Что такое pH воды

Показатель pH воды знаком многим благодаря рекламе косметики, питьевой воды и бытовых фильтров.

Однако далеко не все понимают, что именно скрывается за этой аббревиатурой. Почему одна вода называется кислой, другая щелочной, а третья нейтральной? И действительно ли достаточно узнать pH, чтобы оценить её качество?

Водородный показатель используется в химии с начала XX века. Сегодня он контролируется в лабораториях, системах водоснабжения, пищевом производстве и промышленности. Кроме того, измерить pH можно даже дома. Для этого применяются индикаторные полоски или компактный электронный прибор.

Показатель pH характеризует кислотные или щелочные свойства водного раствора. Он связан с активностью свободных ионов водорода. Чем выше их активность, тем более кислой является среда. При преобладании щелочных свойств значение pH, наоборот, увеличивается.

Шкала pH обычно находится в пределах от 0 до 14. Значение 7 считается нейтральным при температуре около 25 °C. Всё, что ниже 7, относится к кислой среде. Значения выше 7 указывают на щелочную реакцию.

Причём эта шкала является логарифмической. Разница между pH 6 и pH 7 гораздо существеннее, чем может показаться. Изменение всего на одну единицу означает десятикратное изменение активности ионов водорода.

По значению pH воду условно разделяют на следующие группы:

Сильнокислая — менее 3;
Кислая — от 3 до 5;
Слабокислая — от 5 до 6,5;
Близкая к нейтральной — от 6,5 до 7,5;
Слабощелочная — от 7,5 до 8,5;
Щелочная — от 8,5 до 9,5;
Сильнощелочная — более 9,5.

Такое разделение помогает быстро оценить свойства воды. Однако оно не говорит о её полном химическом составе. Два образца с одинаковым pH могут существенно отличаться по жёсткости, минерализации и содержанию примесей.

Какая норма pH установлена для питьевой воды

Согласно украинским санитарным требованиям, pH питьевой воды должен находиться в пределах 6,5–8,5. Поэтому вода вовсе не обязана иметь строго нейтральное значение 7. Небольшое отклонение в кислую или щелочную сторону считается допустимым.

Кроме того, pH зависит от температуры, минерального состава и растворённых газов. Например, углекислый газ образует в воде слабую угольную кислоту. Поэтому после контакта с воздухом показатель может постепенно снижаться. Особенно хорошо это заметно у воды с небольшой минерализацией.

Морская вода обычно имеет слабощелочную реакцию. Её pH чаще находится немного выше 8. Однако и этот показатель меняется в зависимости от температуры, солёности и биологических процессов.

На что влияет pH воды

Сам по себе pH не определяет безопасность воды. Нормальное значение не исключает присутствия нитратов, тяжёлых металлов, бактерий или органических соединений. Поэтому измерение кислотности не заменяет полноценный лабораторный анализ.

Тем не менее водородный показатель влияет на многие процессы. При слишком низком pH вода становится более коррозионно-активной. Она может постепенно воздействовать на металлические трубы, фитинги и сантехническое оборудование. В результате в воде иногда повышается содержание железа, меди и других металлов.

Высокий pH также отражается на потребительских свойствах. У воды может появиться непривычный привкус или ощущение скользкости. Кроме того, щелочная среда вместе с повышенной жёсткостью способствует образованию минеральных отложений.

Водородный показатель влияет на следующие процессы:

Вкус и общие потребительские свойства воды;
Скорость коррозии металлических труб;
Растворимость железа, марганца и других соединений;
Образование минеральных отложений;
Эффективность обеззараживания воды;
Работу фильтрующих и каталитических материалов;
Течение химических реакций при водоподготовке.

Именно поэтому pH контролируется не только в питьевой воде. Этот показатель важен для бассейнов, котельного оборудования, аквариумов и промышленных производств. Даже правильно выбранный фильтрующий материал может работать хуже при неподходящей кислотности.

Чем pH отличается от щёлочности воды

Показатель pH и общая щёлочность — не одно и то же. pH показывает текущее состояние раствора. Щёлочность характеризует способность воды нейтрализовать кислоты и сохранять относительно стабильный показатель.

Например, две пробы могут иметь одинаковый pH 7,5. При этом одна быстро изменит показатель после контакта с кислотой. Другая окажется более устойчивой благодаря высокой щёлочности. Поэтому при подборе водоочистки важно учитывать оба параметра.

Следовательно, название «щелочная вода» ещё не раскрывает её состав. Высокий pH не делает воду автоматически полезнее. Для оценки нужно знать минерализацию, щёлочность и содержание отдельных веществ.

Можно ли определить качество воды по pH

Измерение pH позволяет обнаружить отклонение, но не объясняет его причину. Кислая реакция может быть связана с углекислым газом или особенностями источника. Щелочная — с присутствием карбонатов, гидрокарбонатов и других соединений.

При этом вода с нормальным pH может содержать опасные загрязнения. И наоборот, небольшое отклонение не всегда означает серьёзную проблему. Поэтому результат лучше рассматривать вместе с другими показателями анализа.

Для полноценной оценки питьевой воды дополнительно проверяются:

Общая жёсткость;
Минерализация;
Щёлочность;
Железо и марганец;
Нитраты и нитриты;
Хлориды и сульфаты;
Органические и микробиологические загрязнения.

