ph si viata

Măsurarea pH-ului apeipH-ul măsoară aciditatea sau alcalinitatea unei ape. : 

Măsurarea pH-ului apeipH-ul măsoară aciditatea sau alcalinitatea unei ape.

Prin disociere apa formează ionii de hidrogen H+ şi hidroxil OH-. Deoarece ionii de hidrogen nu pot exista în stare liberă, aceştia se hidratează imediat cu o moleculă de apă formând gruparea hidroniu. : 

Prin disociere apa formează ionii de hidrogen H+ şi hidroxil OH-. Deoarece ionii de hidrogen nu pot exista în stare liberă, aceştia se hidratează imediat cu o moleculă de apă formând gruparea hidroniu. H2O  H+ + HO- H+ + H2O  H3O+ 2H2O  H3O+ + HO-

În apa pură [H3O+]=[HO-]=10-7 ion g/l, ceea ce corespund unui mediu neutru din punct de vedere acido-bazic. Dacă [H3O+] >10-7 soluţia are caracter acid. Dacă [HO-] >10-7 soluţia are caracter bazic. Conform definiţiei avem: : 

În apa pură [H3O+]=[HO-]=10-7 ion g/l, ceea ce corespund unui mediu neutru din punct de vedere acido-bazic. Dacă [H3O+] >10-7 soluţia are caracter acid. Dacă [HO-] >10-7 soluţia are caracter bazic. Conform definiţiei avem: În mod analog s-a definit :

Deoarce în apa pură produsul ionic al apei este: Kw=[H3O+]∙[HO-]=10-14, rezultă că: : 

Deoarce în apa pură produsul ionic al apei este: Kw=[H3O+]∙[HO-]=10-14, rezultă că: pH+pOH=14

Întrucât ionul de hidrogen imprimă apei proprietăţi acide şi ionul hidroxil, proprietăţi bazice, atunci când concentraţia ionilor de H+ va lua valori de la 0 la 10-14 (pH=0-14), reacţia apei se va modifica corespunzător de la o reacţie puternic acidă la o reacţie puternic alcalină. : 

Întrucât ionul de hidrogen imprimă apei proprietăţi acide şi ionul hidroxil, proprietăţi bazice, atunci când concentraţia ionilor de H+ va lua valori de la 0 la 10-14 (pH=0-14), reacţia apei se va modifica corespunzător de la o reacţie puternic acidă la o reacţie puternic alcalină.

Slide 6: 

Caracterul apei în funcţie de pH

Factorii care duc la modificarea pH-ului apelor naturale sunt: : 

Factorii care duc la modificarea pH-ului apelor naturale sunt: Fluctuaţiile concentraţiilor totale ale CO2, bicarbonaţilor şi carbonaţilor. Duritatea apelor Prezenţa apelor reziduale (acide sau alcaline) Cine determină modificarea pH-ului ?

Metode de măsurare ale pH-ului : 

Metode de măsurare ale pH-ului Metode colorimetrice Metode electrometrice (potenţiometrice)

I. Metodele colorimetrice de măsurare a pH-ului sunt: : 

I. Metodele colorimetrice de măsurare a pH-ului sunt: 1.Cu ajutorul comparatorului Hellige 2.Cu ajutorul scării de comparare 3. Cu ajutorul indicatorilor de pH

Principiu metodelor colorimetrice : 

Principiul metodelor colorimetrice constă în compararea culorii probei de analizat, în care s-a adăugat un indicator, cu o scară etalon. Principiu metodelor colorimetrice

Dezavantajele metodelor colorimetrice : 

Dezavantajele metodelor colorimetrice Nu se pot folosi pentru ape tulburi sau colorate Apele cu salinitate crescută pot modifica tenta indicatorului Clorul rezidual poate distruge parţial indicatorul sau poate intensifica tenta lui.

Materiale: - comparatorul Hellige - discuri colorate - indicator pentru diferite valori de pH : 

Materiale: - comparatorul Hellige - discuri colorate - indicator pentru diferite valori de pH 1.Determinarea colorimetrică a pH-ului folosind comparatorul Hellige Modul de lucru: Într-una din cuvele aparatului se introduc 10ml de apă de analizat şi 0,5ml indicator potrivit pH-ului apei de analizat. Se agită şi se introduce cuva în orificiul din dreapta aparatului. În cealaltă cuvă se introduc 10 ml apă de analizat fără indicator şi se amplasează în orificiul din stânga al aparatului. Se roteşte discul respectiv până se obţine o uniformitate de culoare a câmpului vizual. Se citeşte pH-ul direct pe discurile colorate.

