Ph воды: что это, измерить (проверить, определить) в домашних условиях, как понизить в аквариуме высокий уровень пш, как повысить, кислотность, тесты

Как pH влияет на жителей аквариума

Большинство видов рыб относятся к несоответствию кислотности воды в аквариуме, если разница не слишком значительная. Но при размножении, например, икромечущих рыб, обязательным условием успешного разведения считается снижение pH в аквариуме.

Но некоторым видам нужен особенный pH. Рыбы из Амазонки и Африки лучше чувствуют себя в подкисленной воде при водородном показателе меньше 7. Морские рыбы живут в более щелочной среде с уровнем кислотности 7,5–8.

При описании условий содержания часто упоминают жесткую или мягкую воду. Жесткой вода считается при водородном показателе больше 8,5, а мягкой меньше 6,5. Ни жесткая, ни мягкая вода не полезны, выбирать лучше промежуточные варианты.

Отрицательное действие оказывают аммиак и ионы аммония, которые сопутствуют высокой кислотности. Аммиак выделяется из жизнедеятельности рыб. Для снижения концентрации аммиака помогут мощные фильтры или замена части жидкости.

Аммиак с помощью бактерий преобразовывается в нитриты, а после в нитраты, которые губительны для организма рыб. Чтобы определить уровень содержания нитратов, приобретите в зоомагазинах специальные тесты.

Какие есть нормы?

Требования к воде для плавательных бассейнов прописаны в СанПиНе 2.1.2. 1188-03.

Среда считается наиболее комфортной для купающихся и безопасной для эксплуатации при узком диапазоне рН, а именно – в пределах 7,2-7,4.

Допустимый для бассейнов минимум составляет 7,0, максимум – 7,6, при отклонении в обе стороны водородный показатель нуждается в регулировке.

Важно! При отклонении водного показателя в большую сторону в бассейне начинает накапливаться щелочь, что приводит к образованию кальциевых отложений, активному размножению микроорганизмов, поломкам фильтров, появлению неприятных запахов и помутнению воды. В воде с повышенным рН неприятно купаться из-за ощущения скользкости и раздражения кожи.

Как хранить рН-метр?

Поскольку для содержащегося в метре электрода бездействие и пересыхание губительны, то хранить устройство лучше всего либо в дистиллированной воде, либо в воде с кислотностью около 3-4 единиц.

Хранение рН-метра без водной среды приводит к тому, что показания прибора становятся недостоверными уже через 3-4 недели, отклонение показателей становится со временем все больше.

Таким образом, если хранить рН-метр неправильно, то придется часто заниматься калибровкой, чтобы устройство вновь стало правильно отражать картину.

Однако калибровка требуется время от времени даже при правильном хранении и, тем более, когда устройство только куплено, ведь какое-то время оно уже пролежало на складе.

Лучшие методы измерения pH продуктов питания

Определение лучших практик для измерения pH пищевых продуктов может вызвать некоторые проблемы в силу того, что существует большое разнообразие различных методов отбора проб, моделей рН метров и конструкции электродов. Однако есть определённые правила, при соблюдении которых измерения будут, по крайней мере, безопасными.

Несмотря на то, что весьма популярными являются индикаторные полоски и другие методы анализа рН, наилучшая возможная точность при исследовании пищевых продуктов достигается с использованием рН метра и электрода. Этот метод обеспечивает высочайшую степень точности, поскольку он менее субъективен, нежели химический метод испытаний, в котором для определения pH используются цветовые индикаторы.

Как измеряют рН воды и какие есть примеры показателя?

Для измерения кислотно-щелочного равновесия растворов широкое применение нашли несколько методик. Грубую оценку можно произвести при помощи индикаторов, измерить точно рН-метром или определить аналитическим путём — кислотно-основным титрованием.

