* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

317 ВОДОРОДНЫЕ ИОНЫ 318 н о р м а л ь н о с т и ( с м . Нормальные растворы), при чем к о н ц е н т р а ц и я В . и . в полностью диссоциированном нормальном растворе ки­ слоты принята за единицу. Пусть имеется, н а п р . , в 20.000 р а з более с л а б ы й р а с т в о р . В нем к о н ц е н т р а ц и я В . и . б у д е т р а в н а VSO.OOOJ и л и 0,00005, и л и 5 . Ю . Л о г а р и ф м этой д р о б и будет 5,69897, и л и — 4 , 3 0 1 0 3 . Последняя величина, взятая с обратным з н а к о м , и будет в о д о р о д н ы м показате­ лем: р Н = 4 , 3 0 (водородный показатель на практике указывается до второго десятично­ го з н а к а ) . В е л и ч и н а в о д о р о д н о г о п о к а з а т е ­ л я даёт единую ш к а л у д л я всех значений реакций к а к кислой, т а к и щелочной. Раз­ личие м е ж д у той и другой п р и этом, п о ж а ­ луй, даже слишком сглаживается. Необхо­ димо помнить положение нейтральной точки при данной t ° , чтобы иметь точное предста­ в л е н и е о степени о т н о с и т е л ь н о г о п р е о б л а д а ­ ния гидроксильных или В . и., соответствую­ щей данному значению р Н . Между тем, в са­ мой основе п о н я т и я р е а к ц и и л е ж и т не а б ­ солютная концентрация Н- и ОН-ионов, а и х соотношение. Поэтому &недавно была предложена Джирибальдо (Giribaldo), вме­ сто в о д о р о д н о г о п о к а з а т е л я , д р у г а я м е р а реакции, в ы р а ж а ю щ а я относительное содер­ ж а н и е В . и . и степень отклонения реакции в т у и л и д р у г у ю с т о р о н у от н е й т р а л ь н о с т и . Д л я этого может с л у ж и т ь логарифм отно­ шения [ Н ] : [ О Н & ] , сокращенно обозначае­ м ы й , по п р е д л о ж е н и ю К о п а ч е в с к о г о ( К о р а czewski), з н а к о м p R : - 5 - P R - l o g ^ . П р и т а к о м способе о б о з н а ч е н и я н е й т р а л ь ­ ность во всех случаях выражается нулем, кислая реакция—положительными, щелоч­ н а я — о т р и ц а т е л ь н ы м и з н а ч е н и я м и p R . Это в е с ь м а н а г л я д н о е о б о з н а ч е н и е не п о л у ч и л о , о д н а к о , до н а с т о я щ е г о в р е м е н и ш и р о к о г о распространения. М е т о д ы и з м е р е н и я . В течение про­ должительного времени д л я измерения ре­ а к ц и и п р и м е н я л с я метод т и т р о в а н и я . К и с ­ лотность раствора в ы р а ж а л а с ь тем количе­ ством щелочи, к-рое необходимо прибавить, ч т о б ы с в я з а т ь все с о д е р ж а щ и е с я в н е м В . и . и получить нейтральный раствор. Подоб­ ным ж е образом д л я и з м е р е н и я щелочности раствор оттитровывали к-той. Однако, тит­ р о в а н и е п о з в о л я е т и з м е р и т ь общее к о л и ч е ­ ство с о д е р ж а щ е й с я в р а с т в о р е к - т ы (resp. щ е л о ч и ) , но не д а е т н и к а к о г о п р е д с т а в л е н и я об истинной концентрации свободных, ак­ тивно д е й с т в у ю щ и х Н - и О Н - и о н о в , об активной реакции ( с м . ) р а с т в о р а ( с м . Бу­ ферные свойства). Д л я и з м е р е н и я р е а к ц и и пригодны л и ш ь те методы, применение кото­ р ы х не нарушает р а в н о в е с и я Н & и О Н & . Основным методом я в л я е т с я здесь электро­ метрический. Он основан на том, что во­ дород, адсорбированный на поверхности благородного металла (обычно п л а т и н о в а я ч е р н ь ) , ведет с е б я , к а к м е т а л л и ч е с к и й в о д о ­ родный электрод, и, будучи погружен в рас­ твор, приобретает электрический заряд, п о т е н ц и а л к - р о г о з а в и с и т от к о н ц е н т р а ц и и В . и . в р а с т в о р е . И з м е р я я в е л и ч и н у этого потенциала, можно