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] = KВ = [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.
