенное влияние на все биохимические процессы в организме.

Чем же опасно закисление организма?

Снижение рН в организме приводит к снижению иммунитета и появлению более чем 200 заболеваний, включая дальнозоркость и катаракту, хондрозы, желчнокаменную, почечнокаменную болезни, онкологию. Если у одного человека проявляется несколько заболеваний одновременно, налицо явное падение рН крови. Естественно, что восстановлении рН до нормы, является необходимым условием лечения этих состояний.

При снижении рН, т.е. при повышении кислотности, отмечается:

  • нарушение иммунной реакции, быстро размножаются вирусы, бактерии, грибы. Еще в 1932 году Отто Варбург получил Нобелевскую премию по химии за определение условий жизни злокачественных опухолей. Клетки опухолей (а также бактерии и патогенные микроорганизмы) великолепно размножаются при закислении крови, т.е. при падении рН ниже 7,2-7,3 единиц. При нормализации рН опухоли вначале прекращали рост, а затем рассасывались! Если рН крови в норме, чужеродные бактерии и микроорганизмы не имеют условий для размножения.
  • в жертву приносится скелет, так как в целях ощелачивания магний и кальций вымываются из костей, что приводит к развитию остеопороза.
  • в ответ на закисление организм выбрасывает в кровоток избыточное каличество кальция. Этот избыток организм стремится удалить, но откладывает его, к сожалению, не обратно в кости, а на поверхность костей и суставов, а также в почках, желчном пузыре. Начинается помутнение хрусталика, ускоряется развитие катаракты и т. д.
  • плохо усваиваются витамины и микроэлементы.
  • возникают заболевания сосудов, сердца, суставов, крови.
  • хроническое закисление также может вызывать гипофункцию щитовидной железы, головные боли, тревожность, бессонницу, отеки.
  • возникают хроническая слабость и боли в мышцах.
  • кислая реакция слюны разрушает зубы.
  • При рН=7 и температуре 25 °C вода является нейтральной;
  • при рН<7 вода является кислой;</li>
  • при рН>7 вода становится щелочной.

Природная вода может иметь pH от 3,2 до 10,5. Термин «pH» ввел в научный лексикон датский химик Сорен Петр Лауриц Соренсен (1868-1939), однако и он основывался на ряде исследований, которые вплотную подбирались к определению этого понятия. Соренсен обозначал некую силу воды как potentia hydrogeni («сила водорода»), или pondus hydrogenii («вес водорода»).

Влияние рН на здоровье человека

Водородный показатель воды очень важен для человека, поскольку биохимические процессы в организме проходят при строго заданной кислотности, ферменты работают только в определенных пределах рН, при выходе за которые теряют свою активность. Так, наибольшую активность фермент пепсин имеет при рН=2. Людям с пониженной кислотностью назначают прием растворов кислот, а с повышенной – противокислотных средств. Многие важные микроэлементы усваиваются только при определенной кислотности (например, железо – при рН от 6,0 до 7,0, а йод — при рН от 6,3 до 6,6). Кислотность крови также должна находиться в очень узком диапазоне значений, опасны даже небольшие степени ее подкисления или защелачивания. В целом для клеток организма человека характерен рН около 7, а для внеклеточной жидкости – 7,4. Таким образом, величина pH влияет на наше здоровье, поэтому следует выбирать продукты с оптимальным водородным показателем.

pH различных напитков

Интересные показатели демонстрируют популярные в современном мире напитки. Так, молоко имеет средний pH=6,7, кофе – 5,0, пиво – от 4,0 до 4,5, вино – от 3,3 до 3,6, чай – 5,5. Если? К примеру, человек любит чай, нелишним будет обратить пристальное внимание на то, какая вода используется для его приготовления. Она может не только существенно изменять вкус напитка, но и влиять на его полезность. О том, какая вода нужна организму и как мы сами можем повлиять на pH того, что мы пьем, расскажем дальше.

Какая вода нужна организму

Здоровый человек должен употреблять сбалансированную по соотношению минералов воду с pH от 7,0 до 8,0. Такая среда способствует оптимальному питанию клеток, препятствует развитию патогенных микроорганизмов, требуется для выстраивания внутренних связей между клетками и поддержания структуры тканей. По данным японских ученых, питьевая вода с pH выше 6,5-7 увеличивает показатели продолжительности жизни населения на 20-30 %.

