5 電離平衡・中和(1):体のpHを守るために

ここのおはなしは、pHを理解するためのもの。

pHというのは、酸性度合い・アルカリ性度合いを示すもの。

リトマス試験紙に液体をつけたときに色を変えるものについて、

もう少し細かく理解してあげましょうね…というおはなしです。

なぜpHを理解しないといけないのか。

ヒトの細胞が元気に生きていられるpHの幅は、結構狭いんです。

大事なことなので、先に数字だけ説明しちゃいますね。

 

ヒト血液の正常域はpH7.35~7.45。

pH7.40±0.05と書くこともあります。

この、たったpH0.1の幅を外れると、細胞にとって異常事態のスタート。

あまりに正常域から外れてしまうと、細胞は死んでしまいます。

だからpHについてある程度までは理解しておく必要があるのです。

 

pHの理解のためには、電離平衡のおはなしから。

大前提は、水分子はH₂Oというところからです。

水は、この水分子(水の粒)がたくさん集まったもので、

一定の温度のもとでは一定の範囲内を自由に動き回れる…

ここまでは、いいですね。

さらによく見てみると。

H₂Oの粒の中に、H⁺とOH⁻というさらに別な粒がいることが分かりました。

「水分子はH₂O」と思いきや、

実はごく少数のH⁺やOH⁻も含まれていたのです!

どれくらい少ないかというと、

水の粒10⁷(=10,000,000:1000万個)のうち

1個がH⁺とOH⁻に分かれているくらい。

H₂OがH⁺とOH⁻に分かれていることを「電離」と呼びます。

プラスイオンとマイナスイオンに分かれるものは「電離」。

プラスイオンとマイナスイオンに分かれないものは「解離」と言います。

 

話を水の電離に戻して。

ある日、とある研究者は気付きました。

「水の粒(H₂O)とH⁺とOH⁻は、

一定の関係で釣り合いを取っているらしいぞ!」

これを「H₂O⇔H⁺+OH⁻」と表します。

水がつり合っている(平衡)状態なので、「水の平衡状態」ですね。

 

さらに研究を進めたところ、

25℃では水素イオンの濃度([H⁺])と水酸化イオンの濃度([OH⁻])は

水1リットル中に1×10⁻⁷モルしかないことも分かりました。

これを「Kw=[H⁺][OH⁻]=1.0×10⁻¹⁴」と表します。

Kwは水が電離している度合いを示す係数です。

 

次回、もう少し用語説明をしてから

血液をはじめヒトのpHを確認していくことにしましょうね。