水の酸性度とアルカリ度の重要な違いは、水の酸性度は塩基を中和する能力、水のアルカリ度は酸を中和する能力を決定することである。

水の酸性度を「塩基中和能」、水のアルカリ度を「酸中和能」と呼ぶことができる。この2つのパラメータは、実験室での実験によって決定することができます。水質や水質汚濁の程度を判断するのに非常に有効です。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 水の酸性度とは 3. 水のアルカリ度とは 4. 横並び比較 - 表形式での水の酸性度とアルカリ度 5. まとめ

水の酸度は何ですか？

水の酸性度は、水がアルカリを中和する能力である。これを「水の基本的な中和力」と呼ぶことができます。また、水のpHを特定の値にするために、標準的な塩基をどれだけ水に加えればよいかもわかります。水中の主な塩基性化学物質は水酸化物イオンである。したがって、酸性度という言葉は、水中の水酸化物イオンを中和する能力とも言えますが、他の塩基性化学物質も多数存在する可能性があるため、あまり正確ではありません。

水の酸性は、硫酸や塩酸などの鉱酸が溶け出しているためです。そうでなければ、水の酸性は炭酸ガスの溶解の結果である可能性があります。飲料水源では、二酸化炭素が水の酸性度を高める主な要因となっています。水が強酸性であれば、その水は腐食性も高い。その結果、銅製の配管に害を及ぼす可能性があります。そのため、酸性の飲料水には高濃度の銅や鉛が含まれる可能性があります。

図01：フェノールフタレイン存在下での水性試料の酸度滴定の終点

一般に、水酸化ナトリウムを任意のpH値に滴定することで、水の酸性度を測定することができます。フェノールフタレインは、この滴定で使用する酸塩基指示薬です。この指示薬はpH8.3で色の変化を示すので、水試料をそのpHに滴定することができます。しかし、水をアルカリ性にすると指示薬の色がアルカリ性になる可能性があるので、実験を始める前に水酸化ナトリウムを加える前の指示薬の色を観察しておく必要があります。水の酸性度はゼロなので、酸性度を判断するのは無駄なことです。

水のアルカリ度は何ですか？

水のアルカリ性は、水が酸を中和する能力です。水がアルカリ性になる主な原因は、弱酸性の塩です。また、アルカリ性を担う主な化学物質は水酸化物と重炭酸塩です。水が汚れていなければ、酸性ではなくアルカリ性を観測できることがほとんどです。これは、すべての自然水が二酸化炭素を溶解し、最終的に炭酸塩や重炭酸塩などのアルカリ性化学物質を形成するためです。従って、水のアルカリ度は、水試料中の全溶存無機炭素の良い指標となります。

図02：水アルカリ性の原因となる炭酸塩の種類

また、水のアルカリ度は、水のpHをある値まで下げるために、どれだけの酸を加えたかを測定することで知ることができます。この実験は、水を塩酸などの酸で滴定することで行うことができます。

酸味（アシディティ）と水のアルカリ度の違い

まず、水の酸性度とアルカリ性の根本的な違いは、水の酸性度は塩基を中和する能力であり、水のアルカリ性は酸を中和する能力であるということです。汚染されていない水や天然水は、二酸化炭素が溶け込んでいるため、酸性ではなくアルカリ性であることがほとんどです。そのため、汚染された水は酸性度が高くなります。

水の酸性度とアルカリ度のもうひとつの重要な違いは、水の酸性度が塩酸や硫酸などの鉱酸によるものであるのに対し、アルカリ度の場合は溶存する二酸化炭素、炭酸塩、重炭酸塩、水酸化物イオンなどが含まれることです。

次のインフォグラフィックは、水のpH値の違いをより詳しく、表形式で表したものです。

概要 - 酸味（アシディティ） vs. 水のアルカリ度

ほとんどの天然水は酸性ではなくアルカリ性なので、水のpHは水質の良い指標となります。しかし、水の酸性度とアルカリ性の決定的な違いは、水の酸性度はアルカリを中和する能力であり、水のアルカリ性は酸を中和する能力を決定することである。

引用

1 除草剤・農薬の水生生物への影響-植物の適応- 2 管理者．"水質：pHとアルカリ度"、農業・食品・環境センター、2017年1月23日。