Специализация ООО «Фирма «Меркурий» – доставка воды в Москве. Мы знаем, какая вода нужна людям, предлагая только высококачественные продукты, а также все необходимое оборудования для розлива (аренда кулера в Москве).

Подробнее о доставке питьевой воды на дом и в офис

А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская Анализ и оценка качества поверхностных вод

Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.

Предыдущая Оглавление Следующая

1.2. Показатели экологического состояния водоемов и качества поверхностных вод

1.2.3. Гидрохимические показатели воды

Данная группа включает показатели, свойственные воде в ее естественном (природном) состоянии, характеризующие химический состав воды и определяемые, как правило, гидрохимическими методами. В число основных гидрохимических показателей качества воды входят: водородный показатель (рН), растворенный кислород, минерализация (анионы – карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды; и катионы – кальций, магний, натрий и калий), сухой остаток, общая жесткость, биогенные элементы (нитраты, фосфаты, аммоний, нитриты), фториды, железо общее. Количественные данные по этим показателям занимают значительное место в совокупности данных о состоянии водного объекта и могут быть определены без серьезных трудностей полевыми и лабораторными методами, при соблюдении правил отбора и хранения проб.

Водородный показатель (рН). Содержание ионов водорода (гидроксония – H3O+) в природных водах определяется в основном количественным соотношением концентраций угольной кислоты и ее ионов:

Для удобства выражения содержания водородных ионов была введена величина, представляющая собой логарифм их концентрации, взятый с обратным знаком:

pH = -lg[H+].

Для поверхностных вод, содержащих небольшие количества диоксида углерода, характерна щелочная реакция. Изменения pH тесно связаны с процессами фотосинтеза (при потреблении CO2 водной растительностью высвобождаются ионы ОН). Источником ионов водорода являются также гумусовые кислоты, присутствующие в почвах. Гидролиз солей тяжелых металлов играет роль в тех случаях, когда в воду попадают значительные количества сульфатов железа, алюминия, меди и других металлов:

В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого водопользования, воды водных объектов в зонах рекреации, а также воды водоемов рыбохозяйственного назначения величина pH не должна выходить за пределы интервала значений 6,5–8,5.

Величина pH воды – один из важнейших показателей качества вод. Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, происходящих в природных водах. От величины pH зависит развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, агрессивное действие воды на металлы и бетон. Величина pH воды также влияет на процессы превращения различных форм биогенных элементов, изменяет токсичность загрязняющих веществ.

В водоеме можно выделить несколько этапов процесса его закисления. На первом этапе рН практически не меняется (ионы бикарбоната успевают полностью нейтрализовать ионы Н+). Так продолжается до тех пор, пока общая щелочность в водоеме не упадет примерно в 10 раз до величины менее 0,1 моль/дм3.

На втором этапе закисления водоема рН воды обычно не поднимается выше 5,5 в течение всего года. О таких водоемах говорят как об умеренно кислых. На этом этапе закисления происходят значительные изменения в видовом составе живых организмов.

На третьем этапе закисления водоема рН стабилизируется на значениях рН<5 (обычно рН 4,5), даже если атмосферные осадки имеют более высокие значения рН. Это связано с присутствием гумусовых веществ и соединений алюминия в водоеме и почвенном слое. </p>

Природные воды в зависимости от рН рационально делить на семь групп (табл. 6) [1].

Группы природных вод в зависимости от рН

Группа

рН

Примечание

Сильнокислые воды

<3</p>

результат гидролиза солей тяжелых металлов (шахтные и рудничные воды)

Кислые воды

3–5

поступление в воду угольной кислоты, фульвокислот и других органических кислот в результате разложения органических веществ

Слабокислые воды

5–6,5

присутствие гумусовых кислот в почве и болотных водах (воды лесной зоны)