2. Determinarea colorimetrică a pH-ului folosind scara de comparare : 

2. Determinarea colorimetrică a pH-ului folosind scara de comparare Reactivi necesari roşu de metil albastru de bromtimol amestecul de indicatori clorură de cobalt clorură ferică clorură de cupru sulfat de cupru

Culorile de viraj ale diferiţilor indicatori : 

Culorile de viraj ale diferiţilor indicatori

II.Măsurarea pH-ului electrometric : 

II.Măsurarea pH-ului electrometric Metodele potenţiometrice se bazează pe măsurarea diferenţei de potenţial între doi electrozi imersaţi în soluţia de analizat. În potenţiometria directă se măsoară direct potenţialul de electrod ce apare între un electrod indicator şi un electrod de referinţă. Pentru această măsurătoare sunt necesare: un electrod indicator un electrod de referinţă un dispozitiv de măsurare a potenţialului (potenţiometru).

Principiul metodei: : 

Principiul metodei: Metoda se bazează pe măsurarea diferenţei de potenţial existentă între un electrod indicator (de sticlă) şi un electrod de referinţă (calomel – clorură de potasiu, soluţie saturată) introduşi în proba de apă de analizat, ce variază liniar cu pH-ul probei. Această metodă este mai precisă şi se poate aplica şi pentru apele tulburi sau colorate. Măsurarea pH-ului se poate face în laborator şi pe teren

Reactivi şi material necesar: : 

Reactivi şi material necesar: Materiale necesare - potenţiometru pentru pH - electrod indicator (de sticlă) - electrod de referinţă de calomel - apă bidistilată fiartă şi răcită. - pahare Berzelius - hârtie de filtru Reactivi - ftalat acid de potasiu (pH=4) - fosfat monopotasic (pH=6.88) - borat de sodiu (pH=9,22)

Tipuri de electrozi : 

Tipuri de electrozi

pH-metru portabil : 

pH-metru portabil

Electrodul de calomel (de referinţă) : 

Electrodul de calomel (de referinţă) Tub de sticlă Dop din vată de sticlă sau din fibre de azbest Soluţie saturată de KCl Cristale de KCl Tub interior de sticlă Tub de umplere al tubului interior Pastă alcătuită din amestec de Hg şi Hg2Cl2 Dopuri din material izolant Hg Capac din material plastic Fir de Pt Tub lateral pentru umplerea tubului exterior.

Electrodul de calomel : 

Electrodul de calomel

Reprezentarea schematică a alcătuirii unui electrod de sticlă comercial. : 

Reprezentarea schematică a alcătuirii unui electrod de sticlă comercial. tub de sticlă membrană de sticlă fir de argint AgCl depus pe firul de argint soluţie de HCl 0,1M înveliş al firului de argint confecţionat dintr-un material inert capac din material plastic sistemul de conectare al electrodului la borna pH-metrului

Electrod de sticlă : 

Electrod de sticlă

Interpretarea rezultatelor: : 

Interpretarea rezultatelor:

Concluzii : 

Concluzii Apele dure au pH-ul mai ridicat decât apele moi. pH-ul apelor naturale variază puţin faţă de valoarea neutră datorită CO2 şi are valoarea între 6,5-8,5; În apele naturale valoarea pH-ului determină în mare măsură procesele biologice şi chimice;

Slide 29: 

Concentraţia bicarbonatului de sodiu din sânge este de 20 de ori mai mare decât cea a acidului carbonic. Datoritǎ acestui fapt, sistemul tamponeazǎ eficient acizii realizând pǎstrarea constantǎ a pH-ului mediului intern (sângelui). Un alt aspect care conferǎ sistemului tampon bicarbonat/acid carbonic o importanţǎ funcţionalǎ deosebitǎ este posibilitatea de reglare foarte rapidǎ a concentraţiei lui sanguine datoritǎ controlului respiraţiei, care se realizeazǎ prin valoarea presiunii lui parţiale din sângele arterial, prin intermediul chemoreceptorilor periferici din sinusul carotidian şi ai celor centrali din sistemul nervos. Astfel, o creştere a presiunii partiale a CO şi, implicit, a concentraţiei sangiune a H (acidoza) va determina creşterea frecvenţei respiratorii şi eliminarea excesului de CO. În condiţiile scǎderii presiunii parţiale a CO (alcaloza) frecvenţa respiratorie scade. Din mecanismele prezentate rezultǎ cǎ funcţia respiratorie are o importanţǎ deosebitǎ în menţinerea echilibrului acido-bazic al organismului.