Для приблизительной оценки концентрации ионов водорода чаще всего применяют красители органического происхождения, цвет которых зависит от кислотности среды. Самыми распространёнными индикаторами являются: лакмус, метилоранж, фенолфталеин и др. Они способны находиться в двух формах различной окраски: в основной или в кислотной. При контакте с водой цвет каждого из красителей изменяется в своём интервале кислотности, составляющем обычно 1 — 2 единицы. Существуют индикаторные полоски как на основе одного из веществ-красителей, так и «универсальные» — со смесью из нескольких индикаторов. Преимущество этого метода — дешевизна, быстрота и наглядность исследования. Для того, чтобы узнать значение рН жидкости, необходимо лишь погрузить в неё индикаторную полоску и получившийся цвет сравнить со шкалой на упаковке. Но этот метод обладает достаточно большой погрешностью.
При помощи специального прибора, рН-метра, можно измерять «водородный показатель» с большей точностью (до 0,01 единицы рН) и в более широком диапазоне. Пробу воды объёмом 20 — 30 мл отбирают в стакан или колбу. Затем датчик прибора, предварительно обмытый дистиллированной водой, погружают в раствор. Значение рН жидкости оценивают по шкале прибора. Точность измерений зависит от регулярной калибровки прибора с помощью стандартных растворов с заданной величиной рН. Данный метод точен, быстр, достаточно прост, но более затратен материально и требует наличия некоторых навыков работы с лабораторной техникой и химическими растворами.
Точные результаты получают методом кислотно-основного титрования. Но его можно реализовать только в условиях лаборатории. К исследуемой жидкости по одной капле добавляют раствор заданной концентрации (титрант). Начинает протекать химическая реакция. При помощи индикатора выделяют момент, когда титранта достаточно для полного завершения реакции. По количеству добавленного титранта и его концентрации определяют кислотность исследуемого раствора.

В зависимости от значения рН воду подразделяют на следующие типы:

Тип воды	Величина рН
Сильнокислые воды	менее 3
Кислые воды	от 3 до 5
Слабокислые воды	от 5 до 6,5
Нейтральные воды	от 6,5 до 7,5
Слабощелочные воды	от 7,5 до 8,5
Щелочные воды	от 8,5 до 9,5
Сильнощелочные воды	более 9,5

Градация кислотности разных жидкостей

Измерение водородного показателя

Формулы для расчета pH зависят от того, к какому классу относится химическое вещество, входящее в исследуемый раствор, и приведены в специальных справочниках. Более точное значение получают другими методами. Цели и условия проведения исследований определяют, как будет измеряться водородный показатель.

Индикаторные способы

Приблизительно оценить меру активности ионов водорода можно с помощью кислотно-основных индикаторов. Такие вещества обычно относятся к органическим соединениям и имеют свойство изменять свой цвет в разных средах:

Лакмус меняет цвет от красного в кислой среде через фиолетовый в нейтральной до синего в щелочной.
Фенолфталеин становится синим в щелочной среде, оставаясь бесцветным в остальных.
Метилоранж розового цвета соответствует повышенной кислотности, оранжевого — показывает нейтральность среды, в щелочах становится синим.

Изменение происходит для каждого индикатора в своём диапазоне кислотности, обычно составляющем 1—2 единицы. При этом методе результат можно получить быстрый и наглядный при небольших затратах, но недостаточно точный, с большой погрешностью при исследовании очень слабых растворов, окрашенных или мутных вод. Используется, когда нужно найти предварительное определение pH.

Более широкий диапазон и выше точность у универсального индикатора. Он соединяет в себе несколько индикаторов и градуируется в соответствии со значениями pH от единицы до десяти. Соответствие значения водородного показателя и цвета:

1 — красный;
2 — розовато-оранжевый;
3 — оранжевый;
4 — темно-желтый;
5 — желтый;
6 — желтовато-зеленый;
7 — светло-зеленый;
8 — насыщенный зеленый;
9 — сине-зеленый;
10 — сине-серый.

Аналитический объемный метод

Кислотно-основное титрирование — метод определения водородного показателя среды с помощью так называемых титрантов. В основном для этого используются сильные кислоты (серная, соляная) и сильные щелочи (едкий калий, каустическая сода).

Раствор-титрант добавляют в исследуемую жидкость по каплям. При этом они вступают в химическую реакцию. Когда она завершается, наступает точка эквивалентности, т. е. момент отчетливого изменения окраски исследуемого раствора. По установленному в результате опыта объему титранта, необходимому для получения точки эквивалентности, и известному значению его концентрации можно рассчитать pH с высокой точностью.

Измерительный прибор pH-метр

Ионометрический метод, при котором кислотный показатель можно измерить с помощью специализированного прибора — pH-метра, является наиболее точным (до сотых от единицы pH), удобным и имеет широкий диапазон измерения. PH-метр представляет собой милливольтметр, способный измерять разность потенциалов со стеклянных электродов. У него также есть система пересчета напряжения в pH.

В исследуемый раствор погружают индикаторный электрод и электрод сравнения, замыкая таким образом гальваническую цепь. Величина электродвижущей силы в ней зависит от активности ионов H+ в растворе, т. е. является функцией только его pH. Индикаторный электрод состоит из стеклянной трубки, заполненной специальной суспензией в растворе соляной кислоты, и погруженной в нее серебряной проволоки.

Специализированный прибор, применяемый в медицине для исследований pH жидкостей желудочно-кишечного тракта, называется ацидогастрометром. Включает в себя регистрирующий блок и один или несколько зондов. Для измерения уровня pH таких биологических жидкостей, как слюна и моча, применяются электронные pH-метры.

Лучшие портативные pH-метры

Главной особенностью подобных моделей является возможность автономной работы. Они широко применяются в полевых исследованиях или быту. Портативные pH-метры обладают малыми габаритами и получают питание от батареек либо встроенных аккумуляторов.

Ohaus ST300-B

Во время калибровки на экране прибора отображаются специальные индикаторы. Они помогают владельцу произвести настройку максимально точно. Установленные параметры сохраняются в памяти модели. Удобное использование обеспечивают такие функции, как автоматическая термокомпенсация и распознавание буферов.

Рабочий диапазон прибора — 0-14 pH, предел погрешности 0,01 pH. Для комфортной работы в любых условиях в комплектацию включены держатель электрода, ручной ремешок и уплотнители, отвечающие классу защиты IP54. Корпус устройства оснащен откидной опорой – ее использование дает возможность установить измеритель на горизонтальной поверхности.

Достоинства:

ударопрочный корпус;
высокая точность;
компактность;
длительная автономная работа;
удобная калибровка.

Недостатки:

высокая цена.

Ohaus ST300-B способен работать без замены батареек в течение 500 часов – прекрасный выбор для продолжительной работы на улице.

Hanna HI98127 pHep 4

Калибровка прибора может производиться по одной или двум точкам. Функция автоматической температурной компенсации и водонепроницаемый корпус позволяют использовать его в сложных климатических условиях. Крупноразмерный светодиодный дисплей удобен для восприятия при любом освещении.

Диапазон измерений составляет 2-16 pH, погрешность — до 0,1 pH. Благодаря индикатору стабильности пользователь своевременно получает информацию о точном моменте получения устойчивого показателя.

Комплект из четырех батареек напряжением 1,5 В обеспечивает непрерывную работу модели в течение 350 часов.

Достоинства:

компактность;
предупреждение о разряде батарей;
функция автоотключения;
возможность замены электродной пары.

Недостатки:

сложная калибровка.

Hanna pHep способен работать в агрессивных средах – надежный выбор для использования в полевых условиях.

Kelilong PH-009 (I)

Прибор обладает небольшими размерами и крайне прост в использовании. В комплект входит пластиковый футляр для удобства и безопасности хранения. С помощью калибровочной отвертки владелец может быстро подготовить устройство к работе. Показания отображаются на небольшом монохромном дисплее.

Диапазон измерений составляет 0-14 pH, погрешность — не более 0,1 pH. Защитный колпачок встроенного датчика предохраняет его от механических повреждений.

Другой особенностью устройства является автоматическая температурная компенсация в пределах 0-50 °C. Функция устраняет отклонения показаний при изменении сопротивления проб.

Достоинства:

высокая точность;
компактность;
удобство использования;
низкий расход энергии;
простая калибровка.

Недостатки:

боится отрицательных температур.

Kelilong PH-009 (I) используется в чистой воде. Экономичный выбор для измерения уровня pH в аквариуме, бассейне или любом другом искусственном водоеме.

HM Digital PH-80

Калибровка устройства осуществляется нажатием одной кнопки. Компактный корпус полностью герметичен. Прибор может храниться в специальном чехле, что предохраняет его от царапин и иных механических повреждений. Результаты проведенных замеров выводятся на небольшой ЖК-экран.

Рабочий диапазон составляет 0-14 pH, погрешность — до 0,2%. Модель питается от батареек типа LR1130 и отличается низким энергопотреблением. Измеритель готов к работе сразу после покупки. К полезным функциям аппарата стоит отнести сохранение показаний, автоотключение и индикацию разряда.

Достоинства:

малые габариты;
экономия энергии;
высокий класс защиты — IP66;
быстрая калибровка.

Недостатки:

снижение точности в загрязненной среде.

HM Digital PH-80 предназначен для использования в воде. Применяется в бассейнах, котлах, системах очистки и пр.

pH-150МИ

pH-метр предназначен для измерения значений pH, окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и температуры в технологических и других водных растворах, природных и сточных водах.

pH-150МИ (без штатива)

pH-150МИ (с ножом для мяса)

pH-метр предназначен для измерения значений pH, окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и температуры в водных растворах и непосредственного измерения рН мяса и мясопродуктов.

Подручные средства для изменения кислотности

Некоторые владельцы бассейнов за неимением возможности воспользоваться профессиональной химией изменяют в нужную сторону кислотно-щелочной баланс простыми подручными средствами.

Повышение

Поднять водородный показатель в бассейне можно следующими «народными» веществами:

Натрием двууглекислым или гидрокарбонатом натрия (обыкновенная пищевая сода). Белый кристаллический порошок, легко вступающий в реакцию с растворенными в воде кислотами. Средство доступное, всегда под рукой, дает быстрый, но временный эффект. Стоимость 1 кг — около 190-200 рублей, пачка 0,5 кг продается за 30-35 рублей.
Гидроксидом кальция или гашеной известью. Сильная щелочь в виде порошка, достаточно сложно растворяющегося в воде. Продается в мешках, средняя цена — 120-130 рублей за 1 кг.
Едким натром или каустической содой (гидроксид натрия). Используемая для нейтрализации кислот, белая порошкообразная щелочь, очень широко распространенная. Цена за 1 кг от 250 рублей.

Понижение

Чтобы сделать пригодной для плавания щелочную воду в бассейне, можно воспользоваться:

Соляной кислотой. Едкий и опасный реагент, пользоваться им следует максимально аккуратно. Обычно продается концентрат (30-50%). Канистра 20 л стоит порядка 1000 рублей.
Медным купоросом. Кристаллический порошок сульфата меди всех голубых или синих оттенков, широко применяемый в садоводстве. Подкисляет водную среду, но совсем немного. Отличается доступностью и невысокой ценой — пакетик 50 г не более 30 рублей.
Лимонной кислотой. Хорошо растворимый в воде белый порошок. Средство есть на кухне у каждой хозяйки. Продается примерно по 190-300 рублей за 1 кг.

Внимание! Все подручные средства небезопасны и не предназначены специально для изменения водородного показателя в бассейнах. Пользоваться ими рекомендуется только в виде исключения.

Что такое pН воды

Показатель pH является единицей активности иона водорода, которая равна обратному логарифму активности водородных ионов. Так, например, вода, pH которой составляет 7, обладает 10–7 моль на один литр ионов водорода. Следовательно, жидкость с pH равном 6 – 10–6 моль на один литр. Шкала показателей pH при этом варьирует в диапазоне от 0 до 14. Если pH воды менее 7, то она является кислой, а если более 7 – тогда щелочной. Норма pH для поверхностных водных систем составляет 6,5–8,5, для подземных – 6–8,5.

Показатель pH воды равняется 7 при 25 °С, но при взаимодействии с диоксидом углерода в атмосфере данное значение будет составлять 5,2. Уровень pH тесно связан с атмосферным газом и температурой, поэтому воду следует проверить в самые короткие сроки. pH воды не сможет дать полной характеристики и повода для ограничения подачи воды.

Когда в воде растворяются различные химические вещества, то данный баланс подлежит изменению, что, в свою очередь, провоцирует изменение показателя pH. Если в воду добавить кислоту, концентрация ионов водорода возрастает, и концентрация гидроксид-ионов, в свою очередь, понижается. Если в жидкость добавить щелочь, тогда концентрация гидроксид-ионов возрастает, а содержание ионов водорода понижается.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Уровень pН воды показывает уровень кислотности или щелочности среды, а кислотность и щелочность характеризуется количественным содержанием в воде элементов, нейтрализующих щелочь и кислоту. Так, например, температура отражает уровень нагрева вещества, но не количественный показатель тепла. Если мы коснемся воды рукой, то мы определим, теплая она или холодная, но мы не сможем сказать, какое количество тепла в ней содержится (другими словами, сколько потребуется времени для того, чтобы вода остыла).

Показатель pH – один из основных качественных характеристик воды. Он отражает кислотно-щелочной баланс и определяет, каким образом будут происходить те или иные биологические и химические процессы. Величиной pH воды определяется скорость протекания той или иной химической реакции, уровень коррозионной агрессивности жидкости, степень токсичности загрязняющего вещества и многие другие факторы. Более того, кислотно-щелочной баланс среды организма определяет наше состояние здоровья, настроение и самочувствие.

Различают следующие группы воды, в зависимости от показателя pH:

Тип воды	Величина рН
Сильнокислые воды	<3
Кислые воды	3–5
Слабокислые воды	5–6,5
Нейтральные воды	6,5–7,5
Слабощелочные воды	7,5–8,5
Щелочные воды	8,5–9,5
Сильнощелочные воды	>9,5

Контролировать уровень pН воды необходимо на каждом этапе очистки жидкости, поскольку смещение баланса может негативно отразиться на вкусовых качествах, запахе и оттенке воды, а также снизить эффективность ее очистки.

Читайте материал по теме: Безопасность питьевой воды

Факторы, меняющие показатель аквариумной воды

Вода постоянно меняет свой состав, так как она взаимодействует с окружающей средой, в ней обитают живые организмы. Поэтому кислотность может периодически повышаться или снижаться под действием определенных факторов.

В сторону увеличения

Повышение ph образуется из-за увеличения количества карбонатов. Такой механизм называется защелачиванием. Это ведет к увеличению плотности, что негативно сказывается на состоянии рыб.

К таким действиям приводят факторы, описанные в таблице:

Фактор	Описание
Кислородное насыщение	Чем больше кислорода воздуха проникает внутрь водной среды, тем ниже становится концентрация углекислоты. Состояние возникает из-за частого использования механизма подачи воздуха (аэратор).
Высвобождение частиц из декоративных элементов	Многие люди используют камни, кораллы, замки, помещаемые на дно. Со временем предметы выделяют минералы. Они увеличивают ph.
Прямые солнечные лучи	В листьях водорослей ускоряется фотосинтез. Высвобождается большое количество карбонатов.

Самые активные изменения наблюдаются при использовании большого количества растительности. Происходит это в дневное время под действием солнечных лучей. Поэтому среду стабилизируют уменьшением или полным устранением водорослей.

Снижения

Ph снижают следующие факторы:

Подача диоксида углерода. Вещество применяется для усиления роста растений. Так как оно нестабильно при взаимодействии с водой, происходит разложение с образованием углекислоты. Поэтому кислотность увеличивается, значение ph становится ниже.
Жизнедеятельность рыб. Подводные жители тоже могут дышать, что усиливает кислотность. Часть веществ, которые они выделяют, имеет в составе углекислый газ.
Декоративные композиции (коряги) со временем выделяют минералы. Так PH уменьшается.
Температура. Если она высокая, вода быстро закисляется.
Нитрификация. Реакция образуется из-за бактерий, живущих в фильтре, грунте. Происходит окисление аммиака с выделением кислоты. Процесс образуется при редкой очистке аквариума.
Метановое брожение. Живые организмы выделяют биологические вещества. Они подвергаются разрушению с выделением частиц метана.
Уменьшение воды в аквариуме, который не чистили продолжительное время. Нарушается нормальное соотношение веществ. Кислот становится больше, а воды меньше.

Как нормализовать баланс?

Любые агрессивные химические препараты, а средства для приведения в норму кислотно-щелочного баланса относятся к таковым, в водной среде бассейна нужно применять грамотно.

Повысить уровень

Профессиональную химию для бассейна с целью увеличения кислотности применяют так:

Отмеряют нужное количество реагента, сверяясь с таблицей дозировок (на упаковке) и полученным показанием рН при замере.
Разводят порошок или концентрат в небольшом объеме (не более 2-3 л) холодной воды.
Выливают рабочий раствор в воду по периметру чаши бассейна. Рекомендуется добавлять не все сразу, а только ¾. Так поступают, чтобы не переусердствовать и не допустить превышения ожидаемого показателя.
Спустя 6-7 часов берут пробу воды и проводят тест на рН. Если нормальный уровень кислотности не достигнут, выливают остальную химическую жидкость в бассейн.
Тестируют повторно через 6 часов.

При помощи соды повышают водородный показатель таким образом:

Готовят требуемое количество соды из расчета 20 г на м3.
Круговыми движениями высыпают в воду бассейна. Лучше порошок сразу добавить в скиммер.
Оставляют на 6 часов, потом замеряют рН.
Если показатели неудовлетворительны, то соду добавляют повторно.
Процедуру повторяют несколько раз до получения нужного результата.

Понизить уровень

Специализированные препараты, понижающие щелочность, применяют так:

Производят первичный замер уровня рН в бассейне.
В соответствии с полученным значением по таблице дозировок отмеряют количество реагента.
Если производитель в прилагаемой инструкции рекомендует сначала растворить сухие гранулы или порошок в воде, то это делают.
В большинстве случаев допускается высыпать вещество непосредственно в бассейн. Насос при этом должен работать, чтобы вода циркулировала.
Через 6-7 часов, когда препарат равномерно распространится по всему объему бассейна, замеряют водородный показатель еще раз.

В качестве подручного средства для снижения рН-показателя в бассейне чаще всего используют соляную кислоту.

Алгоритм действий такой:

Измеряют уровень щелочности рН-метром (предпочтительно) или лакмусовыми бумажками (таблетками).
В стеклянную посуду отливают требуемый объем кислоты, рассчитывая для понижения на 0,1 рН по 0,3 л на 100 м3.
Набирают примерно полведра воды из бассейна и вливают туда отмеренное количество химиката.
Затем медленно выливают рабочий раствор в воду по всей поверхности бассейна (избегая попадания на металлические части). Водная поверхность при этом должна быть неподвижной, а насос выключен.
Затем спустя 2-3 часа оборудование включают для прохождения полного цикла циркуляции.
Еще через 4-6 часов опять тестируют рН в бассейне.
При необходимости процедуру повторяют.

Внимание! При работе с соляной кислотой требуется неукоснительно соблюдать требования безопасности (не проливать, не допускать случайного попадания на открытые и незащищенные участки тела, оборудование и пр.), а также пользоваться средствами индивидуальной защиты.