Нейтральные воды

6,5–7,5

наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

Слабощелочные воды

7,5–8,5

наличие в водах Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

Щелочные воды

8,5–9,5

присутствие Na2CO3 или NaHCO3

Сильнощелочные воды

9,5

присутствие Na2CO3 или NaHCO3

Измерение рН при контроле качества природной и питьевой воды проводится практически повсеместно. Для определения рН используют рН-метрию и визуальную колориметрию: рН-метрия предполагает измерение водородного показателя с помощью стационарных (лабораторных) приборов – рН-метров, в то время как визуально-колориметрическое определение проводят с использованием портативных тест-комплектов, основанных на реакции универсального или комбинированного индикатора с водородными ионами, сопровождающейся изменением окраски раствора. Точность измерения водородного показателя с помощью рН-метра может быть высока (до 0,1 единицы рН и менее), с помощью визуально-колориметрических тест-комплектов – около 0,5 единицы рН.

В некоторых случаях – для быстрого анализа неизвестных растворов используется рН-индикаторная бумага, имеющая точность определения рН не более 1, что недостаточно для выполнения анализа природной и питьевой воды. Ниже приводится визуально-колориметрический метод определения рН как наиболее простой и доступный.

Оборудование и реактивы

О приготовлении растворов см. приложение 3.

Выполнение анализа

1. Колориметрическую пробирку сполосните несколько раз анализируемой водой. В пробирку налейте до метки анализируемую воду (5 мл).

2. Добавьте пипеткой-капельницей 3-4 капли (около 0,1 мл) раствора универсального индикатора и встряхните пробирку.

3. Окраску раствора сразу же сравните с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы. Окраску наблюдайте сверху через открытое отверстие пробирки на белом фоне при достаточном освещении.

Контроль точности определения водородного показателя

Контроль точности анализа может быть выполнен путем тестирования специально приготовленных контрольных буферных растворов, имеющих значения рН, близкие к приведенным образцам на контрольной шкале. Для контроля значений рН буферных растворов рекомендуется использовать рН-метр. Буферные смеси для приготовления контрольных растворов приведены в приложении 1.

Кислотность. Кислотность природных и сточных вод определяется их способностью связывать гидроксид-ионы. Расход гидроксида отражает общую кислотность воды. В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты и катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований). В этих случаях pH воды не бывает ниже 4,5.

В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4,5. Часть общей кислотности, снижающей pH до величин <4,5, называется <b>свободной.

Кислотность воды обусловлена содержанием в воде веществ, реагирующих с гидроксо-анионами. К таким соединениям относятся:

1) сильные кислоты: соляная (HCl), азотная (HNO3), серная (H2SO4);

2) слабые кислоты: уксусная (CH3COOH); сернистая (H2SO3); угольная (H2CO3); сероводородная (H2S) и т.п.;

3) катионы слабых оснований: аммоний (NH4); катионы органических аммонийных соединений.

Кислотность пробы воды измеряется в г/экв/л или мг-экв/л и определяется количеством сильной щелочи (обычно используют растворы КОН или NaOH c концентрацией 0,05 или 0,1 г-экв/л), израсходованной на нейтрализацию раствора. Различают свободную и общую кислотность воды. Свободная кислотность определяется при титровании до значений рН 4,3-4,5 в присутствии в качестве индикатора метилового оранжевого. В этом диапазоне оттитровываются HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4.

Общая кислотность определяется при титровании до значений рН 8,2-8,4 в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора. В этом диапазоне оттитровываются слабые кислоты – органические, угольная, сероводородная, катионы слабых оснований.

Естественная кислотность обусловлена содержанием слабых органических кислот природного происхождения (например, гуминовых кислот). Загрязнения, придающие воде повышенную кислотность, возникают при кислотных дождях, при попадании в водоемы не прошедших нейтрализацию сточных вод промышленных предприятий и др.  

Щелочность. Под щелочностью природных или очищенных вод понимают способность некоторых их компонентов связывать эквивалентное количество сильных кислот. К таким соединениям относятся:

1) сильные щелочи (KOH, NаOH) и летучие основания (например, NH3×H2O) , а также анионы, обусловливающие высокую щелочность в результате гидролиза в водном растворе при рН > 8,5 (CO32-, S2, PO43-, SiO32- и др.);

2)  слабые основания и анионы летучих и нелетучих слабых кислот (HCO3, H2PO4, CH3COO, HS, анионы гуминовых кислот и др.).