Как измерить pH воды тест-полосками

Самый доступный домашний способ — универсальные индикаторные полоски. Их можно приобрести в магазинах лабораторного оборудования, аптеках и специализированных интернет-магазинах. Они подходят для ориентировочной проверки, но не обеспечивают лабораторную точность.

Цвет полоски нельзя расшифровывать по универсальному правилу. У разных производителей применяются собственные индикаторы и шкалы. Поэтому полученный оттенок всегда сравнивают с таблицей именно на упаковке.

Чтобы выполнить измерение, необходимо:

Подготовить чистую стеклянную ёмкость;
Ополоснуть её исследуемой водой;
Набрать свежую пробу;
Погрузить индикаторную часть полоски в воду;
Выдержать указанное производителем время;
Сравнить полученный цвет со шкалой на упаковке.

Не стоит держать полоску в воде дольше указанного времени. Кроме того, нельзя прикасаться пальцами к цветным индикаторным зонам. Это может повлиять на результат и заметно исказить оттенок.

Как измерить pH электронным прибором

Если проверять воду приходится регулярно, удобнее приобрести электронный pH-метр. Даже небольшой бытовой прибор способен показывать результат точнее индикаторной бумаги. Однако его показания зависят от калибровки и состояния измерительного электрода.

Просто погрузить новый прибор в воду недостаточно. Сначала pH-метр калибруют с помощью специальных буферных растворов. Обычно используются растворы с известными значениями pH 4,00, 7,00 или 10,01. Необходимые точки калибровки указываются в инструкции конкретного прибора.

PH -метр. Прибор измерения водородного показателя воды

Для правильного измерения электронным pH-метром следует:

Откалибровать прибор по инструкции;
Налить свежую воду в чистую ёмкость;
Ополоснуть электрод дистиллированной водой;
Погрузить датчик на рекомендованную глубину;
Слегка перемешать воду без резких движений;
Дождаться стабилизации показаний;
Записать результат и температуру воды;
Промыть электрод после завершения измерения.

Измерительный электрод нельзя надолго оставлять сухим, если инструкция требует специального хранения. Его также не следует интенсивно протирать салфеткой. Правильный уход продлевает срок службы прибора и сохраняет точность измерений.

Почему результаты домашних измерений отличаются

Показания могут меняться из-за температуры и контакта воды с воздухом. Поэтому свежую пробу желательно проверять сразу. Если оставить её открытой, растворение углекислого газа постепенно изменит pH.

Дополнительная сложность возникает при измерении воды после обратного осмоса. В ней мало растворённых солей, поэтому дешёвый pH-метр иногда показывает нестабильный результат. Это не обязательно говорит о неисправности системы или плохом качестве воды.

На точность домашнего измерения влияют:

Качество и срок хранения тест-полосок;
Калибровка электронного прибора;
Температура исследуемой воды;
Чистота используемой ёмкости;
Состояние измерительного электрода;
Продолжительность контакта пробы с воздухом;
Количество растворённых солей.

Поэтому один необычный результат ещё не повод для поспешных выводов. Лучше повторить измерение несколько раз. Если значения заметно отличаются от нормы, воду следует передать в лабораторию.

Как фильтры влияют на pH воды

Обычные механические и угольные картриджи обычно не предназначены для существенной коррекции pH. Они удаляют взвешенные частицы, хлор и отдельные органические вещества. Водородный показатель после такой обработки чаще всего меняется незначительно.

Бытовые фильтры обратного осмоса удаляют большую часть растворённых солей. После мембраны вода имеет низкую минерализацию и слабую буферную способность. Поэтому её pH может немного снижаться при контакте с углекислым газом воздуха.

Для изменения минерального состава после мембраны устанавливается картридж-минерализатор. Он обогащает воду отдельными минералами и может немного повысить pH. Если требуется более выраженная коррекция, применяется специальный картридж-ощелачиватель.

Однако комплектацию системы нужно подбирать осознанно. Слишком высокий pH не делает воду полезнее. Для постоянного употребления важнее безопасность, приятный вкус и сбалансированный состав.

Как нормализовать pH воды из скважины

Если вода имеет кислую реакцию, сначала выясняется причина отклонения. Для повышения pH могут применяться загрузки на основе кальцита или доломита. В более производительных системах используется дозирование специальных корректирующих растворов.

При высоком pH технология зависит от щёлочности и общего химического состава. Иногда требуется дозирование кислоты или смешивание потоков. Однако подобные решения должны рассчитываться специалистом по результатам анализа.

Таким образом, универсального картриджа для любой воды не существует. Сначала определяются pH, щёлочность, жёсткость и минерализация. После этого выбирается подходящий способ коррекции.

Главное о показателе pH воды

pH показывает, к какой среде относится вода: кислой, нейтральной или щелочной. Для питьевой воды нормальным считается диапазон 6,5–8,5. При этом один только водородный показатель не позволяет судить о безопасности и полном составе.

Для периодической домашней проверки подойдут индикаторные полоски. Если измерения проводятся часто, удобнее использовать откалиброванный pH-метр. А при устойчивом отклонении от нормы потребуется лабораторный анализ и правильно подобранная система водоочистки.

pH воды. Водородный показатель