ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ: различия между версиями

 
 
Строка 1: Строка 1:
'''ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ''' (pH) — количественная характеристика активной реакции среды.
+
'''Водородный показатель''' (pH) — количественная характеристика активной реакции среды.
  
В. п. имеет большое значение, т. к. скорость ферментативных реакций, а следовательно, процессы обмена веществ и физиол, функции в значительной степени зависят от реакции среды. Постоянство pH биол, жидкостей является необходимым условием нормального течения жизненных процессов (см. [[КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ|Кислотно-щелочное равновесие]]). В. п. численно равен отрицательному десятичному логарифму активности ионов водорода: pH = —lga<sub>H<sup>+</sup></sub> . В разбавленных растворах величину активности можно заменить концентрацией; в этом случае рН = —lgC<sub>H<sup>+</sup></sub>.
+
Водородный показатель имеет большое значение, т. к. скорость ферментативных реакций, а следовательно, процессы обмена веществ и физиологические функции в значительной степени зависят от реакции среды. Постоянство pH биологических жидкостей является необходимым условием нормального течения жизненных процессов (см. [[КИСЛОТНО-ЩЕЛОЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ|Кислотно-щелочное равновесие]]). Водородный показатель численно равен отрицательному десятичному логарифму активности ионов водорода: pH = —lga<sub>H<sup>+</sup></sub> . В разбавленных растворах величину активности можно заменить концентрацией; в этом случае pH = —lgC<sub>H<sup>+</sup></sub>.
  
 
Шкала кислотности и щелочности водных растворов построена на основе следующих соображений. Чистая вода диссоциирует на ионы:
 
Шкала кислотности и щелочности водных растворов построена на основе следующих соображений. Чистая вода диссоциирует на ионы:
Строка 19: Строка 19:
 
Поскольку при диссоциации молекул воды образуется одинаковое число водородных и гидроксильных ионов, то в чистой воде [H<sup>+</sup>] = [OH<sup>-</sup>]=10<sup>-7</sup> г-ион/л.
 
Поскольку при диссоциации молекул воды образуется одинаковое число водородных и гидроксильных ионов, то в чистой воде [H<sup>+</sup>] = [OH<sup>-</sup>]=10<sup>-7</sup> г-ион/л.
  
Следовательно, pH чистой воды равен 7. Водные растворы с таким pH являются нейтральными. Растворы с pH>7 являются щелочными, а с рН<7 — кислыми.
+
Следовательно, pH чистой воды равен 7. Водные растворы с таким pH являются нейтральными. Растворы с pH>7 являются щелочными, а с pH<7 — кислыми.
  
Кровь человека в норме имеет слабощелочную реакцию. Небольшие изменения pH крови могут привести к тяжелым последствиям (см. [[АЛКАЛОЗ|Алкалоз]],, [[АЦИДОЗ|Ацидоз]]). Ниже приводятся значения pH нек-рых биол, жидкостей организма человека при нормальной температуре тела (см. табл.).
+
Кровь человека в норме имеет слабощелочную реакцию. Небольшие изменения pH крови могут привести к тяжелым последствиям (см. [[АЛКАЛОЗ|Алкалоз]],, [[АЦИДОЗ|Ацидоз]]). Ниже приводятся значения pH нек-рых биологических жидкостей организма человека при нормальной температуре тела (см. табл.).
  
 
Определение pH проводят обычно колориметрическими и потенциометрическими методами.
 
Определение pH проводят обычно колориметрическими и потенциометрическими методами.
  
Колориметрические методы измерения pH основаны на том, что окраска кислотно-основных [[ИНДИКАТОРЫ|индикаторов]] (см.) зависит от величины концентрации ионов водорода. Вначале проводят грубое определение pH с помощью универсального индикатора или индикаторной бумажки. На основании грубо определенного значения pH подбирают индикатор так, чтобы его точка перехода (рК) как можно меньше отличалась от pH исследуемой жидкости. После этого проводят точное определение pH одним из нижеперечисленных методов.
+
Колориметрические методы измерения pH основаны на том, что окраска кислотно-основных [[ИНДИКАТОРЫ|индикаторов]] (см.) зависит от величины концентрации ионов водорода. Вначале проводят грубое определение pH с помощью универсального индикатора или индикаторной бумажки. На основании грубо определенного значения pH подбирают индикатор так, чтобы его точка перехода (pK) как можно меньше отличалась от pH исследуемой жидкости. После этого проводят точное определение pH одним из нижеперечисленных методов.
  