Щелочность обусловлена наличием в воде анионов слабых кислот (карбонатов, гидрокарбонатов, силикатов, боратов, сульфитов, гидросульфитов, сульфидов, гидросульфидов, анионов гуминовых кислот, фосфатов). Их сумма называется общей щелочностью. Ввиду незначительной концентрации трех последних ионов общая щелочность воды обычно определяется только анионами угольной кислоты (карбонатная щелочность). Анионы, гидролизуясь, образуют гидроксид-ионы:

Щелочность определяется количеством сильной кислоты, необходимой для нейтрализации 1 дм3 воды. Щелочность большинства природных вод определяется только гидрокарбонатами кальция и магния, pH этих вод не превышает 8,3.

Определение щелочности полезно при дозировании химических веществ, необходимых на обработку вод для водоснабжения, а также при реагентной очистке некоторых сточных вод. Определение щелочности при избыточных концентрациях щелочноземельных металлов важно для установлении пригодности воды для ирригации. Вместе со значениями рН щелочность воды служит для расчета содержания карбонатов и баланса угольной кислоты в воде.

Щелочность пробы воды измеряется в г-экв/л или мг-экв/л и определяется количеством сильной кислоты (обычно используют соляную кислоту с концентрацией 0,05 или 0,1 г-экв/л), израсходованной на нейтрализацию раствора.

При нейтрализации до значений рН 8,0 – 8,2 в качестве индикатора используют фенолфталеин. Определяемая таким образом величина называется свободной щелочью. При нейтрализации до значений рН 4,2 – 4,5 в качестве индикатора используют метиловый оранжевый. Определяемая таким образом величина называется общей щелочностью. При рН 4,5 проба воды имеет нулевую щелочность.

Предыдущая Оглавление Следующая

Вода рек и озер считается нейтральной. Ее показатель рН колеблется в пределах 6.5 — 8.5. Болотная вода более кислая (уровень рН от 5,5 до 6,0). А вот в подземные источники имеют сильнощелочную воду, здесь показатель рН превышает 11,0.

При повышении уровня рН вода становится мылкой, неприятно пахнет. Она может раздражать глаза и кожу, вызывая ощущение жжения. При потреблении такой воды желудочно-кишечный тракт становится уязвимым для паразитирующих организмов. Она может спровоцировать многие заболевания.

Значительное понижение уровня рН воды также может причинить вред организму. Такая вода лишена нужных для него веществ. Не получая их, ткани утрачивают способность к регенерации.

Оптимальные значения рН для питьевой воды находятся в пределах от 6,5 до 8,0. Отклонение от этих значений и в ту или иную сторону неминуемо приведет к возникновению проблем со здоровьем. Ведь потребление кислой либо щелочной воды приведет к нарушению кислотно-щелочного баланса организма, а, следовательно, нарушится и его стабильное функционирование.

питьевая вода, имеющая природную минерализацию и оптимальный уровень рН, лучше всего подходит для человека.

Наличие в такой воде минералов и электролитов делает ее особенно полезной. Именно благодаря электролитам калия и натрия достигается баланс содержания минералов в организме.

Так электролит, именуемый бикарбонатом, способствует нормализации рН крови. Его дефицит делает кровь кислой. Это плохо сказывается на общей энергетике организма. Человек при этом часто испытывает усталость. Чтобы нормально функционировала нервная система, были крепкими кости и мышцы, организму требуется достаточное количество кальция. Наличие фтора в артезианской воде гарантирует крепость зубной эмали и отсутствие болезней слизистой рта. Кремний же отвечает за состояние соединительных тканей, его дефицит может вызвать деформацию костей. Именно благодаря ему артезианская вода приятна на вкус.

Помимо всего прочего, такая вода утоляет голод, а это позволит избавиться от лишних килограммов.

Чтобы обеспечить себя артезианской водой, достаточно сделать в специализирующейся фирме. Здесь же вам предложат также , или же — приборы, обеспечивающие надлежащий уровень комфорта при пользовании ею.

Поставляемая соответствует самым высоким требованиям качества. Именно поэтому стала сегодня очень затребованным сервисом. Сюда обращаются все, кто не равнодушен к состоянию своего здоровья.

Так же смотрите:

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий