Актуальная кислотность раствора (pH) для растений

Помимо уравновешенности раст­вора, очень важную роль для растений играет и кислотность раствора. Различают два основных вида кислотности растворов: кислотность потенциаль­ную и кислотность актуальную, или, иначе, активную реакцию среды.

Первая узнается путем титрования, а вторая уже более тонкими мето­дами. Нетрудно убедиться, что актуальная кислотность, или концентрация ионов водорода, играет самую большую роль в жизни растительных и жи­вотных организмов. Растворы, в которых протекает жизнь организмов или их частей (почвенный раствор), содержат очень небольшие концентрации кислот и щелочей, так что общая сумма атомов водорода играет здесь зна­чительно меньшую роль, чем концентрация ионов водорода, так как при разбавлении раствора электролитическая диссоциация возрастает. Вода сама подвергается диссоциации, и мы знаем, что по закону действия масс ее диссоциация равна

K = [H^•] × [OH’] / [H₂O].

Так как число ионов крайне мало по сравнению с общим содержанием мо­лекул воды, то мы можем считать выражение [H₂O] практически констан­той, перенести в левую часть уравнения и написать формулу в следующем виде:

K[H₂O] = K_В = [H^•] × [OH’] = 1 × 10^-14.

Как видно из приведенного уравнения, константа диссоциации воды равня­ется 1 × 10^-14 при 22 °C, что было установлено экспериментально. Таким образом, в воде и водных растворах произведение концентрации водородных и гидроксильных ионов всегда равно 1 × 10^-7, откуда

[H^•] = [OH’] = 1 × 10^-7.

В чистой воде число ионов водорода [H^•] равно числу ионов гидроксила [OH’]. При увеличении одного из них уменьшается число других. Таким образом, во всяком растворе кислоты всегда присутствуют ионы гидроксила, а во всяком растворе щелочи — ионы водорода.

Обычно, однако, для обозначения концентрации ионов водорода поль­зуются не величиной [H^•], а отрицательным логарифмом [H^•]. Если [H^•] = 10^-7, то lg [H^•] = -7, а отрицательный логарифм -lg [H^•] = 7.

Отрицательный логарифм ионов водорода получил условное обозначе­ние pH. Можно с таким же успехом измерять наличие ионов гидроксила, как и ионов водорода, но обычно выражают эту величину в концентрации ионов водорода или, вернее, в величине pH. Так как pH представляет отри­цательный логарифм концентрации водородных ионов, то с уменьшением величины pH концентрация ионов водорода возрастает, а с увеличением падает, и соответственно увеличивается количество ионов гидроксила. При pH = 7 имеется нейтральная реакция, при pH меньше 7 — кислая, а при pH выше 7 — щелочная.

Опыт показывает, что каждый растительный организм может существо­вать только в определенных рамках величины pH. Существуют организмы, развивающиеся при кислой реакции среды, как, например, торфяной мох, или десмидиевые водоросли, или осоки и некоторые другие болотные расте­ния. Оптимум у этих растений лежит в кислой среде. Осока Carex Goodenoughii растет при pH = 4,5—4,9. Есть, наоборот, растения, предпочитаю­щие щелочные почвы, как, например, мать-и-мачеха, растущая при pH = 7,5—7,9. Наконец, ряд растений лучше всего развивается при нейтраль­ной реакции среды.

Ниже приведена таблица минимальных, оптимальных и максималь­ных величин pH для ряда культурных растений.

Из таблицы видно, что такие растения, как овес, рожь, картофель, лучше растут на слабокислых почвах, а такие, как свекла, пшеница и лю­церна — на нейтральных или даже слабощелочных. Определение величины pH производится двумя способами: определением электродвижущей силы ионов электрометрическим способом или путем подкраски соответственным индикатором, меняющим свой цвет в зависимости от реакции среды. Последний способ — колориметрический — ме­нее точен, но более удобен. К тому же для растительной клетки он подчас является и единственным способом определения pH.

На этой странице материал по темам:

• Кислотнотность растворов.понятие ph

• Ph растворов в жизни

• Таблица ph для растений