Der pH-Wert
Der pH-Wert gibt das Verhalten einer sogenannten wässrigen Lösung an. Wässrige Lösungen (also alle flüssigen Stoffgemische) können sich entweder mehr sauer oder mehr basisch verhalten.
Der Begriff pH-Wert leitet sich dabei von der Aktivität der Wasserstoffionen in einer Flüssigkeit oder in einer Lösung ab. Verwendet wird dabei der dekadische Logarithmus der Ionenaktivität. Die Abkürzung in der Bezeichnung pH-Wert steht für „potentia hydrogenii“, dem lateinischen Ausdruck für „Kraft des Wasserstoffs“.
Das Maß der Wasserstoffionen Aktivität wurde dann auf einer festen Skala vereinheitlicht. Sie geht von 0 – 14.
Einteilung des pH-Werts
Auf der Skala zwischen 0 und 14 stellt 7,0 den Mittelpunkt dar. Alle Flüssigkeiten unter 7,0 reagieren sauer, alle Flüssigkeiten über 7,0 reagieren alkalisch. Das Maß des Verhaltens steigt mit der Zu- oder Abnahme des Wertes.
Das bedeutet, je weiter der pH-Wert von 7,0 entfernt ist, desto saurer oder alkalischer reagiert eine Lösung.
Vergleichswerte
saure Flüssigkeiten (Säuren)
- reines, klares Wasser 7,0
- destilliertes Wasser 5,0
- Mineralwasser 6,5
- Regen 5,6
- Bier 4,5
- Wein 4,0
- Orangensaft 3,5
- Zitronensaft 2,4
- Magensäure 1 – 1,5
basische Flüssigkeiten (Laugen)
- Blut 7,4
- Meerwasser 7,5 – 8,4
- Seife 9,0
- Natronlauge 13,5 – 14
Die Vergleichsaufstellung zeigt auch, dass verschiedene Körperflüssigkeiten ganz unterschiedliche pH-Werte haben können. So herrscht im Magen ein pH-Wert von rund 1,0 bis 1,5, während im Blut ein pH-Wert von 7,4 herrscht.
Eine durchgehende „Übersäuerung“ des gesamten menschlichen Körpers ist damit nicht sehr plausibel. Sie wird von Befürwortern basischen Wassers aber immer wieder als Argument für die Gesundheitswirkung verwendet.
Stark und schwach gepufferte Säuren und Laugen
Säuren oder Laugen können jeweils stark oder schwach gepuffert sein.
Starke Pufferung bedeutet, dass sich Säuren und Laugen bei einer Veränderung des pH-Werts der Umgebung nur sehr langsam in ihrem pH-Wert verändern. Bei schwach gepufferten Säuren oder Laugen ändert sich der pH-Wert dagegen sehr leicht.
Wasser gilt als eine schwach gepufferte Säure oder Lauge.
Abhängigkeit von gelösten Mineralien im Wasser
Der pH-Wert von Wasser ist abhängig davon, welche Mineralien, Ionen oder Salze im Wasser in welcher Menge gelöst sind. Insbesondere der Härtegrad des Wassers spielt eine Rolle dafür, ob Wasser eher sauer oder eher basisch reagiert.
In hartem Wasser ist eine hohe Menge an Calcium und Magnesium gelöst. Das führt dazu, dass hartes Wasser eher sauer reagiert. Auch ein hoher Anteil an Mineralien macht Wasser eher sauer.
Die Säure von Regenwasser rührt dagegen daher, dass Regenwasser eine hohe Menge CO2 aus der Atmosphäre aufnimmt. Es ist zwar prinzipiell sehr weiches Wasser, das keine Mineralien erhält, der hohe CO2-Gehalt führt aber dennoch zu erhöhten Säurewerten.
Messung des pH-Werts
Der pH-Wert lässt sich mit Geräten zur Potentiometrie messen. Die Messung liefert sehr exakte Zahlenwerte. Daneben existieren auch noch einige andere elektro-chemische Messmethoden, die aber seltener verwendet werden.
Bestimmung über Indikatoren
Einige Indikatorsubstanzen verändern ihre Farbe, je nachdem ob es sich um eine Säure oder eine Lauge handelt. Dazu gehören:
- Lackmus: Lackmus verfärbt sich unterhalb von 4,5 rot und oberhalb von 8,3 blau
- Bromthymolblau: es verfärbt sich unterhalb von 6,0 gelb und oberhalb von 7,6 blau
- Phenopthalein: es bleibt bis 8,2 farblos, ab 10,0 zeigt sich ein dunkelviolett
Auch Kombinationen aus Farbstoffen sind möglich. Je nach Kombination zeigen sich bei bestimmten pH-Werten dann ganz typische Farbschattierungen. Diese Technologie findet auch bei den weit verbreiteten Messstreifen für die pH-Wert-Bestimmung Einsatz.
Bedeutung des pH-Werts von Wasser
Der pH-Wert von Wasser hat eine vielfältige Bedeutung für Böden, Pflanzenwachstum und auch für die menschliche Gesundheit.
Boden- und Pflanzenwachstum
Je nach pH-Wert des Bodens stehen Pflanzen bestimmte Nährstoffe zur Verfügung, andere dagegen wiederum nicht. Welche Pflanze welchen Boden braucht, ist individuell verschieden. Starke pH-Wert Änderungen des Bodens können zum Absterben von Pflanzen führen. Auch Bodenversauerung und die Versauerung der Meere sind schwierig zu lösende und komplexe biologische Probleme.
Beim Menschen
Da der pH-Wert auch die Verfügbarkeit und den Gehalt an Mineralstoffen angibt, spielt er auch im Trinkwasserbereich eine Rolle. Für Trinkwasser ist der pH-Wert in bestimmten Grenzen festgelegt.
Am zuträglichsten für die Gesundheit ist im allgemeinen neutrales Wasser, das heißt mit einem pH-Wert von 7,0. Neutrales Wasser kann sowohl Säuren und Laugen am besten puffern.
Ein vorwiegendes Trinken von „basischem Wasser“ hilft aber nicht gegen eine vermutete generelle Übersäuerung des Körpers. Das ist aufgrund biologischer Gesetzmäßigkeiten so nicht möglich.
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