pH再び…

前回まででbasic記事へのご質問を一通り見終えていたので、続いてはこないだのBTTB記事(…ってこれも「バック・トゥ・ザ・ベーシック」でbasic記事ですけど(笑))にいただいていたご質問に参りましょう。

 

改めて、こちらはアンさんよりいただいたコメント(ご質問部抜粋)ですね。

毎度本当にご丁寧で面白いコメント、深謝の至りにございます!

 

pHって何だ?…はい、それ、めっちゃ思ってましたね。

エッチは水素イオンですか、、まぁ妥当ですよね、それは笑(苦手なイオンですけど)

水素イオンの濃度…なるほど。

pHの数字が大きいとアルカリ性で、小さいと酸性でしたよね。で、『pH 7のお水なら、水素イオンが、1リットルあたり「1/107=0.0000001モル」含まれている…』ということは…?

水素イオン濃度が小さいとアルカリ性、大きいと酸性ということ?アルカリ性には水素イオンは少なくて、酸性には水素イオンが多い?

あ、『pHが小さいほど酸性度が大きいってこと』と書いてますが、、それは水素イオン濃度も大きいということなんですよね。(既に混乱しかけ)

とりあえず、モルはややこしくなるので置いといて、

『中性の水はpHが7』というのは、水でなくてもpHが7なら中性ということですよね?

酸性雨は、水素イオン濃度が真水よりも大きい、水素イオンがたくさん含まれている、っていうのは、なんとなくわかりました!

で、水素イオンが多いと、何がダメなんですか?

ちなみに、弱酸性ビオレは、酸性を謳っているのではなく、弱を謳っているということなんですかね?(酸性が良くないみたいなイメージで考えると。)


(そもそも、水素が多いと酸性というのも、全くピンときませんけど、、

水の場合、H2OのHが多いという意味?

Oは酸素で、酸性の酸が酸素の酸ならOが多いと酸性とかになりそうですけど…まぁ、そういう問題ではないんですよね、恐らく。)


酸性は良くないとはいえ、胃の中は酸性で、それは酵素が働いて消化する為だからOKで、、あぁ、そこから先はソーマチンに戻るお話なんですね笑


めちゃくちゃややこいですが、個人的にこういうのはわりと好きです。わかってませんけど笑

 

⇒唐突に話に出し始めていたpHでしたが、「エッチは水素のことなので、元素記号は必ず大文字で表すことから、「H」は必ず大文字になります」ということに触れ忘れていたものの、さらに言えばなぜか「p」は必ず小文字で、「文の先頭の文字は、大文字にする」という英語のルールすら適用されない謎表記ともいえる感じであり、ちょっとカッコつけたスタイルな気もしちゃうのが、微妙に腹立たしいポイントかもしれません(笑)。

(まぁ、「必ず小文字」なので、逆に「これは酸性アルカリ性のピーエッチのことだね」と分かりやすいともいえますけど、特に初見時は、「小文字→大文字」とかいう見たこともないような専門用語ヅラが何となく鬱陶しく感じたような記憶もあります(まぁ言う程そんな記憶ないですけど(笑))。)

 

中途半端にちょろっと数字だけ出して触れていたそのpHですが、せっかくなのでもうちょい詳しく雰囲気を掴んでいくといたしましょう。


まず最初のご質問、

『pH 7のお水なら、水素イオンが、1リットルあたり「1/107=0.0000001モル」含まれている…』ということは…?

水素イオン濃度が小さいとアルカリ性、大きいと酸性ということ?アルカリ性には水素イオンは少なくて、酸性には水素イオンが多い?

…に関しては、そういえば「pH 7のお水なら…」という文を書いてしまっていましたけどこれはちょっと混乱を招くかもしれなかった書き方(→「pH 7ではない水がある」みたいな感じ……まぁ実際何かが溶け込めば、あるっちゃありますけどね)で、そもそも極めて重要な前提知識として、真水(まみず)=中性の水は、pHがピッタリ7.0となります。

(まぁ、厳密にいうと温度の影響もありますし、完全なる真水には一瞬で空気中の二酸化炭素が溶け込んでpHは酸性側にズレる……みたいな話もありますけど、これのみならず、この辺の酸アルカリの話では、厳密なポイントは完全に無視しようと思います。…何せbasicなお話ですしね……!)

