pH on mitta vety ioni keskittyminen, mitta happamuus tai emäksisyys of a ratkaisu. PH-asteikko on yleensä välillä 0 - 14. Vesipitoiset liuokset 25 ° C: n lämpötilassa, jonka pH on alle 7, ovat hapan, kun taas ne, joiden pH on yli 7, ovat emäksisiä tai emäksinen. PH-taso 7,0 lämpötilassa 25 ° C on määritelty "neutraali" koska keskittyminen H3O+ yhtä suuri kuin OH-konsentraatio− puhtaassa vedessä. Hyvin vahvoilla hapoilla voi olla negatiivinen pH, kun taas erittäin vahvoilla emäksillä voi olla pH yli 14.
pH-yhtälö
Yhtälö lasketaan pH Tanskalainen biokemisti Søren Peter Lauritz Sørensen ehdotti vuonna 1909:
pH = -logi [H+]
missä log on base-10-logaritmi ja [H+] tarkoittaa vetyionipitoisuutta yksikköinä moolia litrassa liuosta. Termi "pH" tulee saksalaisesta sanasta "potenz", joka tarkoittaa "voimaa", yhdistettynä H: ään, vetyelementin symboliin, joten pH on lyhenne "vedyn voimasta".
Esimerkkejä yleisten kemikaalien pH-arvoista
Työskentelemme päivittäin monien happojen (matala pH) ja emästen (korkea pH) kanssa. Esimerkkejä laboratoriokemikaalien ja kotitaloustuotteiden pH-arvoista ovat:
0: suolahappo
2.0: sitruunamehu
2.2: etikka
4.0: viini
7.0: puhdas vesi (neutraali)
7.4: ihmisen veri
13,0: suola
14,0: natriumhydroksidi
Kaikilla nesteillä ei ole pH-arvoa
pH: lla on merkitystä vain vesiliuoksessa (vedessä). Monilla kemikaaleilla, mukaan lukien nesteet, ei ole pH-arvot. Jos ei ole vettä, ei ole myöskään pH: ta. Esimerkiksi pH-arvoa ei ole kasviöljy, bensiini tai puhdas alkoholi.
IUPAC: n määritelmä pH: lle
Kansainvälisellä puhtaan ja sovelletun kemian liitolla (IUPAC) on hiukan erilainen pH-asteikko, joka perustuu vakiopuskuriliuoksen sähkökemiallisiin mittauksiin. Pohjimmiltaan määritelmässä käytetään yhtälöä:
pH = -logi aH +
missäH + tarkoittaa vetyaktiivisuutta, joka on vetyionien tehokas pitoisuus liuoksessa. Tämä saattaa olla hieman erilainen kuin todellinen keskittymä. IUPAC: n pH-asteikko sisältää myös termodynaamiset tekijät, jotka voivat vaikuttaa pH: hon.
Useimmissa tilanteissa normaali pH-määritelmä on riittävä.
Kuinka pH mitataan?
Karkeat pH-mittaukset voidaan tehdä käyttämällä lakmuspaperi tai muun tyyppinen pH-paperi, jonka tiedetään muuttavan värejä tietyn pH-arvon ympärillä. Useimmat indikaattorit ja pH-paperit ovat hyödyllisiä vain sen määrittämiseksi, onko aine happo vai emäs, tai pH: n tunnistamiseksi kapealla alueella. Yleisosoitin on indikaattoriliuosten seos, jonka tarkoituksena on aikaansaada värinmuutos pH-alueella 2-10.
Tarkempia mittauksia tehdään primaaristandardeilla lasielektrodin ja pH-mittarin kalibroimiseksi. Elektrodi toimii mittaamalla vetyelektrodin ja standardielektrodin välinen potentiaaliero. Esimerkki vakioelektrodista on hopeakloridi.
PH: n käyttö
pH: ta käytetään arjessa sekä tieteessä ja teollisuudessa. Sitä käytetään ruoanlaitossa (esim. Leivinjauheen ja hapon reagoiminen leivonnaisten nousun aikaansaamiseksi), cocktailien suunnittelussa, puhdistusaineissa ja elintarvikkeiden säilömisessä. Se on tärkeää uima-altaan kunnossapidossa ja vedenpuhdistuksessa, maataloudessa, lääketieteessä, kemiassa, tekniikassa, meritiedeessä, biologiassa ja muissa tieteissä.