 
Буферный метод: одинаковое количество капель раствора подобранного индикатора добавляют к исследуемому раствору и серии буферных растворов с известными значениями pH (см. [[БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ|Буферные растворы]]) и сравнивают характер или интенсивность окраски.
 
Буферный метод: одинаковое количество капель раствора подобранного индикатора добавляют к исследуемому раствору и серии буферных растворов с известными значениями pH (см. [[БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ|Буферные растворы]]) и сравнивают характер или интенсивность окраски.
Строка 33: Строка 33:
 
Колориметрическим методам определения pH присущи следующие недостатки: малая точность (до 0,2 единицы pH), присутствие белков и солей часто изменяет зону действия индикатора (белковая и солевая ошибки), метод малопригоден для окрашенных и мутных растворов.
 
Колориметрическим методам определения pH присущи следующие недостатки: малая точность (до 0,2 единицы pH), присутствие белков и солей часто изменяет зону действия индикатора (белковая и солевая ошибки), метод малопригоден для окрашенных и мутных растворов.
  
Потенциометрический метод определения pH основан на измерении э д с гальванических элементов, составленных из электрода сравнения, т. е.
+
Потенциометрический метод определения pH основан на измерении эдс гальванических элементов, составленных из электрода сравнения, т. е. электрода, потенциал к-рого известен и постоянен, напр., [[КАЛОМЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД|каломельного электрода]] (см.), и индикаторного — электрода, потенциал к-рого зависит от концентрации ионов водорода, напр, [[ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД|водородный электрод]] (см.), [[ХИНГИДРОННЫЙ ЭЛЕКТРОД|хингидронный электрод]] (см.) и [[СТЕКЛЯННЫЙ ЭЛЕКТРОД|стеклянный электрод]] (см.). Точность потенциометрического определения pH находится в пределах 0,01—0,005 единиц pH.
  
электрода, потенциал к-рого известен и постоянен, напр, [[КАЛОМЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД|каломельного электрода]] (см.), и индикаторного — электрода, потенциал к-рого зависит от концентрации ионов водорода, напр, [[ВОДОРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОД|водородный электрод]] (см.), [[ХИНГИДРОННЫЙ ЭЛЕКТРОД|хингидронный электрод]] (см.) и [[СТЕКЛЯННЫЙ ЭЛЕКТРОД|стеклянный электрод]] (см.). Точность потенциометрического определения pH находится в пределах 0,01—0,005 единиц pH.
+
В медицинской практике широкое применение для определения pH нашел прибор Аструпа, позволяющий определять, кроме истинного значения pH крови, значение активной реакции крови, насыщенной углекислым газом. Прибор представляет собой термостатированную измерительную камеру (t° 38°), в полость к-рой введен стеклянный электрод pH-метра. Устройство камеры позволяет пропускать через исследуемую жидкость углекислый газ.
 
 
В мед. практике широкое применение для определения pH нашел прибор Аструпа, позволяющий определять, кроме истинного значения pH крови, значение активной реакции крови, насыщенной углекислым газом. Прибор представляет собой термостатированную измерительную камеру (t° 38°), в полость к-рой введен стеклянный электрод pH-метра. Устройство камеры позволяет пропускать через исследуемую жидкость углекислый газ.
 
  
 
См. также [[АКТИВНАЯ РЕАКЦИЯ СРЕДЫ|Активная реакция среды]].
 
