Кислотно-щелочное равновесие
Водородный показатель (рН) — это мера кислотности водных растворов [1]. Ткани живого организма весьма чувствительны к колебаниям рН. Даже при незначительном отклонении от нормы происходит разрушение клеток, ферменты перестают выполнять свои функции, возможна гибель организма. Все живые организмы, в том числе и человек, состоят из воды с растворенными в ней частицами веществ (ионами). Поэтому в клетках в зависимости от того, каких ионов больше, может наблюдаться кислотная среда, когда в большинстве положительно заряженные ионы и щелочная среда и когда в большинстве отрицательные ионы. Организм стремится поддерживать кислотно-щелочную гармонию, так как он способен правильно усваивать питательные вещества только при его надлежащем уровне. Также химические реакции в клетках будут протекать только в определенном диапазоне значений водородного показателя среды [2]. Более того, результат этих реакций также зависит от этого показателя. Стоит отметить, что для разных тканей тела человека свойственен разный уровень состояния среды (рисунок 1) с преобладанием нейтральной или кислотной.
Все питательные вещества живые организмы получают из пищи, поэтому важно знать её показатели рН, чтобы помочь организму в поддержании баланса. Особенно это важно для людей, которые страдают некоторыми заболеваниями и которым противопоказано употреблять продукты с определенным уровнем кислотности или основности.
Рис. 1. рН в организме человека
Антоцианы
Как же определять уровень рН? Самый простой способ — воспользоваться кислотно-основными индикаторами. Эти вещества изменяют окраску в зависимости от кислотности среды. В химических лабораториях для данных целей используют специальную лакмусовую бумагу. А как же быть нам в быту, дома? Нам на помощь могут прийти антоцианы [3]. Это природные вещества, которые придают растениям разноцветную окраску. Пример структурной схемы антоциана приведен на рисунке 2.
Рис. 2. Структурная схема антоцианов
В домашних условиях в качестве такого вещества мы можем использовать чай каркадэ. С его помощью можно изготовить индикаторную бумагу, пропитав чаем акварельную бумагу или картон (рисунок 3).
Рис. 3. Изготовление индикаторной бумаги
Исследование кислотности бытовых продуктов
С помощью изготовленной индикаторной бумаги можно производить анализ кислотности среды и определить значение показателя рН. Для этого на бумагу помещается небольшое количество раствора исследуемого вещества. Далее необходимо наблюдать за изменением окраски. Если цвет приобретает синюю или голубую окраску, то среда сильнощелочная (рН > 9); если цвет становится зеленым, то речь идет о слабощелочной или нейтральной среде; если цвет становится желтым, то среда слабокислотная (рН = 7,5…9); если же цвет становится ярко-красным, то среда кислая (рН < 7). Показатель рН при этом можно определить, сравнивая цвет с эталонными показателями (рисунок 4). Важно определить кислотность продуктов, которые человек использует и употребляет ежедневно. Некоторые результаты исследования приведены на рисунке 5.
Рис. 4. Шкала рН
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5. Кислотность продуктов
Заключение
Описанный метод определения рН показателя можно применять в повседневной жизни. Мы можем видеть, что используемые человеком продукты имеют как сильно кислотную среду (например, лимонный и апельсиновый сок, лимонная кислота), слабокислотную (яблоко, банан и др.), так и щелочную среду (мыло, отбеливатель, столовый уксус). Стоит сказать, что большинство продуктов питания имеют сильно или слабокислотную среду.
Литература:
- Водородный показатель // Wikipedia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Водородный_показатель (дата обращения: 26.04.2020).
- Роль РН и кислотно-щелочного равновесия в организме // Econet. URL: https://econet.ru/articles/167219-rol-rn-i-kislotno-schelochnogo-ravnovesiya-v-organizme (дата обращения: 26.04.2020).
- Антоцианы // Wikipedia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Антоцианы (дата обращения: 26.04.2020).
