Kaj je pH in kaj meri?
David Gould / Getty Images
pH je logaritemska mera koncentracije vodikovih ionov an vodna raztopina pH = -log[H+] kjer je log osnovni logaritem 10 in [H+] je koncentracija vodikovih ionov v molih na liter
pH opisuje, kako kisla ali bazična je vodna raztopina, kjer je pH pod 7 kisel, pH nad 7 pa bazičen. pH 7 velja za nevtralen (npr. čista voda). Običajno se vrednosti pH gibljejo od 0 do 14, čeprav zelo močne kisline lahko ima a negativni pH , medtem ko zelo močne baze ima lahko pH nad 14.
Izraz 'pH' je prvi opisal danski biokemik Søren Peter Lauritz Sørensen leta 1909. pH je okrajšava za 'moč vodika', kjer je 'p' okrajšava za nemško besedo za moč, moč in H je simbol elementa za vodik.
Zakaj so meritve pH pomembne
Na kemične reakcije v vodi vpliva kislost ali alkalnost raztopine. To ni pomembno le v kemijskem laboratoriju, ampak v industriji, kuhanju in medicini. pH je skrbno reguliran v človeških celicah in krvi. Normalno območje pH krvi je med 7,35 in 7,45. Nihanje celo za desetinko enote pH je lahko usodno. pH tal je pomemben za kalitev in rast pridelka. Kisli dež, ki ga povzročajo naravna in umetna onesnaževala, spremeni kislost tal in vode, kar močno vpliva na žive organizme in druge procese. Pri kuhanju se spremembe pH uporabljajo pri peki in pivovarstvu. Ker številni odzivi v vsakdanje življenje na katere vpliva pH, je koristno vedeti, kako ga izračunati in izmeriti.
Kako se meri pH
Obstaja več metod za merjenje pH .
- Najpogostejša metoda je pH meter, ki vključuje pH občutljivo elektrodo (običajno iz stekla) in referenčno elektrodo.
- Kislinsko-bazični indikatorji spremenijo barvo kot odgovor na različne vrednosti pH. Lakmusov papir in pH papir se uporabljata za hitre, razmeroma nenatančne meritve. To so trakovi papirja, ki so bili obdelani z indikatorjem.
- Za merjenje pH vzorca se lahko uporabi kolorimeter. Vialo napolnimo z vzorcem in dodamo reagent, da povzročimo spremembo barve, odvisno od pH. Barva se primerja s tabelo ali standardom, da se določi pH vrednost.
Težave pri merjenju ekstremnega pH
V laboratorijskih situacijah lahko naletite na zelo kisle in bazične raztopine. Rudarstvo je še en primer razmer, ki lahko proizvedejo nenavadno kisle vodne raztopine. Za merjenje ekstrema je treba uporabiti posebne tehnike pH vrednosti pod 2,5 in nad okoli 10,5, ker Nernstov zakon pod temi pogoji ni točen, ko se uporabljajo steklene elektrode. Sprememba ionske moči vpliva elektrodnih potencialov . Uporabite lahko posebne elektrode, v nasprotnem primeru je pomembno zapomniti pH meritve ne bodo tako natančni kot tisti, vzeti v običajnih rešitvah.