 

「なぜ7なのか?」は、これは「偉い人が測ってみたらそうなっていたから。何でそうなるのかは誰にも分からん、水に聞いてくれ」って話でしかないわけですけど、ここでひとつ面白い発展知識に触れてみますと……と思ったものの、う~ん、こんなのに触れてもややこしくなるだけかな…?

一応話が広がるし、面白い点ではあるけれど……と、まぁそんな風にもったいぶるのもウザいだけですけど(笑)、とりあえずご質問の方を進めてからまたそちらに戻ろうかなと思います。


コメント上記引用部の後半部分ですが、これも大切なことなのにハッキリ記述するのを忘れてしまってましたね。

まさにアンさんのお書きになられていた通り、

「酸性=pHが低い=水素イオン濃度が大きい、つまり水素イオンが多い」

アルカリ性=pHが高い=水素イオン濃度が小さい、つまり水素イオンが少ない」

…と、両者は単に真逆の形になるだけですが、そういうお話になります。


一方、続いての「『中性の水はpHが7』というのは、水でなくてもpHが7なら中性ということですよね?」という部分については……むふ~ん鋭い!

これは、先ほどウザいチラ出しをしていた発展事項が絡んでくる話なんですけれども、結論からいいますと、実は違います…!


そもそもpHというのは「水素イオン濃度指数」という意味でしたが、「イオン」というのが重要で、「イオン」も多分99%の中学生がぶっちゃけよぉ意味分からんまま卒業して、高校で化学を取らない限りそのまま二度と触れることなく闇に葬り去られ、恐らく脳内ではショッピングセンターの名前に置き換えられてしまうだけの可哀想な物質な気がしますけどそれはともかく(笑)、「イオン」というのは陽イオンと陰イオンが電気的にくっついたものですが、これが「濃度」として計測できる以上、pHというのは必ず液体のことを指して述べられる概念であるということができます。

言い換えると、pHは液体にしか存在しない、ってことですね。


つまり、例えば食塩、あれは白い粉で固体ですけど、固体に「濃度」という概念は存在しませんから、お塩にpHという概念は存在しないわけです。

(なお、この辺もかなりざっくり乱雑に語っているので、厳密にいうと突っ込み所満載なのですが、今pHのベーシックな話を考える上では、細けぇこたあ気にせずそう考えてニュアンスを掴みましょう、って話ですね。)


しかし、あえて言えば食塩は「中性な物質」と言うことができるわけですけど、それはなぜかと言いますと、「水に溶かした場合、その水は中性のままだから」という話に過ぎないんですね。

要は改めて、pHの話をする場合、結局は水ありきって話なわけですね。

日常生活レベル・中学理科までの話であれば、結局は全て水に溶かして考えるので別にそこまで意識する必要はないんですけど、pHというのはあくまで液体の中の状態を考える概念だ、というのは抑えておくといいかな、って気がします。


とはいえそれはご質問のポイントとはあんまり関係ないんですけど(笑)、日常生活で、水以外の液体って何かありますかね……?

色んな液体が身の回りにはありますが、何気にそのほとんどが「何かを水に溶かした」ものでしかないため、意外とないような……と思いきや普通にありました、例えばお酒=エタノールは、もちろん市販されてるお酒には水も大量に含まれているので結局これも水溶液の一種なんですけど、一応「エタノール」という物質は常温で液体のものでして、100%エタノールも普通に液体なんですね。


(あんまり関係ないものの、エタノール分子式とかも、楽しい有機化学シリーズで触れていました。この辺から何度かですね↓)

con-cats.hatenablog.com

で、エタノールという液体について触れてみますと、エタノール視点で考えた「中性」は、実はpH 7.0ではなく、(僕も数字は覚えてませんでしたがデータを参考にしてみると)pH 9.4程度がそれに当たるようです。

「は?エタノール『視点』って何やねん」って疑問は、書いてて正直僕自身も思いましたが(笑)、これを説明するには例の発展事項が必要となるので、今回はハショらせていただきましょう。


色々よぉ分からんことを書いてしまいましたが、マジでややこしくなるだけなので、以上の話はお忘れください(なら書くなよって話ですが(笑)、話の流れ的に、「大変難しい話が絡む点で、非常に鋭いご質問だと思います」ということだけ述べておきたかった形ですね)。

