Всі хімічні реакції в клітинах і тканинах проходять у водному середовищі, важливою властивістю якого є рН або показник кислотності. рН води – це тендітна рівновага, яка у природі підтримується низкою факторів. У тому числі, важливу роль відіграє вуглекислота, що дозволяє безболісно та з користю підвищити кислотність води.
Трохи історії
Цінність вуглекислих вод визнавали ще древні римляни та греки, які назвали газовану воду «Aqua Saltare» («танцюючою» або «сельтерською»). Природні джерела ретельно охоронялися та служили місцем паломництва. Вуглекислі води стали першими використовуватися в курортній терапії та послужили основною для спеціальної науки – бальнеології.
Тільки в 1767 хіміку Джозефу Прістлі вдалося отримати пляшечку газованої води, що принесла йому світову славу. Вуглекислота була отримана вченим шляхом збагачення контейнера з водою газом, що утворювався при варінні пива. Приємний слабокислий смак газування сподобався городянам, а Королівське товариство присудило Прістлі за винахід спеціальну медаль.
Ще один англійський хімік Кавендіш встановив високу розчинність вуглекислого газу у воді, яка після цього ставала кислою. Перший сатуратор (апарат для підкислення рідини вуглекислим газом) було створено шведським хіміком Бергманом у 1770 році.
З появою першого акваріума в 1874 році та розвитком акваурімістики гідробіологи замислилися над створенням ідеальної екосистеми в межах скляної ємності. Було встановлено, що водних рослин, риб та інших мешканців акваріума необхідний певний рН води. І вуглекислота у цьому природному балансі має своє призначення.
Що таке рН і від чого залежить
У хімії рН це зворотний логарифм концентрації іонів водню. Також його називають показником кислотності та лужності середовища, що варіюється в інтервалі від 1 до 14. Загальноприйнятою вважається наступна градація рівнів рН:
-сильнокисла реакція (рН=1÷3)
-кисла (pH=3÷5)
-слабкокисла (рН = 5÷7)
-нейтральна (рН = 7)
-слаболужна (рН = 7÷8)
-лужна (рН=8÷10)
Чиста вода за хімічним складом – поєднання позитивних іонів водню та негативних іонів гідроксилу. Зазвичай їх концентрації рівні, що визначає нейтральну реакцію та рН=7. Якщо вміст іонів водню переважає, то вода набуває більш кисле середовище. Якщо зменшується – вода стає більш лужною.
У природі вуглекислота, що виділяється при диханні рослинами та живими організмами, частково розчиняється у воді з утворенням слабкої вугільної кислоти. Її молекули швидко розпадаються (дисоціюють) з утворенням гідрокарбонат іонів та іонів водню, що підвищують кислотність води. Саме таким природним способом підкислюється дощова та дистильована вода, що має слабокислу реакцію.
При зменшенні концентрації вуглекислого газу в повітрі та воді її реакція поступово зсувається в лужну сторону. При цьому мікро та макроелементи набувають форми, недоступної для засвоєння рослинами та тваринами. Тому контроль кислотності або рН показника води – важливий процес, для якого використовуються різні способи.
Переваги вуглекислоти для зміни рН
Ефективний та недорогий спосіб підкислення води – введення торф’яного відвару. При цьому існує ризик забруднення води дубильними та іншими органічними речовинами. Внаслідок цього можуть погіршитися її санітарно-гігієнічні показники.
Для зміни рН у кислу сторону нерідко використовуються водні розчини соляної чи сірчаної кислот, дигідрофосфатів натрію чи калію. Небезпека цього – ймовірність миттєвого і різкого зсуву рН, і навіть насичення води зайвими іонами натрію, калію, фосфатів.
Вуглекислота у підкисленні води – безпрограшний варіант. Слабкі кислотні властивості вугільної кислоти, що утворюється, дозволяють плавно зменшити рН без різких коливань і стрибків. При цьому макро і мікроелементи води приймають доступну для засвоєння хімічну форму, а вуглець, що міститься в вуглекислоті, використовується рослинами для будівництва клітин і тканин. У такий спосіб можна швидко і безпечно наблизити рН води до природного слабокислотного або нейтрального показника.
Сучасні можливості
Вуглекислота – важливий компонент у харчовій промисловості, медицині, фармацевтиці, сільському господарстві, косметологи та курортній терапії. В даний час для збагачення рідин вуглекислим газом використовують карбонізатори – багатофункціональні та високопродуктивні сатуратори. Апарати дозволяють швидко отримати вуглекислу воду та знаходять широке застосування у побуті та промислових масштабах.
На окрему увагу заслуговує вуглекислота в акваріумному риборозведенні. p align=”justify”> Підтримка рН води на необхідному рівні дозволяє забезпечити мешканцям акваріума оптимальні умови проживання. Щоб зберегти рН на рівні 6-7, акваріум необхідна зовнішня подача вуглекислоти. Для цієї мети використовуються спеціальні установки з балончиком вуглекислого газу та системою нагнітання.
Цікаві факти
Показник кислотності рН тісно пов’язаний із жорсткістю води, яка обумовлена вмістом гідрокарбонатів та карбонатів (солей вуглекислоти). Висока жорсткість визначає лужну реакцію води та випадання нерозчинних карбонатів у вигляді осаду. Для підкислення твердої води вуглекислота знадобиться у більших кількостях, ніж для пом’якшеної води.
Вуглекислий газ розчиняється у воді в 50 разів швидше за кисень. Безконтрольне насичення вуглекислотою веде до швидкої зміни рН води і може призвести до небезпечних наслідків для живих істот і рослин. З цієї причини рекомендується подавати вуглекислий газ з невеликою швидкістю та при постійному вимірі показника середовища за допомогою спеціальних пристроїв – рН-метрів.
В даний час зріджена вуглекислота надходить до споживача в герметичних маркованих балонах, де газ знаходиться під високим тиском (не менше 70 атм). При випаровуванні в нормальних умовах рідкої вуглекислоти масою 1 кг утворюється понад 500 л вуглекислого газу, який швидко спричинює дефіцит кисню в повітрі. З цієї причини робота з вуглекислотою вимагає підвищених запобіжних заходів.
У компанії DP Air Gas вуглекислота має високий рівень чистоти (очищена від сірчистих та інших домішок) та транспортується у міцних, технічно надійних ємностях. Резервуари оснащені спеціальним вентилем для дозованого споживання газу та відповідають усім вимогам безпеки. Якість продукції свідчить сертифікат ISO 9001:2008. Більш детальна інформація про продукцію розміщена на сайті компанії .
