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2015年8月25日 / MAITO モノつくりのこと

草木染めについて 「酸性と中性とアルカリ性」

PH測定 リトマス試験紙

弱酸性〇〇、アルカリイオン水など耳にしたことがありませんか?
酸性やアルカリ性のお話です。

よく聞く言葉ですが酸性やアルカリ性とは水素イオンの濃度を表しています。
「水素イオン指数」と云われる数値で水溶液を計ることで酸性なのかアルカリ性なのかが分かります。
計測する際の単位はpH(ピーエッチ、ペーハー)になります。

・pH とは
pHについて
pH は0-14まであります。
図の通り、中性を7とし、これより低いと「酸性」高いと「アルカリ性」になります。

 酸   性   pH0>PH7
 中   性   pH7
 アルカリ性   pH7<pH14

・pH の測り方
一番上の写真は私がpHを測るのに実際に使っているものです。
手前がリトマス試験紙、奥がガラス電極のコンパクトメーターです。

ではどうやってpHを計測するのでしょうか?

水は化学式で表すと「H2O」になります。
水はH+(水素イオン)とOH-(水酸化物イオン)の二つのイオンが結びついて出来ています。

中性だとそれぞれのイオンの数は同数になりますが、水の中に
H+(水素イオン)が多く含まれると酸性、
OH-(水酸化物イオン)が多く含まれるとアルカリ性ということになります。

pHは1LあたりどのくらいのH+(水素イオン)があるのか計測することでわかります。

 pH13の場合 10-13乗mol/L(1リットル中にH+(水素イオン)が0.0000000000001モル)
 pH11の場合 10-11乗mol/L(1リットル中にH+(水素イオン)が0.00000000001モル)
 pH9の場合  10-9乗mol/L (1リットル中にH+(水素イオン)が0.000000001モル)
 pH7の場合  10-7乗mol/L (1リットル中にH+(水素イオン)が0.0000001モル)
 pH6の場合  10-6乗mol/L (1リットル中にH+(水素イオン)が0.000001モル)
 pH4の場合  10-4乗mol/L (1リットル中にH+(水素イオン)が0.0001モル)
 pH2の場合  10-2乗mol/L (1リットル中にH+(水素イオン)が0.01モル)

数字ばかりで頭が痛くなりますね。
モルとは原子や分子の質量を測るひとつの単位になります。
ここでわかるのが、

 pH7とpH6では10倍
 pH7とpH4では1000倍
 pH7とpH2では100000倍

も、H+(水素イオン)の濃度が違うということです。
pHで表すと1しか違わないけれど実際は10倍も濃い。
pH1の差はそれほど大きいということです。

・身近なもののpH
以上をふまえて身近なものpHをみてみると、、、

 トイレ用洗剤 pH0.2
 胃酸 pH1.5-2.0
 クエン酸 pH2.0-3.0
 レモン pH2.5
 酢 pH2.5-3.0
 りんご pH3.0
 ビール pH4.2
 ヨーグルト pH4.3
 日本茶 pH5.5       ここより上は酸性
 牛乳 pH6.7            ↑
 水道水 pH6.5-7.0      およそ中性
 井戸水 pH7.0-7.8         ↓
 汗 pH6.8-8.0     ここより下はアルカリ性
 重曹 pH8.0-8.5
 海水 pH8.0-8.5
 セメント汗 pH9.8
 石鹸 pH10.6-11.1
 炭酸ソーダ pH11.2
 灰汗 pH11.5-12.5
 苛性ソーダ pH13.8-14.0

レモンがpH2.5なのでなかなか酸性度が高いですね。
日本茶のpH5.5と比べると1000倍も酸性度が高いことが分かります。

石鹸もpHが11.0近くあります。
重曹のpH8.0と比べると1000倍もアルカリ性度が高いことが分かります。

紅花染の写真

前回の「繊維について」でもお話したとおり、
繊維にはアルカリ性や酸性によって傷んでしまうものが有ります。
「紅花染め」もこのpHの調整で色を抽出します。
上の写真の様に、紅花の中に含まれるカルチニンという色素はアルカリ性で黄色、中性から弱酸性でピンク色になる性質があります。
藍染も染液がpHが11.0前後にもなるので、動物繊維を染めると痛んでしまいます。

pHをある程度計らないと思った通りの結果がでないんです。

pHは大事だよというお話でした。

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小室 真以人