pH ir mēraukla ūdeņradis jonu koncentrācija, skābums vai sārmainība gada a risinājums. PH skala parasti svārstās no 0 līdz 14. Ūdens šķīdumi 25 ° C temperatūrā ar pH zemāku par 7 ir skābs, savukārt tie, kuru pH ir lielāks par 7, ir pamata vai sārmains. PH līmenis 7,0 pie 25 ° C tiek definēts kā "neitrāla" tāpēc ka koncentrācija no H3O+ vienāds ar OH koncentrāciju− tīrā ūdenī. Varētu būt ļoti spēcīgas skābes negatīvs pH, savukārt ļoti stiprām bāzēm pH varētu būt lielāks par 14.
pH vienādojums
Vienādojums aprēķinot pH 1909. gadā ierosināja dāņu bioķīmiķis Sorena Pīters Lauritzs Sorensens:
pH = -log [H+]
kur log ir bāzes 10 logaritms un [H+] apzīmē ūdeņraža jonu koncentrāciju molu vienībās litrā šķīduma. Termins "pH" nāk no vācu vārda "potenz", kas nozīmē "jauda", apvienojumā ar H, ūdeņraža elementa simbolu, tāpēc pH ir saīsinājums no "ūdeņraža jaudas".
Parasto ķīmisko vielu pH vērtību piemēri
Katru dienu mēs strādājam ar daudzām skābēm (zems pH) un bāzēm (augsts pH). Lab ķimikāliju un mājsaimniecības izstrādājumu pH vērtību piemēri:
0: sālsskābe
2.0: citronu sula
2.2: etiķis
4.0: vīns
7,0: tīrs ūdens (neitrāls)
7.4: cilvēka asinis
13,0: sārms
14,0: nātrija hidroksīds
Ne visiem šķidrumiem ir pH vērtība
pH nozīme ir tikai ūdens šķīdumā (ūdenī). Daudzām ķīmiskām vielām, ieskaitot šķidrumus, to nav pH vērtības. Ja nav ūdens, nav arī pH. Piemēram, pH nav pH vērtībai dārzeņu eļļa, benzīnu vai tīru spirtu.
IUPAC pH definīcija
Starptautiskajai tīras un lietišķās ķīmijas savienībai (IUPAC) ir nedaudz atšķirīga pH skala, kuras pamatā ir standarta buferšķīduma elektroķīmiskie mērījumi. Būtībā definīcijā tiek izmantots vienādojums:
pH = -log aH +
kurH + apzīmē ūdeņraža aktivitāti, kas ir efektīva ūdeņraža jonu koncentrācija šķīdumā. Tas varētu nedaudz atšķirties no patiesās koncentrācijas. IUPAC pH skalā ietilpst arī termodinamiskie faktori, kas var ietekmēt pH.
Vairumā gadījumu pietiek ar parasto pH definīciju.
Kā mēra pH
Rupjus pH mērījumus var veikt, izmantojot lakmusa papīrs vai cita veida pH papīrs, kas, kā zināms, maina krāsas ap noteiktu pH vērtību. Lielākā daļa indikatoru un pH dokumentu ir noderīgi tikai, lai noteiktu, vai viela ir skābe vai bāze, vai lai identificētu pH šaurā diapazonā. Universālais indikators ir indikatoru šķīdumu maisījums, kas paredzēts krāsas maiņai pH diapazonā no 2 līdz 10.
Precīzāki mērījumi tiek veikti, izmantojot primāros standartus, lai kalibrētu stikla elektrodu un pH mērītāju. Elektrods darbojas, izmērot potenciāla starpību starp ūdeņraža elektrodu un standarta elektrodu. Standarta elektrodu piemērs ir sudraba hlorīds.
PH lietojums
pH tiek izmantots ikdienas dzīvē, kā arī zinātnē un rūpniecībā. To izmanto ēdiena gatavošanā (piemēram, reaģējot ar cepamo pulveri un skābi, lai ceptas preces paaugstinātos), kokteiļu noformēšanā, tīrīšanas līdzekļos un pārtikas konservēšanā. Tas ir svarīgi baseinu uzturēšanā un ūdens attīrīšanā, lauksaimniecībā, medicīnā, ķīmijā, inženierzinātnēs, okeanogrāfijā, bioloģijā un citās zinātnēs.