Jakość wody i pH są często wymieniane w tym samym zdaniu. pH jest bardzo ważnym czynnikiem, ponieważ pewne procesy chemiczne mogą zachodzić tylko wtedy, gdy woda ma określone pH. Na przykład, reakcje z chlorem zachodzą tylko wtedy, gdy pH ma wartość pomiędzy 6,5 a 8.
PH jest wskaźnikiem kwasowości substancji. Jest ono określane przez liczbę wolnych jonów wodorowych (H+) w substancji.
Kwasowość jest jedną z najważniejszych właściwości wody. Woda jest rozpuszczalnikiem dla prawie wszystkich jonów. pH służy jako wskaźnik, który porównuje niektóre z najbardziej rozpuszczalnych w wodzie jonów.
Wynik pomiaru pH jest określany przez rozważenie liczby jonów H+ i liczby jonów wodorotlenkowych (OH-). Kiedy liczba jonów H+ jest równa liczbie jonów OH-, woda jest obojętna. Będzie wtedy miała pH około 7.
PH wody może wahać się między 0 a 14. Kiedy pH substancji jest powyżej 7, jest to substancja zasadowa. Kiedy pH substancji jest poniżej 7, jest to substancja kwaśna. Im bardziej pH leży powyżej lub poniżej 7, tym bardziej zasadowy lub kwaśny jest roztwór.
PH jest współczynnikiem logarytmicznym; gdy roztwór staje się dziesięć razy bardziej kwaśny, pH spadnie o jedną jednostkę. Kiedy roztwór staje się sto razy bardziej kwaśny, pH spada o dwie jednostki.
Powszechnym określeniem pH jest zasadowość.
| Słowo pH jest skrótem od „pondus Hydrogenium”. Dosłownie oznacza to wagę wodoru. De pH jest wskaźnikiem dla liczby jonów wodoru. Powstało ono, gdy odkryliśmy, że woda składa się z jonów wodorowych (H+) i wodorotlenkowych (OH-). PH nie ma jednostki; jest po prostu wyrażone jako liczba. Gdy roztwór jest obojętny, liczba jonów wodorowych jest równa liczbie jonów wodorotlenkowych. Gdy liczba jonów wodorotlenkowych jest wyższa, roztwór jest zasadowy. Kiedy liczba jonów wodorowych jest wyższa, roztwór jest kwaśny. |
|
Czy wiesz, że pH Coca-Coli wynosi około 2? A czy wiesz, że nie ma sensu mierzyć pH wody RO lub wody demineralnej? Zarówno woda demineralna jak i woda RO nie zawierają żadnych jonów buforowych. Oznacza to, że pH może być tak niskie jak 4, ale może też być tak wysokie jak 12. Oba rodzaje wody nie są łatwo użyteczne w ich naturalnej postaci. Są one zawsze mieszane przed zastosowaniem! |
Metody określania pH
Istnieje kilka różnych metod pomiaru pH. Jedną z nich jest użycie kawałka papierka wskaźnikowego pH. Kiedy papierek zostanie wciśnięty do roztworu, zmieni kolor. Każdy inny kolor oznacza inną wartość pH. Metoda ta nie jest zbyt dokładna i nie nadaje się do określania dokładniejszych wartości pH. Dlatego obecnie dostępne są testy, które są w stanie określić mniejsze wartości pH, takie jak 3,5 lub 8,5.
Najdokładniejszą metodą określenia pH jest pomiar zmiany koloru w eksperymencie chemicznym. Dzięki tej metodzie można określić wartości pH, takie jak 5,07 i 2,03.
Wszystkie te metody nie są odpowiednie do określenia zmian pH w czasie.
Elektroda pH
Elektroda pH to rurka, która jest wystarczająco mała, aby umieścić ją w słoikach z próbkami. Jest ona połączona z pH-metrem za pomocą kabla. Wewnątrz elektrody znajduje się specjalny rodzaj płynu, zazwyczaj jest to „3M Kalium Chlorine”. Niektóre elektrody zawierają żel, który ma takie same właściwości jak płyn 3M. W płynie znajdują się srebrne i platynowe druciki. System ten jest dość delikatny, ponieważ zawiera małą membranę. Jony H+ i OH- dostają się do elektrody przez tę membranę. Jony te wytworzą lekko dodatni ładunek i lekko ujemny ładunek w każdym końcu elektrody. Potencjał ładunków określa liczbę jonów H+ i OH-. Po określeniu tego potencjału, na pH-metrze pojawi się wartość pH w postaci cyfrowej. Potencjał jest współzależny od temperatury roztworu. Dlatego temperatura jest również podawana na pH-metrze.
Kwasy i zasady
Kiedy kwasy dostaną się do wody, jony się rozdzielą. Na przykład, chlorowodór rozdzieli się na jony wodoru i chloru (HCL à H+ + CL-).
Zasady również ulegają rozdzieleniu swoich jonów, gdy dostaną się do wody. Kiedy wodorotlenek sodu dostanie się do wody, rozdzieli się na jony sodu i wodorotlenku (NaOH à Na+ + OH-).
Kiedy substancja kwaśna znajdzie się w wodzie, odda do niej jon wodorowy. Woda stanie się wtedy kwaśna. Liczba jonów wodorowych, które otrzyma woda, określa pH. Kiedy do wody dostaje się substancja zasadowa, pobiera ona jony wodorowe. To podniesie pH wody.
Kiedy substancja jest silnie kwaśna, odda więcej jonów H+ do wody. Silne zasady oddadzą więcej OH-.
Podsumowaliśmy listę produktów i ich pH:
| pH | produkt |
| 14 | wodorotlenek sodu |
| 13 | lye |
| 12.4 | lym |
| 11 | amoniak |
| 10,5 | mangan |
| 8.3 | proszek do pieczenia |
| 7.4 | krew ludzka |
| 7.0 | czysta woda |
| 6.6 | mleko |
| 4.5 | pomidory |
| 4.0 | win |
| 3.0 | jabłka |
| 2.0 | sok cytrynowy |
| 0 | kwas chlorowodorowy |