См. также [[АКТИВНАЯ РЕАКЦИЯ СРЕДЫ|Активная реакция среды]].
Строка 46: Строка 44:
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Биологическая</p>
+
  <p>Биологическая</p>
  <p >жидкость</p>
+
  <p>жидкость</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Значение</p>
+
  <p>Значение</p>
  <p >pH</p>
+
  <p>pH</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Кровь</p>
+
  <p>Кровь</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td ></td>
 
  <td ></td>
Строка 62: Строка 60:
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >артериальная</p>
+
  <p>артериальная</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7,40</p>
+
  <p>7,40</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >венозная</p>
+
  <p>венозная</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7,35</p>
+
  <p>7,35</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Цереброспинальная жид к ост ь</p>
+
  <p>Цереброспинальная жидкость</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7, 43</p>
+
  <p>7, 43</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Желудочный сок</p>
+
  <p>Желудочный сок</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >1,49 — 1,8</p>
+
  <p>1,49 — 1,8</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Желчь</p>
+
  <p>Желчь</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >6,2-8,5</p>
+
  <p>6,2-8,5</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Сок поджелудочной железы</p>
+
  <p>Сок поджелудочной железы</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7,8-8,4</p>
+
  <p>7,8-8,4</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Кишечный сок</p>
+
  <p>Кишечный сок</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >6,0&nbsp;—6,8</p>
+
  <p>6,0&nbsp;—6,8</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Секрет толстого кишечника</p>
+
  <p>Секрет толстого кишечника</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >8,0</p>
+
  <p>8,0</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Моча</p>
+
  <p>Моча</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >5,0-7,0</p>
+
  <p>5,0-7,0</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Пот</p>
+
  <p>Пот</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >3,8-6,&nbsp;5</p>
+
  <p>3,8-6,&nbsp;5</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Слюна</p>
+
  <p>Слюна</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >5, 6-7, 6</p>
+
  <p>5, 6-7, 6</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Женское молоко</p>
+
  <p>Женское молоко</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >6,8</p>
+
  <p>6,8</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Тканевая жидкость органов и желез</p>
+
  <p>Тканевая жидкость органов и желез</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7 , 1 — 7,2</p>
+
  <p>7,1 — 7,2</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Слезная жидкость</p>
+
  <p>Слезная жидкость</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7,4-8,4</p>
+
  <p>7,4-8,4</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Жидкость передней камеры глаза</p>
+
  <p>Жидкость передней камеры глаза</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7,26</p>
+
  <p>7,26</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
 
  <tr>
 
  <tr>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >Стекловидноe тeло</p>
+
  <p>Стекловидное тело</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  <td >
 
  <td >
  <p >7, 4—8,4</p>
+
  <p>7, 4—8,4</p>
 
  </td>
 
  </td>
 
  </tr>
 
  </tr>
Строка 194: Строка 192:
  
 
'''Библиогр.:''' Бейтс Р. Определение pH, теория и практика, пер. с англ., Л., 1968; Швабе К. Основы техники измерения pH, пер. с нем., М., 1962, библиогр.
 
'''Библиогр.:''' Бейтс Р. Определение pH, теория и практика, пер. с англ., Л., 1968; Швабе К. Основы техники измерения pH, пер. с нем., М., 1962, библиогр.
 +
  
 
''В. А. Попков.''
 
''В. А. Попков.''
 
[[Category:Том 4]]
 
[[Category:Том 4]]

Текущая версия на 2020-02-09T19:37:48

Водородный показатель (pH) — количественная характеристика активной реакции среды.

Водородный показатель имеет большое значение, т. к. скорость ферментативных реакций, а следовательно, процессы обмена веществ и физиологические функции в значительной степени зависят от реакции среды. Постоянство pH биологических жидкостей является необходимым условием нормального течения жизненных процессов (см. Кислотно-щелочное равновесие). Водородный показатель численно равен отрицательному десятичному логарифму активности ионов водорода: pH = —lgaH+ . В разбавленных растворах величину активности можно заменить концентрацией; в этом случае pH = —lgCH+.

Шкала кислотности и щелочности водных растворов построена на основе следующих соображений. Чистая вода диссоциирует на ионы:

H2O ⇆ H+ + OH-.

