A pH mértéke: hidrogén ion koncentráció, a savasság vagy lúgosság a megoldás. A pH-skála általában 0 és 14 között van. Vizes oldatok 25 ° C-on, pH-ja 7-nél alacsonyabb savas, míg azok, amelyek pH-ja 7-nél nagyobb, bázikus vagy lúgos. PH-szint 7,0-t 25 ° C-on a következőképpen kell meghatározni: "semleges" mert a koncentráció H3O+ megegyezik az OH koncentrációjával− tiszta vízben. Lehet, hogy nagyon erős savak negatív pH, míg a nagyon erős bázisok pH-ja 14-nél magasabb lehet.
pH-egyenlet
A a pH kiszámítása 1909-ben Søren Peter Lauritz Sørensen dán biokémikus javasolta:
pH = -log [H+]
ahol a log az base-10 logaritmus és [H+] a hidrogénion-koncentrációt jelenti mól egység / liter oldatban. A "pH" kifejezés a "potenz" német szóból származik, amely "erőt" jelent, H-vel kombinálva, a hidrogén elem szimbólumában, tehát a pH a "hidrogén erő" rövidítése.
Példák a közönséges vegyi anyagok pH-értékére
Naponta sok savval (alacsony pH) és bázissal (magas pH) dolgozunk. Példák a laboratóriumi vegyszerek és háztartási termékek pH-értékére:
0: sósav
2.0: citromlé
2.2: ecet
4.0: bor
7.0: tiszta víz (semleges)
7.4: emberi vér
13,0: lúg
14,0: nátrium-hidroxid
Nem minden folyadék rendelkezik pH-értékkel
A pH-nak csak vizes oldatban (vízben) van jelentősége. Sok vegyi anyag, beleértve a folyadékokat is, nem rendelkezik pH-értékek. Ha nincs víz, nincs pH. Például nincs pH-érték a növényi olaj, benzin vagy tiszta alkohol.
IUPAC a pH meghatározása
A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetségének (IUPAC) valamivel eltérő pH-skála van, amely egy standard pufferoldat elektrokémiai mérésein alapszik. A meghatározás alapvetően az alábbi egyenletet használja:
pH = -log aH +
hol egyH + a hidrogén aktivitást jelenti, amely a hidrogénionok hatékony koncentrációja egy oldatban. Ez kissé eltérhet a valódi koncentrációtól. Az IUPAC pH-skála termodinamikai tényezőket is tartalmaz, amelyek befolyásolhatják a pH-t.
A legtöbb esetben a szokásos pH-meghatározás elegendő.
Hogyan mérik a pH-t?
A durva pH-mérést a következő módszerrel lehet elvégezni Lakmusz papír vagy más típusú pH-papír, amelyről ismert, hogy egy bizonyos pH-érték körül megváltoztatja a színeket. A legtöbb indikátor és pH-érték csak arra szolgál, hogy megmondja, vajon az anyag sav vagy bázis, vagy ha a szűk tartományban azonosítja a pH-t. Az univerzális indikátor olyan indikátoroldatok keveréke, amelyek célja színváltozás elérése 2-10 pH tartományban.
A pontosabb méréseket az elsődleges standardokkal végezzük az üveg elektróda és a pH-mérő kalibrálásához. Az elektróda a hidrogén elektróda és a standard elektróda közötti potenciálkülönbség mérésével működik. Egy standard elektródra példa az ezüst-klorid.
A pH felhasználása
A pH-t a mindennapi életben, valamint a tudományban és az iparban használják. Főzéshez használják (például sütőpor és sav reagáltatásával, hogy sütött termékek emelkedjenek), koktélok készítéséhez, tisztítószerekhez és az ételmegőrzéshez. Fontos a medence karbantartásában és a víztisztításban, a mezőgazdaságban, az orvostudományban, a kémiában, a mérnöki munkában, az óceánföldrajzban, a biológiában és más tudományokban.