Любые типы воды мы различаем по содержанию кислот и оснований. Показатель рН есть мера содержания кислоты или основания. Ионы в воде являются носителями кислотных или щелочных свойств. Если щелочные и кислотные ионы содержатся в ней в равных количествах, то вода реагирует «нейтрально», как и происходит (или должно происходить) с дистиллированной водой. В любой воде содержится определенное количество молекул Н2О, разделенных на Н+ – катионы (положительно заряженные ионы водорода) и ОН – анионы (отрицательно заряженные ионы гидроокисла). Общее содержание Н+ и ОН- ионов в литре воды имеет постоянный показатель: 10-14 моль/л (моль–молекулярный вес в граммах, см. также раздел «Новые нормы жесткости»). Поскольку в нейтрально реагирующей воде содержится одинаковое количество ионов Н+ и ОН, то содержание ионов равно 10-7 моль/л. Итак, нейтральная вода обладает концентрацией водородных ионов 10-7 граммов на литр, то есть в ней содержатся 0,0000001 г Н-ионов и ровно столько же ОН-ионов. Сложно и не наглядно! Это число называют показателем рН (pondus Hydrogenii). Именно для наглядности пишут полностью не его, а только логарифм водородного показателя без отрицательного знака, то есть просто «7». И соответственно водородный показатель нейтральной среды сокращенно обозначается как «рН 7». В кислой воде этот показатель ниже, чем 7; в щелочной выше, чем 7, Воды зон умеренного климата обычно дают показатель между 7,5 и 9 – то есть они (за исключением болотной воды) слегка щелочные. Тропические воды, напротив, обычно имеют показатель рН от 5 до 6,8 – то есть более или менее кислы. Разумеется, бывают исключения. Самые известные из таковых – центральноафриканские озера. И хотя река Заир находится от них не так далеко и вода в ней отличается некоторой кислотностью при показателе рН 6,5, в озере Танганьика, например, этот показатель в среднем равен 9,0 (в расположенном южнее озере Ньяса около 8,4). А в воде небогатого рыбой озера Рудольф на севере показатель рН еще выше: от 9,5 до 10,0. Но даже в знаменитых восточноафриканских натриевых / натронных / сульфатных озерах (самое известное из них – Магади) с показателем рН около 11,5 и плотностью раствора от 1,015 до 1,030 (морская вода в аквариуме имеет плотность от 1,020 до 1,028) все-таки живут рыбы (Oreochromis grahami) – прекрасное свидетельство их умения приспосабливаться.
Определить показатель рН теперь совсем нетрудно. Промышленность выпускает для аквариумистики специальные индикаторы, с помощью которых установить нужные данные можно без всяких усилий. Эти реактивы продаются в зоомагазинах. Окраску индикатора, опущенного в аквариумную воду, нужно сравнить с окраской стандартов в цветной шкале. В соответствии с цветом определяется и показатель рН.
Мне представляется важным упомянуть и о том, что показатель рН для обессоленной водопроводной воды или природной воды с очень малым содержанием минеральных солей определить крайне трудно. При использовании индикатора (измерение с помощью листочков рН») результаты часто оказываются неверными, и опасность ошибки тем больше, чем ниже содержание солей в воде.
Полностью обессоленная вода забирает из воздуха углекислоту! Даже самое малое количество углекислого газа оказывает влияние на показатель рН любой воды. Дистиллированная вода в равновесии с углекислым газом при 150С дает показатель рН = 5,7.