визначення кислотності
Кислотність водного розчину обумовлена наявність в ньому позитивних водневих іонів Н + і оцінюється концентрацією в 1 літрі розчину C (H +) (моль / л або г / л). В абсолютно чистій воді концентрації іонів Н + і ОН- рівні і розчин нейтральний. У кислих розчинах переважають іони Н +, в лужних - іони ОН-, проте їх твір в будь-яких умовах постійно. Отже, збільшення концентрації одного типу іонів призводить до зменшення концентрації іншого типу в тій же кількості. На практиці ступінь кислотності (або лужності) розчину виражається водневим показником рН (від латинського «пундус гідрогеніумом» - вага водню), що представляє собою негативний десятковий логарифм молярної концентрації водневих іонів рН = -lgC (H +). Ця величина може змінюватися в невеликих межах - всього від -1 до 15 (а частіше - від 0 до 14). При цьому зміни концентрації іонів Н + в 10 разів відповідає зміна рН на одну одиницю. Таким чином, концентрація водневих іонів в середовищі з рН = 5 в 10, 100 і 1000 разів вище, ніж в середовищі з рН = 6, 7 і 8 відповідно.
Кислими називають розчини, в яких рН 7, і, чим ближче це значення до 14, тим розчин вважається більш лужним. Встановлена шкала кислотності йде від рН = 0 (украй висока кислотність) до рН = 14 (вкрай висока лужність). Нейтральне середовище має показник ph, рівний 7 (при кімнатній температурі).
Показник рН безпосередньо впливає на нормальний перебіг всіх біохімічних процесів у живих організмів. Дуже важливо, щоб всі процеси проходили при строго заданої кислотності. Зокрема, це необхідно для нормального функціонування біологічних каталізаторів - ферментів (при виході за ці межі їх активність може різко знижуватися). У клітинах організму рН має значення близько 7, в позаклітинній рідині - 7,4. Найбільш чутливі до зміни ph нервові закінчення, які знаходяться поза клітинами. Крім того, організм використовує дана зміна ph в сигнальних цілях: при механічних або термічних ушкодженнях тканин стінки клітин руйнуються і їх вміст потрапляє на нервові закінчення. Було доведено, що біль викликають саме катіони водню, причому зі зменшенням рН розчину біль посилюється, - і це лише окремий приклад ролі ph для живих організмів. Для прикладу, чиста природна, зокрема дощова, вода під час відсутності забруднювачів проте має слабокислу реакцію (рН = 5,6), оскільки в ній легко розчиняється вуглекислий газ з утворенням слабкої вугільної кислоти.
Для визначення ступеня кислотності використовують спеціальні прилади - рН-метри, які бувають досить недешеві. Такі прилади вимірюють електричний потенціал спеціального електроду (ЕРС), зануреного в розчин, і цей потенціал залежить від концентрації іонів водню в розчині, і дуже ймовірно виміряти його з високою точністю.
Простим способом визначення характеру середовища є застосування індикаторів - хімічних речовин, забарвлення яких змінюється в залежності від рН середовища. Найбільш поширені індикатори - фенолфталеїн, метилоранж, лакмус. Метиловий оранжевий при рН 4,4 - жовтий; лакмус при рН 8 - синій і т.д. У домашніх умови без наявності цих індикаторів для визначення кислотності середовища цілком придатні природні барвники з червоної капусти і чорної смородини.
Прилади для вимірювання водневого показника (рН метри):