01
酸性・中性・アルカリ性
水よう液は、中にとけているものによって性質が変化します。水よう液の性質は、酸性、中性、アルカリ性の3種類に分類されます。学校の理科の実験で、リトマス紙を使って色を調べたことはありませんか?リトマス紙は、その液体が酸性かアルカリ性かを調べるために使います。
この性質を決めるのがpH(ピーエイチ)というものさしです。pHの数字が小さいとすっぱい性質(酸性)が強く、数字が7に近づくと酸性は弱くなり、7で中性になります。そして、pHが7より大きくなると、アルカリ性といってぬるっとした性質が強くなります。
身近な水よう液を pHで見てみましょう。
- 人間の胃液 pH1.2~2.5 酸性
- お酢 pH 2~3 酸性
- 水道水 pH5.8~8.6 弱酸性~弱アルカリ性
- 人間の体液 pH7.4 弱アルカリ性
- せっけん水 pH9~10 アルカリ性
02
やわらかい水とかたい水がある!?
水のかたさについて考えていきます。「水にかたいとか、やわらかいとかってあるの?」と、不思議に思う人もいるでしょう。実は、水のかたい、やわらかいは、手でさわってわかる感じをいうのではありません。水にふくまれている成分の量を表す言い方なのです。
水にふくまれるカルシウムとマグネシウムが少ない水を「やわらかい水(軟水)」といい、反対に多い水を「かたい水(硬水)」といいます。それを「硬度」という数値で表します。いくつ以下が軟水で、いくつ以上が硬水かについては、いろいろな考え方がありますが、サントリーでは、ひとつの目安として次のように分けています。
- 硬度0〜100mg/L(ミリグラム毎リットル) 軟水
- 硬度101〜300mg/L 中硬水
- 硬度301mg/L以上 硬水
「硬度」を決める水の中にとけているカルシウムやマグネシウムのミネラル成分は、主に山や大地をつくっている岩石の成分です。では、岩石の成分が、どのようにして水の中に入るのでしょうか。そのしくみをいっしょに見ていきましょう。
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1
山や大地に降った雨や雪が地面にしみこむ
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2
その水が、土から、砂と岩の層、さらにその下の大きな岩の層まで、ゆっくりしみこむ
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3
しみこむとちゅうで、岩の成分を少しずつとかしながら進 む
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4
長い時間をかけてミネラル成分がとけこみ、地下水になる
カルシウムやマグネシウムは岩石の成分ですが、私たち人間の体にも必要な大切な成分です。
日本の水の硬度はおよそ20〜60mg/Lの間にあり、平均約48.9mg/Lで、ほとんどが軟水に分類されます。ヨーロッパなどの大陸でとれた水は硬度301mg/L以上の硬水がほとんどです。
日本で軟水が多いのは、次のような理由があります。
- 日本は、山と海が近く、けいしゃが急な地形です。ヨーロッパなどの大陸の水に比べると、岩石とふれる時間が短いので、ミネラル成分の少ない軟水になります。
- 火山の活動によってできた場所が多く、地層の多くは主に火成岩でできています。そして多くの火成岩の主成分はケイ酸とよばれる物質で、カルシウムやマグネシウムをあまり多くふくみません。そのため、硬度の低い軟水になるのです。
反対にヨーロッパなどの大陸で硬水が多いのは、次のような理由です。
- 山と海が遠くはなれていて、ゆるやかな地形をゆっくりと水が移動します。それだけ岩石とふれる時間が長くなるので、ミネラル成分をたっぷりとかしこんで、硬水になるのです。
- ヨーロッパには、大昔海にあった貝がらや魚の骨がたくさんふくまれた地層(石灰岩層)が広く分布しています。貝がらや骨にはミネラルがたくさんふくまれているので、地層もミネラル成分が多くなるのです。
軟水・硬水と地形の関わり
※ミネラルは水にとけているので実際は見えません。