Применяя закон действующих масс (см. Действующих масс закон), можно написать:

KD = ([H+][OH-])/[H2O]

Т. к. степень диссоциации воды незначительная (при t° 18°αH2O= 1,4×10-9), то концентрацию недиссоциированных молекул воды можно считать постоянной и объединить ее с KD в одну величину KW

KW = KD•[H2O] = [H+]•[OH-].

KW называют ионным произведением воды. Эта величина является постоянной для данной температуры; при t°22° KW = 10-14 г-ион/л.

Поскольку при диссоциации молекул воды образуется одинаковое число водородных и гидроксильных ионов, то в чистой воде [H+] = [OH-]=10-7 г-ион/л.

Следовательно, pH чистой воды равен 7. Водные растворы с таким pH являются нейтральными. Растворы с pH>7 являются щелочными, а с pH<7 — кислыми.

Кровь человека в норме имеет слабощелочную реакцию. Небольшие изменения pH крови могут привести к тяжелым последствиям (см. Алкалоз,, Ацидоз). Ниже приводятся значения pH нек-рых биологических жидкостей организма человека при нормальной температуре тела (см. табл.).

Определение pH проводят обычно колориметрическими и потенциометрическими методами.

Колориметрические методы измерения pH основаны на том, что окраска кислотно-основных индикаторов (см.) зависит от величины концентрации ионов водорода. Вначале проводят грубое определение pH с помощью универсального индикатора или индикаторной бумажки. На основании грубо определенного значения pH подбирают индикатор так, чтобы его точка перехода (pK) как можно меньше отличалась от pH исследуемой жидкости. После этого проводят точное определение pH одним из нижеперечисленных методов.

Буферный метод: одинаковое количество капель раствора подобранного индикатора добавляют к исследуемому раствору и серии буферных растворов с известными значениями pH (см. Буферные растворы) и сравнивают характер или интенсивность окраски.

При безбуферном методе сравнивают интенсивность окраски исследуемого раствора, к к-рому добавлен индикатор, и раствора, в к-ром индикатор диссоциирован полностью.

Колориметрическим методам определения pH присущи следующие недостатки: малая точность (до 0,2 единицы pH), присутствие белков и солей часто изменяет зону действия индикатора (белковая и солевая ошибки), метод малопригоден для окрашенных и мутных растворов.

Потенциометрический метод определения pH основан на измерении эдс гальванических элементов, составленных из электрода сравнения, т. е. электрода, потенциал к-рого известен и постоянен, напр., каломельного электрода (см.), и индикаторного — электрода, потенциал к-рого зависит от концентрации ионов водорода, напр, водородный электрод (см.), хингидронный электрод (см.) и стеклянный электрод (см.). Точность потенциометрического определения pH находится в пределах 0,01—0,005 единиц pH.

В медицинской практике широкое применение для определения pH нашел прибор Аструпа, позволяющий определять, кроме истинного значения pH крови, значение активной реакции крови, насыщенной углекислым газом. Прибор представляет собой термостатированную измерительную камеру (t° 38°), в полость к-рой введен стеклянный электрод pH-метра. Устройство камеры позволяет пропускать через исследуемую жидкость углекислый газ.

См. также Активная реакция среды.


ЗНАЧЕНИЕ pH НЕКОТОРЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА ПРИ НОРМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ТЕЛА

Биологическая

жидкость

Значение

pH

Кровь

артериальная

7,40

венозная

7,35

Цереброспинальная жидкость

7, 43

Желудочный сок

1,49 — 1,8

Желчь

6,2-8,5

Сок поджелудочной железы

7,8-8,4

Кишечный сок

6,0 —6,8

Секрет толстого кишечника

8,0

Моча

5,0-7,0

Пот

3,8-6, 5

Слюна

5, 6-7, 6

Женское молоко

6,8

Тканевая жидкость органов и желез

7,1 — 7,2

Слезная жидкость

7,4-8,4

Жидкость передней камеры глаза

7,26

Стекловидное тело

7, 4—8,4



Библиогр.: Бейтс Р. Определение pH, теория и практика, пер. с англ., Л., 1968; Швабе К. Основы техники измерения pH, пер. с нем., М., 1962, библиогр.



Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание