|
|
| Строка 112: |
Строка 112: |
| | </table> | | </table> |
| | | | |
| − | '''pH и эквивалентные значения концентрации протонов'''
| + | == Читайте также == |
| − | <table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
| |
| − | <tr><td bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Значение pH</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Эквивалентные значения концентрации протонов в других единицах</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 1</p></td><td>
| |
| − | <p>0,1 моль ионов водород на литр, или 10-<sup>1</sup> моль ионов водорода на литр, или 10-<sup>1</sup> г иона водорода на литр</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 14</p></td><td>
| |
| − | <p>0,00000000000001 моль/л, или 10-<sup>14</sup> моль ионов водорода на литр, или 10-<sup>14</sup> г ионов водорода на литр</p></td></tr>
| |
| − | </table>
| |
| | | | |
| − | == Определение pH ==
| + | *[[pH крови: кислотно-щелочное равновесие]] |
| − | | + | *[[Кислотно-щелочной баланс]] |
| − | '''pH''' — это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.
| |
| − | | |
| − | pH=log<sub>10</sub>[H<sup>+</sup>]
| |
| − | | |
| − | Так, при рН=7,0 концентрация ионов водорода составляет 0,0000001 ммоль/л, или 10<sup>-7</sup> ммоль/л.
| |
| − | | |
| − | Десятичный логарифм 0,0000001 равен — 7,0.
| |
| − | | |
| − | Таким образом, отрицательный десятичный логарифм равен —(—7,0), т.е. +7,0. Отсюда рН=7,0.
| |
| − | | |
| − | '''Вспомним свойства логарифмов'''
| |
| − | | |
| − | 10 000 х 100 000 = 1 000 000 000 = 10<sup>9</sup> или 10<sup>4</sup>х10<sup>5</sup> = 10<sup>9</sup> (при умножении чисел их показатели степени складываются)
| |
| − | | |
| − | Log х/у = log x - log y
| |
| − | | |
| − | Log 1/х = - log х
| |
| − | | |
| − | '''Примеры значений pH, встречающихся в клинической практике'''
| |
| − | <table border="1" style="border-collapse:collapse;" cellpadding="3">
| |
| − | <tr><td colspan="2" bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Величина pH артериальной крови при ацидозе</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Примеры</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 6,8</p></td><td>
| |
| − | <p>160 нмоль/л</p></td><td rowspan="6">
| |
| − | <p></p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 6,9</p></td><td>
| |
| − | <p>130 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,0</p></td><td>
| |
| − | <p>100 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,1</p></td><td>
| |
| − | <p>80 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,2</p></td><td>
| |
| − | <p>63 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,3</p></td><td>
| |
| − | <p>50 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td colspan="2" bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Нормальные значения pH артериальной крови</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Примеры</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,35</p></td><td>
| |
| − | <p>45 нмоль/л</p></td><td rowspan="7">
| |
| − | <p></p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,36</p></td><td>
| |
| − | <p>44 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,38</p></td><td>
| |
| − | <p>42 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,40</p></td><td>
| |
| − | <p>40 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,42</p></td><td>
| |
| − | <p>38 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,44</p></td><td>
| |
| − | <p>36 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,45</p></td><td>
| |
| − | <p>35 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td colspan="2" bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Величина pH артериальной крови при алкалозе</p></td><td bgcolor="e5e5e5">
| |
| − | <p>Примеры</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,5</p></td><td>
| |
| − | <p>32 нмоль/л</p></td><td rowspan="6">
| |
| − | <p></p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,6</p></td><td>
| |
| − | <p>26 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,7</p></td><td>
| |
| − | <p>20 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,8</p></td><td>
| |
| − | <p>16 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 7,9</p></td><td>
| |
| − | <p>13 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | <tr><td>
| |
| − | <p>pH 8,0</p></td><td>
| |
| − | <p>10 нмоль/л</p></td></tr>
| |
| − | </table>
| |
| − | | |
| − | == Что означает pH? ==
| |
| − | | |
| − | '''pH''' — это водородный показатель раствора (Power of Hydrogen). Величина pH, по определению, равна отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода. У читателей может возникнуть вопрос, зачем вообще понадобилось вводить новое понятие, не проще ли выражать концентрацию ионов водорода в обычных единицах. Дело в том, что понятие pH было введено химиками. Оказалось, что при проведении химических опытов значительно удобнее выражать концентрацию ионов водорода через водородный показатель. В клинической практике мы измеряем pH артериальной крови, который варьирует незначительно — от 6,9 до 7,9, но химики имеют дело со всем спектром возможных значений pH, от 1 до 14. Если бы мы выражали концентрацию ионов водорода в обычных единицах (моль/л), вычисления оказались бы слишком громоздкими. Таким образом, использование pH значительно облегчает и сокращает расчеты. В таблице показаны нормальные значения pH крови и крайние значения, которые наблюдаются при патологических состояниях, сопровождающихся развитием ацидоза или алкалоза.
| |
| − | | |
| − | === Шкала pH — не линейная! ===
| |
| − | | |
| − | Выражение «pH крови пациента изменился на 0,3 единицы» означает, что концентрация ионов водорода повысилась (или понизилась) вдвое.
| |
| − | | |
| − | Когда мы слышим, что «pH артериальной крови пациента повысился/понизился на 0,2», мы можем недооценить истинное изменение концентрации ионов водорода. Всегда нужно помнить: значение pH — это логарифм. Так, если pH артериальной крови снизился с 7,20 до 7,00, это означает, что концентрация ионов водорода изменилась на 37 нмоль/л, а падение значения pH с 7,00 до 6,80 соответствует повышению [Н<sup>+</sup>] на 60 нмоль/л.
| |
| − | | |
| − | Десятичный логарифм числа 2 равен 0,3 (2=10<sup>0,3</sup>). Поэтому если pH падает на 0,3 единицы, например, с 7,40 до 7,10, это значит, что концентрация ионов Н<sup>+</sup> повысилась вдвое (с 40 до 80 нмоль/л). Соответственно повышение pH с 7,40 до 7,70 отражает понижение концентрации ионов Н<sup>+</sup> с 40 до 20 нмоль/л.
| |
| − | | |
| − | === Что такое pH ===
| |
| − | Почему же многие учащиеся не могут разобраться в теории кислот и оснований?
| |
| − | | |
| − | Это происходит из-за злоупотребления сложившимся «псевдонаучным жаргоном». Часто теорию кислот и оснований считают трудной темой. В этой теории рассматривается понятие кислоты как вещества, способного диссоциировать на анион кислотного остатка (сопряженное основание) и на ион водорода (протон). Еще в 1962 г. Криз (Creese) с соавторами в своей статье в журнале «Ланцет» (Lancet) писали, что «в медицинской литературе, посвященной этой теме, авторы злоупотребляют псевдонаучным жаргоном, что только сбивает читателей с толку»<ref>Creese R., Neil M.W., Ledingham J.M., Vere D.W. The terminology of acid-base regulation // Lancet. — 1962. — Vol. 419.</ref>.
| |
| − | | |
| − | Трудности возникают из-за традиционной номенклатуры, которую проиллюстрируем таким диалогом:
| |
| − | | |
| − | [[Image:PH_14.jpg|500px|Что такое pH]] | |
| − | | |
| − | == Источники ==
| |
| − | <references/>
| |
Кислоты, основания и ионы водорода[править | править код]
Определение кислот и оснований по Брёнстеду—Лоури [Bronsted, Lowry]
Основание — это вещество, способное присоединять протон (ион водорода, Н+) с образованием кислоты. Примером сопряженного основания является лактат: он присоединяет протон с образованием молочной кислоты.
Кислота — это вещество, которое диссоциирует в воде, высвобождая протоны (ионы водорода, Н+). Пример кислоты — молочная кислота.
Сильная кислота (например, соляная кислота) - это кислота, которая полностью диссоциирует в воде, высвобождая протоны.
Слабая кислота (например, мочевая кислота) - это кислота, которая диссоциирует в воде не полностью. В приведенном примере мочевая кислота диссоциирует на урат и протон.
Некоторые числа и их логарифмы
|
Число |
Запись в виде 10 в степени «n» |
Логарифм по основанию 10 |
|
1000 |
103 |
3,0 |
|
100 |
102 |
2,0 |
|
10 |
101 |
1,0 |
|
1 |
100 |
0 |
|
0,1 |
10-1 |
-1,0 |
|
0,01 |
10-2 |
-2,0 |
|
0,0000001 |
10-7 |
-7,0 |
|
Число |
Логарифм по основанию 10 |
|
1 |
0 |
|
2 |
0,301 |
|
3 |
0,477 |
|
4 |
0,602 |
|
5 |
0,699 |
|
6 |
0,778 |
|
7 |
0,845 |
|
8 |
0,903 |
|
9 |
0,954 |
|
10 |
1,0 |
|
20 |
1,301 |
|
30 |
1,477 |
|
200 |
2,301 |
|
2000 |
3,301 |
Расшифровка единиц для обозначения концентрации веществ в растворе
|
Единица |
Принятое обозначение |
|
1 моль на литр
0,001 моль на литр
0,000001 моль на литр
0,000 000 001 моль на литр |
1 моль/литр — 1 моль/л
1 миллимоль/литр — 1 ммоль/л
1 микромоль/литр — 1 мкмоль/л
1 наномоль/литр — 1 нмоль/л |
