Hanavesi ei olekaan neutraalia! Mitä BTB-liuos paljasti arkisesta vedestämme

Tämä on Science Trainer Kuwako Ken. Joka päivä on uusi koe.

”Minkä väriseksi hanavesi muuttuu, kun siihen lisätään BTB-liuosta?” Moni veikkaa varmasti: ”Juomavettä, joten se on varmaan neutraalia. Siis vihreää?” Niin minäkin ajattelin pitkään. Kun kuitenkin kokeilin tätä yläkoulun luonnontieteiden tunnilla, yllätyin täysin. Lopputulos ei ollutkaan odotettu. Katsotaanpa ensin, mitä tapahtuu.

Hanavesi ei ollutkaan täysin neutraalia?

Aivan oikein – väri on sininen!

Sininen. Tämä tulos saatiin Chiban prefektuurin hanavedellä. Jos ajattelit: ”Eikö hanaveden pitäisi olla neutraalia?”, taustalla piilee mielenkiintoinen yksityiskohta. Hanavesi on kyllä hyvin lähellä neutraalia, mutta todellisuudessa se on usein lievästi emäksistä.

Kun asiaa tutkii tarkemmin, syitä löytyy pääasiassa kaksi.

Ensimmäinen on se, että veden desinfiointiin lisätään klooria (hypokloorihappoa), mikä siirtää veden pH:ta hieman emäksisempään suuntaan. Toinen syy on se, että lainsäädännön mukaan hanaveden pH saa olla välillä 5,8–8,6, joten sen ei tarvitse olla täsmälleen pH 7. BTB-liuos muuttuu vihreäksi noin pH:n 6–7,6 alueella, joten jos hanaveden pH on vain hieman yli seitsemän, se näyttää jo sinertävältä.

Tokion vesilaitoksen verkkosivuilta:

Kysymys: Mitä hanaveden pH tarkoittaa?

Vastaus: pH kuvaa veden happamuutta tai emäksisyyttä. Asteikko on 0–14, eikä sillä ole yksikköä. pH 7 on neutraali. Sitä pienemmät arvot ovat happamampia ja suuremmat emäksisempiä. Hanaveden laatuvaatimuksissa pH:n tulee olla välillä 5,8–8,6, jotta vesijohtoverkosto ei syöpyisi. Tokion hanaveden pH on yleensä noin 7,5, eli hyvin lähellä neutraalia.

https://www.waterworks.metro.tokyo.lg.jp/faq/qa-22.html

Chiban prefektuurin verkkosivuilta:

Lyijy liukenee huonommin emäksiseen veteen. Tämän vuoksi koko vesijohtoverkossa on huhtikuusta 2002 lähtien säädetty hanavesi lievästi emäksiseksi.

https://www.pref.chiba.lg.jp/suidou/kyuusui/namari/03qa.html

Kokeilin samaa myös laboratoriomme vesijohtovedellä, ja tulos oli jälleen sininen.

On kuitenkin hyvä huomata, että hanavesi ei kaikkialla Japanissa ole automaattisesti emäksistä.

Desinfioinnissa käytettävä natriumhypokloriitti siirtää veden pH:ta emäksiseen suuntaan, mutta lopulliseen pH-arvoon vaikuttavat myös veden alkuperä, kuten joet, padot tai pohjavesi, sekä niiden mineraalit ja alueen kallioperä. Siksi joillakin alueilla hanavesi voi olla lähes neutraalia tai jopa aavistuksen hapanta. Täsmällisemmin sanottuna desinfiointi yleensä ”työntää” veden hieman emäksisempään suuntaan.

Puhalla veteen – väri muuttuu!

Nyt alkaa kokeen hauskin osuus.

Kun puhallat hitaasti pillillä ilmaa siniseen hanaveteen, väri muuttuu vähitellen sinisestä vihreäksi ja lopulta keltaiseksi.

Katso video:

Kun vertaat väriä ennen puhaltamista ja sen jälkeen, ero näkyy heti.

