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酸(酸性)



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塩基

イオン


pH
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  acid
とは 

@無機化合物の一種 

A酸は水に溶けると1個以上の水素イオン(H+)と1個以上の陰イオンに分解または解離する物質です 




物質 pH値
胃液(胃の消化液) 1.2〜3.0 (酸性)
膣液 3.5〜4.5
尿 4.6〜6.8
唾液 6.35〜6.85
蒸留水(純水) 7.0 (中性)
血液 7.35〜7.45 (アルカリ性)
リンパ 7.4
精液 7.20〜7.60
脳脊髄液
(神経系を囲む液)
7.4
便 7.15
膵液 7.1〜8.2
胆汁 7.6〜8.6



酸性
@ 酸性 水素イオン(H+)がより多く溶液中に溶けていれば酸性
アルカリ性 多くの水酸イオン(OH)が溶けて入れば溶液は塩基性(アルカリ性)です。
中性 HとOHの数が等しいのがpH7で中性です。
A 溶液の酸性あるいはアルカリ性は0〜14の範囲のpH尺度で表される。
このpHは水溶液中の水素イオンの数に基づいています
B pH6はpH7よりHの数は10倍酸性で、
pH9はpH7より100倍アルカリ性です



酸性
広範な一般性を持つ化学物質の総称で、以下の3つの化学的概念がある
  • アレニウスが考えた酸(Arrhenis acid)
    • 「水溶液中に加えたときpH(水素イオン濃度)を低下させる物質のこと。すなわち、水溶液中で解離して、プラスに帯電した水素イオンを生じるもの。
      例えば、すっぱい味を持ち、リトマス試験紙を赤変し、アルカリ反応して塩を形成するもの。」

  • ブレンステッド-ローリが考えた酸(Bronsted-Loury acid)
    • 「溶液中でプロトン供与体として作用するもの。すなわち、酸とはプロトンの供与体(ドナー)で塩基はプロトンの受容体と考える。
      例えば、アンモニアイオン(NHはプロトンを供与し、アンモニア(NH4)になる。」

  • ルイスが考えた酸(Lewis acid)
    • 「1対の電子を受容し、共有結合を形成するもの。すなわち、プロトンに依存しないで、電子対を受容するものが酸で、電子対を供与するのが塩基となる。
      例えば、反応BF3+NH3→BF3NH3におけるBF3が酸となる






水素イオン濃度指数(pH)を簡単に測る技術
蛍の光で測定
  • 2013年、東京大学の小沢岳昌教授らは人工的に作ったホタルの光を使い、マウス体内の水素イオン濃度指数(pH)を簡単に測る技術を開発した。
  • 研究チームは、pH値によって構造が変わる植物由来のタンパク質「LOV2」を使った。
  • ホタルの発光物質である「ルシフェラーゼ」を、LOV2の両端にくっつけた。そこへ、LED(青色発光ダイオード)の光を当てると構造が変わり、発光物質の機能が低下し光らなくなる。時間がたつと、タンパク質の構造が元に戻り、再び光る。
  • 酸性の状態では元の戻るまでの時間が長く、アルカリ性になるほど短くなる性質があるという。
  • 研究チームは加工したタンパク質をマウスに導入し観察。酸素が不十分で体内が酸性状態だと、タンパク質が再び光間での時間が通常より長くなった。
  • タンパク質が自ら光をだすので、pH値の測定に必要な光だけをとらえることができる。
  • 細胞がガン化したり、低酸素状態になると、細胞内が酸性になる。
  • 新技術を使えば細胞のpH値を把握しやすくなる。









塩化水素のように溶液中で解離する化合物の水溶液はhydro-で始まる名前によって酸として表される。
酸から水素の除去によって形成される陰イオン及び酸の酸の塩やエステルの名称は接尾語の-ic及びacidという語を取り、接尾語-ateをつけることになっています。例外として-ousで終わるオキソ酸は接尾語-iteをつけます。


構造変化を観察
2009年、理化学研究所と広島大学のチームは、水溶液に溶けている有機分子の構造変化をとらえる新技術を開発した。
新技術は、大形放射光施設「SPring-8」から出る低エネルギーの軟X線を使う。X線のエネルギーが水溶液中の酢酸分子に吸収されやすいように調整。
その後に分子が発するX線を調べて構造を割り出す手法を採用した。
水溶液を酸性からアルカリ性に変化させ、酢酸の分子構造が変わることを突き止めた。
水溶液中で分子の状態を明確に捕らえたのは世界で初めての成果。










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