 

そんなわけでご質問を少し進めると、続いては「酸性=水素イオン濃度が高いと、なぜダメなん?」みたいなお話ですね。

 

まず、酸性雨の例を最初に挙げてしまったので、「酸=悪者」となってしまったかもしれませんけれども、これは必ずしも「酸性=悪」というわけではないという点にご注意かもしれません。


結局何事も「時と場合による」であって、「何がスタンダードなのかによって、状態の良し悪しが決まる」ということに他ならない感じだといえましょう。


例えば同じく例に挙げていたビオレですと、研究により肌の表面は弱酸性であることが知られているので、「肌の表面は、弱酸性がスタンダード。pHが大きくずれると、酸とアルカリが反応して、望まない事態が起きる可能性が高い=お肌のトラブルの元」といえるんですね。


(ここで、「おい、『肌の表面が弱酸性』って、固体にはpH=酸性アルカリ性って概念はなかったんじゃねーのか!」という鋭い疑問をもたれる方もいらっしゃるかもしれませんが、これも例によってそもそも人体の60-70%は水分で出来ているというお話から、「肌表面の水分を考慮して測定すると」という、「人の体なんてめちゃくちゃ色んなものが混ざり合ってできており水からできてるとは全く思えないかもしれないけど、分子レベルでは、実は肌表面にも水がたくさん存在しているのです」ってのが答というか、逃げ道的な説明ですかね。

 あるいは肌表面の成分を拭き取って適量の水に溶かした場合のpHについて考えているのかもしれませんが、僕は美容が専門分野というわけではないため、その辺の詳しい分子機構(測定法)については不明です。

…なら触れんなよって話ですけど(笑)、あくまでpHというのは水ベースで考えるものであるのは間違いないため、「肌表面が弱酸性」ってのは多分そういうことじゃないかな、という推測ですね。)


ちなみに、これは以前どこかの記事で触れたことがあったと思いきや検索してもヒットしてこなかったのでなかったようですけど、高校の頃の化学の先生に、

「ビオレって昔は『弱アルカリ性のビオレ』だったんだぞ。その後の研究によって弱酸性の方がいいとなって、今は弱酸性になったけどな」

…などということを教わった記憶があるのですが(有機化学の石鹸の分野で、石鹸というものはそもそも弱アルカリ性である、って話での脱線だったと思います)、インターネッツの力で検索してみた所、どうも「弱アルカリ性」ではなかったようでややガセネタだったようにも思えるものの、確かに「発売当初は中性を売りにしていた」みたいなことがWikipedia (↓)に書かれていましたね!

ja.wikipedia.org

いずれにせよ、今の美容科学的には肌表面は弱酸性であり、ビオレは「素肌と同じpHのもので洗うのが一番よいでしょう」というコンセプトの元、「弱酸性」を売りにしているということなんですね。

つまり、「酸性が悪者なので、それを弱めた」という、コメントの方でお書きいただいていた感じではなく、あくまで「肌表面では、それがスタンダード」という感じのお話だといえましょう。

 

同じように、「スタンダード」が強酸性である胃の中であれば、むしろ「アルカリ性に傾く」ことは強烈な胃もたれを引き起こす悪だといえますし、翻って酸性雨の方に戻りますと、「スタンダードな雨粒」よりも酸性物質が溶け込んだ雨だれは、地上に降り注ぐと色々なダメージを引き起こすからよくない、というお話だということですね。

 

…と、今回もちょっと絶望的に時間不足で、もうちょい話を進めようと思ったのですが(初稿の時点でも、「後ほど少し書き足します」と書いていたのですが)、意外といい分量になっていたこともアリ、続きはまた次回にまわさせていただこうかと思います。

かなり中途半端な形で大変恐縮です。

アイキャッチ画像を探す時間も1秒もなかったので、酸性物質が溶け込んだ酸性雨がいかに恐ろしいか、ウィキペ先生の画像をちょろっと拝借させていただきました。

https://ja.wikipedia.org/wiki/酸性雨より


たかが水素イオン濃度のちょっとした違い程度で森がこんな悲しい姿になってしまうぐらい、pHというのは案外バカにできない要素なのです……みたいな話から次回また再開させていただこうと思います。

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