Proč je voda kyselá? Protože se rozpadá!

V rámci prázdninového seriálu o vodě jsme se na to v Meteoru zeptali chemika, profesora Pavla Jungwirtha z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR.

Rozpad molekuly vody

„Souvisí to s hodnotou pH, což je velmi důležitá vlastnost vody. pH nám říká, jaká je koncentrace iontových produktů vody,“ uvedl profesor Jungwirth.

„Molekule vody se občas stane, že se rozpadne na ionty, na proton H+, nebo ve vodě H3O+, a záporný iont OH-. Ta pravděpodobnost není moc velká, v čisté vodě je zhruba jedna rozpadlá molekula na 60 milionů molekul, to aby člověk pohledal lupou,“ řekl Jungwirth.

Jen tak si plave a rozpadne se

Navíc se jedná o jev dynamický. „Když jste molekula vody a plavete si, tak se vám to přihodí zhruba dvakrát za den. Na pár pikosekund se rozpadnete a pak se zase spojíte. Ale v každém okamžiku koncentrace iontů H+ a OH- ve vodě je zhruba 10−7, což je těch zhruba 1:60 milionům,“ dodal chemik.

Co je pH

Zkratka pH vychází z latinského „pondus hydrogenia“ a dá se přeložit jako „potenciál vodíku“ nebo „vodíkový exponent“. Je to číslo, kterým v chemii vyjadřujeme, zda vodný roztok reaguje kysele či zásaditě. V čisté vodě je látková koncentrace obou iontů stejná: 10−7, to odpovídá pH 7.

Jak ovlivníme rozpad vody?

„Rozpad vody se dá ovlivnit změnou fyzikálního prostředí, například teploty. Obvyklý způsob je ale ten, že do vody něco přidáme,“ prozradil Jungwirth. Když třeba do vody přidáme kyseliny, tak se uvolní protony. Když přimícháme zásady, tak se uvolní hydroxidové anionty. Tím se bude posunovat pH.

„PH je záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových kationtů ve zředěném vodném roztoku. Takže když do roztoku přidáme kyselinu, pH půjde dolů a koncentrace iontů H+ poroste, naopak když přidáme zásadu, pH stoupne a koncentrace H+ iontů klesne,“ vysvětlil Jungwirth.

Hranice pH stupnice

Stupnice pH se udává v malých číslech – za neutrální se považuje pH 7. Co je pod sedmičkou, je kyselé, co nad sedmičkou, je zásadité. Ovšem nutno podotknout, že pH je logaritmická stupnice, což znamená, že i velmi malé číslo označuje velkou změnu v koncentracích.

Logo|foto:Český rozhlas

Je dobré udělat si nějakou hranici, já mám hranici podle toho, co se ještě dá pít, a co už se pít nedá. Dá se pít citronová šťáva a zředěný octový roztok, ty jsou tak do pH 3 až 3,5, ale to už je hodně kyselé na jazyku,“ popsal Jungwirth.

„Když pak zamíříme k pH O nebo k záporným hodnotám, tak to už jsou opravdu silné kyseliny - obsah baterie, kyselina sírová nebo chlorovodíková. To už nám skutečně nedělá dobře,“ dodal chemik.

Kyselina v žaludku

Zajímavé je, že takto kyselé prostředí si pěstujeme přímo v našem těle – v žaludku. „Máme v něm koncentrovaný roztok kyseliny chlorovodíkové, nebo jak se dříve říkalo, kyseliny solné. V žaludku je pH kolem čísla 1,“ sdělil Jungwirth.

Kyselé prostředí žaludku je potřebné pro zpracování přijaté potravy. Nebo jak by řekl chemik Pavel Jungwirth - „pro zpracování organických látek jako jsou bílkoviny, tuky, uhlovodany“.

Všude jinde než v žaludku by nám ale mohlo kyselé prostředí uškodit. „Stěna žaludku vylučuje sekret, který před kyselostí chrání okolní buňky. To, jak je kyselé prostředí žaludku nepříjemné, poznáme třeba při zvracení. Víme, že když se ochranné prostředí proti kyselinám v žaludku poškodí, dochází k žaludečním vředům a podobně, protože to prostředí je opravdu velmi agresivní,“ vysvětlil Jungwirth.

Člověk: pH 7

Žaludek má tedy pH 1, tedy velmi kyselé prostředí. „Naopak, většina tělních tekutiny má velice blízko k pH 7, krev je mírně zásaditá. Bílkoviny, zejména enzymy, dobře fungují v úzkém rozsahu pH, pokud se to přežene na jednu nebo na druhou stranu, tak přestávají fungovat, ztratí tu svoji fyziologickou strukturu,“ doplnil Jungwirth.

„Člověk má pH 7 zřejmě právě proto, že i naše přirozené prostředí má neutrální pH, například životadárná voda,“ uzavřel Pavel Jungwirth.

Tento i ostatní záznamy pořadu Meteor najdete v našem Archivu pořadů.