Slide 30: 

Variaţia foarte restrânsa a valorii normale a pH-lui, în comparaţie cu variaţia valorii altor parametrii ai homeostazei mediului intern, rezultǎ din faptul cǎ majoritatea enzimelor ce controleazǎ metabolismul celular au un pH optim de acţiune, cu limite foarte apropiate şi dependent de valorile lui extracelulare. Din acest motiv menţinerea pH-ului mediului intern este o condiţie obligatorie pentru desfǎşurarea activitǎţii metabolice a organismului. Pentru îndeplinirea acestei condiţii, echilibrul acido-bazic prezintǎ mecanisme complete şi rapide, legate de desfǎşurarea funcţiilor vitale ale organismului. Însă dacă aceste mecanisme nu funcţionează corect, apare necesitatea de a fi introduse in organism medicamente care să refacă echilibrul acido-bazic necesar

Slide 31: 

Majoritatea tinerilor consuma mari cantităţi de alcool (bere sau băuturi distilate) precum si tutun, toate acestea asociate cu o hrana necorespunzatoare cum ar fi alimentele gen fast food sau foarte multe prajeli, avînd drept efect deteriorarea mucoasei stomacale. Astfel sucul gastric foarte acid (pH<7) ajunge la peretele stomacului şi începe erodarea stomacului, ajungîndu-se la complicatii : început de gastrită iar apoi alte boli mai grave.

Slide 32: 

Stomacul este un organ care prezintă secreţii foarte acide (cu pH aproximativ 1 ). Gastritele acute sunt boli inflamatorii ale mucoasei gastrice cauzele lor fiind ingestia de alcool, băuturi concentrate, substanţe toxice ca amoniacul, mercurul, acidul sulfuric, sodă caustică sau medicamente în exces.

Slide 33: 

Pǎrul şi pielea sunt şi ele pǎrţi ale organismului şi se pare cǎ ar trebui sǎ folosim produse cosmetice cu pH aproximativ 5,5,deci slab acid, pentru a neutraliza alcalinitatea introdusǎ de apǎ sau detergenţi. Firul de pǎr este format din catene lungi de aminoacizi iar între aceste catene apar legǎturi, formându-se un polimer, o moleculǎ uriasǎ formatǎ din foarte mulţi aminoacizi care se repetǎ unul dupǎ altul.

Slide 34: 

Concentraţia bicarbonatului de sodiu din sânge este de 20 de ori mai mare decât cea a acidului carbonic. Datoritǎ acestui fapt, sistemul tamponeazǎ eficient acizii realizând pǎstrarea constantǎ a pH-ului mediului intern (sângelui). Un alt aspect care conferǎ sistemului tampon bicarbonat/acid carbonic o importanţǎ funcţionalǎ deosebitǎ este posibilitatea de reglare foarte rapidǎ a concentraţiei lui sanguine datoritǎ controlului respiraţiei, care se realizeazǎ prin valoarea presiunii lui parţiale din sângele arterial, prin intermediul chemoreceptorilor periferici din sinusul carotidian şi ai celor centrali din sistemul nervos. Astfel, o creştere a presiunii partiale a CO şi, implicit, a concentraţiei sangiune a H (acidoza) va determina creşterea frecvenţei respiratorii şi eliminarea excesului de CO. În condiţiile scǎderii presiunii parţiale a CO (alcaloza) frecvenţa respiratorie scade. Din mecanismele prezentate rezultǎ cǎ funcţia respiratorie are o importanţǎ deosebitǎ în menţinerea echilibrului acido-bazic al organismului.

Slide 35: 

In anul 1909 Söre Peter Lauritz Sörensen (1868-1939) a introdus notiunea de pH sub denumirea de potential de hidrogen Prin definitie potentialul de hidrogen (pH) este pH=-logCH+ unde CH+ este activitatea ionilor de hidrogen . Toate procesele vitale se desfasoara la valori exacte ale pH-ului. Semnificatia si masurarea pH-ului ocupa un loc important in numeroase domenii practice si stiintifice : in analiza chimica , in controlul si reglarea proceselor tehnologice , in studierea echilibrelor chimice etc.

Slide 36: 

Pentru masurarea pH-ului in soluri direct pe camp se fabrica pH-metre de buzunar . Astfel de aparate a caror greutate nu depaseste 1kg , sunt alimentate cu ajutorul bateriilor si sunt prevazute cu sisteme de electrozi rezistenti care pot fi introdusi direct in sol . Solutiile acide au pH cuprins intre 0-7. Solutiile bazice au pH cuprins intre 7-14. Solutiile cu pH=7 nu sunt nici acide nici bazice , sunt neutre. Pentru apa pura la temperatura de 250C are pH=7.

Slide 37: 

Saliva actioneaza ca un tampon neutralizand pH-ul acid al cavitatii bucale si astfel impiedicand demineralizarea smaltului . Folosirea gumei de mestecat dupa consumul de dulciuri spre deosebire de clatirea cu apa , stimuleaza secretia salivara, tamponeaza pH-ul. Amidonul crud din plante coboara pH-ul , in timp ce amidonul preparat termic poate fi periculos ca zaharul.