Syy on siinä, että hengitysilmassa oleva hiilidioksidi liukenee veteen ja muodostaa hiilihappoa. Tämän seurauksena neste muuttuu vähitellen happamammaksi.

Sama ilmiö tapahtuu myös valtamerissä. Ilmastonmuutoksen yhteydessä puhuttu ”meren happamoituminen” johtuu juuri siitä, että ilmakehän hiilidioksidi liukenee meriveteen ja laskee hitaasti sen pH-arvoa. Pienen vesilasin värinmuutos onkin yllättävän hyvä pienoismalli koko maapallon mittakaavan ilmiöstä.

Muuttuuko vesi happamaksi, kun siihen lisätään klooria? Yleinen väärinkäsitys

Jotkut lukijat ovat kysyneet: ”Eikö kloorin lisääminen tee vedestä hapanta?” Erinomainen kysymys – selitetään asia tarkemmin.

Lyhyesti sanottuna kloorikaasu (Cl₂) tekee vedestä happamampaa, mutta nykyisissä vedenpuhdistamoissa käytettävä natriumhypokloriitti on vahvan emäksen suola, joten sen vesiliuos on emäksinen.

Vaikka molemmissa puhutaan ”kloorista”, niiden kemialliset ominaisuudet ovat täysin erilaiset.

Kemian oppikirjoissa esitellään usein reaktio, jossa kloorikaasu liukenee veteen:

Cl₂ + H₂O ⇌ HClO + HCl

(Tällöin muodostuu kaksi happoa, hypokloorihappo HClO ja suolahappo HCl. Siksi kloorikaasu todella tekee liuoksesta happaman.)

Aikaisemmin vedenpuhdistamoissa käytettiin usein nesteytettyä kloorikaasua (Cl₂), joten moni yhdistää edelleen kloorin tähän reaktioon.

Nykyään kuitenkin Chibassa ja useimmissa muissa vedenpuhdistamoissa käytetään nestemäistä natriumhypokloriittia (NaClO). Se on heikon hapon (HClO) ja vahvan emäksen (NaOH) muodostama suola.

Kun se liukenee veteen, tapahtuu hydrolyysi, jossa muodostuu hydroksidi-ioneja (OH⁻). Tämän vuoksi liuos on emäksinen.

ClO⁻ + H₂O ⇌ HClO + OH⁻

Siksi natriumhypokloriitin lisääminen nostaa veden pH:ta eikä laske sitä.

On kiehtovaa, että sama alkuaine – kloori – voi käyttäytyä täysin eri tavalla riippuen siitä, missä kemiallisessa muodossa sitä käytetään. Juuri tällaiset yllätykset tekevät kemiasta niin kiinnostavaa.

Yhteydenotot ja yhteistyö

Haluan tuoda tieteen ihmeet ja oivallukset lähemmäs kaikkia! Sivustolta löydät hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita sekä selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Tutustu rohkeasti myös muihin artikkeleihin!

・Science Notebook -sivuston sisällöstä on julkaistu myös kirja. Lisätiedot täältä.

・Lisätietoja sivuston ylläpitäjästä Kuwako Kenistä löydät täältä.

・Kirjoitus-, luento-, tiedetyöpaja-, TV-asiantuntija- ja muut yhteistyöpyynnöt täältä.

・Uusimmat artikkelit julkaistaan myös X:ssä!

Science Notebook -YouTube-kanavalla julkaistaan jatkuvasti uusia kokeita!

NEW　分解問題集　理科

• ７月２１日発売！『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。

７月のイチオシ実験！

夏でプシュッと爽やか実験！

小型で持ち帰れるよ！ペットボトルロケットを作ろう！

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

• ７月１８日（土）「TIF　presents　ONE　SONG　FES. 」（フジテレビ）
• 7月18日（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」
• 7月23日（木）科学監修　19:00〜　THE突破ファイル（日本テレビ）
• ７月３０日（水）　監修したテレビ番組放送予定
• 12月26日（土）　ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催

書籍のお知らせ

• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

各種SNS（更新情報をお届け！）

【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook　【英語】BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。