точно определить к о н ­ центрацию В . и . и активную реакцию рас­ т в о р а ( с м . Газовая цепь). Т о й ж е ц е л и с л у ­ ж и т и колориметрический метод, основан­ ный на применении индикаторов. Послед­ ние п р е д с т а в л я ю т с л а б ы е к - т ы и л и щ е л о ч и , изменяющие свою окраску п р и диссоциа­ ции. Н а п р . , фенолфталеин является слабой к-той, молекулы которой бесцветны, между тем к а к свободный анион имеет красный цвет. Диссоциация его определяется тем ж е уравнением (см. уравнение 1 ) , к а к и диссо­ циация других кислот. Достаточно ничтож­ ного количества свободных В . и . , чтобы п о ­ д а в и т ь его д и с с о ц и а ц и ю и о б е с ц в е т и т ь р а с ­ т в о р ; н а п р о т и в , в щелочной среде диссо­ циация усиливается, и раствор принимает я р к о к р а с н ы й цвет. Т . о., по окраске раство­ р а м о ж н о судить об его р е а к ц и и , а путем к о ­ лориметрического сравнения с рядом стан­ д а р т н ы х р а с т в о р о в ( с м . Буферные свойства) с т р о г о о п р е д е л е н н о й р е а к ц и и д о в о д и т ь это определение до ж е л а т е л ь н о й степени точно­ сти.— Б и о л о г и ч е с к а я р о л ь В . и. Р е а к ц и я с р е д ы , к о н ц е н т р а ц и я Н" и О Н & оказывает огромное влияние на жизненные процессы и приобретает поэтому особенный интерес д л я биологии и медицины. Коллои­ ды отличаются высокой чувствительностью к действию ионов вообще, гидроксильных и В . и . особенно. Последние, вместе с тем, оказывают наибольшее влияние на х и м . ве­ щества, имеющие амфотерный характер (см. Амфолиты). Построение живого вещества из амфотерных коллоидов (каковыми я в л я ­ ю т с я п р е ж д е всего б е л к о в ы е т е л а ) о б ъ я с н я ­ ет п о э т о м у у н и в е р с а л ь н у ю з а в и с и м о с т ь в с е х ж и в ы х о р г а н и з м о в от к о н ц е н т р а ц и и В . и . Эта з а в и с и м о с т ь в ы р а ж а е т с я п р е ж д е в с е г о в том, что ж и з н ь возможна л и ш ь при изве­ стных концентрациях В . и . , д л я большин­ ства организмов п р и б л и ж а ю щ и х с я к ней­ тральности. П р и чрезмерном увеличении к о н ц е н т р а ц и и Н" и л и О Н & о р г а н и з м п о г и ­ бает. Границы р Н , в к-рых возможна ж и з н ь , неодинаковы д л я разных организмов. Д л я одних они широки, д л я других—крайне у з к и . Величина р Н , у б и в а ю щ а я один орга­ низм, может быть совершенно безвредной или даже оптимальной д л я другого. Вслед­ ствие этого р Н приобретает значение одного из важнейших факторов распределения ор­ ганизмов. Т а к , различные почвы значитель­ но о т л и ч а ю т с я д р у г от д р у г а по к о н ц е н т р а ­ ции В . и . ; этими р а з л и ч и я м и во многих слу­ ч а я х обусловлено предпочтение, оказывае­ мое р а с т е н и я м и той и л и д р у г о й почве. П о ­ добным ж е образом разные естественные водоемы имеют самые различные р е а к ц и и — от весьма к и с л ы х до сильно щ е л о ч н ы х . П р е д ­ ставителями наиболее к и с л ы х водоемов мо­ гут с л у ж и т ь нек-рые торфяные болота,имею­ щ и е р Н д о 3,5—4,0. С и л ь н о - щ е л о ч н а я р е ­ а к ц и я ( р Н = 10,0) н а б л ю д а е т с я п р и с и л ь н о м р а з в и т и и в о д о р о с л е й ( т . н . «цветение воды»), к-рые п р и процессах фотосинтеза разлагают углекислоту и подщелачивают воду. Мор­ с к а я вода имеет слабо-щелочную р е а к ц и ю , ч а щ е в с е г о п р и б л и ж а ю щ у ю с я к р Н = 8,0. В л и я н и е р Н особенно н а г л я д н о о б н а р у ж и ­ вается у бактерий, т а к к а к они сами не­ редко вырабатывают большие количества щелочных (аммиак) и л и кислых продуктов