Jest to jednostka miary zasadowości lub kwasowości roztworu, a dokładniej pH mierzy ilość jonów wodorowych, które zawiera dany roztwór, znaczenie pH w jego akronimie to potencjał jonów wodorowych, to stało się praktyczny sposób obchodzenia się z wartościami zasadowości, zamiast innych nieco bardziej skomplikowanych metod. Można go dokładnie zmierzyć za pomocą narzędzia znanego jako miernik pH, to urządzenie może mierzyć różnicę potencjałów między parą elektrolitów.
Co to jest pH
Spis treści
Pojęcie pH jest parametrem, który jest używany do pomiaru stopnia kwasowości substancji. Dzięki temu można określić stężenie jonów wodoru (dodatni jon wodorowy) w roztworze.
Potencjał jonów wodorowych roztworu można zmierzyć w przybliżeniu, stosując dla nich wskaźniki kwasów lub zasad, które mogą mieć różny kolor w zależności od poziomu zasadowości lub kwasowości, zwykle metoda polega na użyciu papieru impregnowanego wskaźnikami jakościowy. Inne stosowane wskaźniki to oranż metylowy i fenoloftaleina.
W chemii oznaczanie kwasowości lub zasadowości substancji jest jedną z najważniejszych procedur, ponieważ dzięki temu można uzyskać wiele danych dotyczących struktury i aktywności cząsteczek, a tym samym więcej w stosunku do komórek ciała.
Definicja potencjału jonów wodorowych to w zasadzie kwasy i zasady, które mają różne stężenia jonów wodorowych, przy czym najsilniejsze są te, które zawierają największą ilość jonów, a najsłabsze to te, które nie mają takiego stężenia. Odpowiada za wyrażanie wartości liczbowej stężeń jonów wodoru.
W niektórych przypadkach ładunek jonowy jest zwykle dość niski, co staje się uciążliwe podczas pracy z tymi liczbami, dlatego opracowano unikalną tabelę, zwaną „ skalą pH ”, która składa się z 14 ponumerowane jednostki od 0 do 14, gdzie 0 to maksymalny punkt kwasowości, a 14 maksymalna podstawa, 7 reprezentuje środek tabeli i jest obojętne, co oznacza, że rozwiązania o wartości poniżej 7 są kwaśne, a te powyżej zasadowe.
Do czego służy pH
PH służy do określenia zasadowości lub kwasowości substancji oraz określa miarę stężenia jonów wodoru.
Skala pH
Skalę potencjału jonów wodorowych stworzył Soren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), duński biochemik urodzony w Haure Bjerg, w 1901 roku został powołany na stanowisko dyrektora Sekcji Chemicznej Carlsberg Laboratories, od tego czasu został jednym od czołowych badaczy zajmujących się aminokwasami, enzymami i białkami.
Stężenie jonów wodorowych (protonów) odegrało kluczową rolę w reakcjach enzymatycznych, dlatego w 1909 r. Opracował prosty sposób jego wyrażenia, jakim było obliczenie ujemnego logarytmu tego stężenia. W ten sposób uzyskano proste i łatwe do opanowania wartości w wygodnej skali, którą nazwał pH.
Skala potencjału jonów wodoru jest ponumerowana od 1 do 14, od 1 do 6 oznacza, że substancja jest bardziej kwaśna, 7 jest w przypadku wody destylowanej i ma wartość obojętną, a 8 do 14 oznacza, że substancja jest bardziej zasadowa.
Sekwencja skali pH jest logarytmiczna, co oznacza, że różnica między jedną jednostką numeryczną a drugą może być 10 razy bardziej zasadowa lub kwaśna, w zależności od przypadku.
Wartości na skali pH mnoży się przez 10 w każdej jednostce. Oznacza to, że wartość potencjału wodoru 6 jest 10 razy bardziej kwaśna niż wartość pH 7, ale potencjał wodoru 5 jest 100 razy bardziej kwaśny niż pH 7.
Innym przypadkiem jest wartość potencjału wodoru 8, która jest 10 razy bardziej zasadowa niż pH o wartości 7, ale potencjał wodoru 9 jest 100 razy bardziej zasadowy niż pH 7.
Znaczenie pH w życiu codziennym
Człowiek na co dzień używa wielu produktów chemicznych, które mogą być niebezpieczne, z tego powodu należy wykonać pomiar pH, aby sprawdzić ich stopień kwasowości i ryzyko, jakie może wystąpić podczas ich stosowania.
Jedzenie żywności zmienia pH organizmu. Żołądek człowieka ma pH 1-4, ponieważ kwas ten jest niezbędny do rozkładu pożywienia. Niektóre pokarmy mogą powodować wydzielanie większej ilości kwasu w żołądku, jest to bardzo częste i kwas ten może przebijać ściany żołądka i powodować wrzody. Jego nadmiar mógłby przedostać się do przełyku, dotrzeć do ust i wywołać tzw. Zgagę, dlatego należy dbać o jakość spożywanego pokarmu.
Są takie warzywa jak czereśnia, truskawka, kapusta fioletowa, cebula i kapusta fioletowa, które zawierają substancję zwaną antocyjanem, która jest bardzo wrażliwa na wartości potencjalnych jonów wodoru. W szczególnym przypadku kapusty purpurowej zawiera cyjanidynę, która może służyć jako wskaźnik zmieniający kolor pod wpływem substancji chemicznej.
W przypadku potencjału jonów wodorowych w jamie ustnej po umyciu zębów, jego wartość zwykle wynosi około 7, czyli pH neutralne, które nie powoduje uszkodzeń zębów. Jeśli pH spadnie poniżej 5,5 szkliwo zaczyna tracić, uszkadzając zęby. Aby zmniejszyć to w dziąsłach i zębach, należy zachować zdrowe usta; szczotkowanie jest konieczne po każdym posiłku.
pH niektórych substancji, które są częścią codziennego życia ludzi:
- Przykładowa substancja - poziom pH
- Kwas solny 1 M - 0
- Sok żołądkowy - 1
- Sok z cytryny - 2
- Ocet - między 2,4 a 3,4
- Sok pomarańczowy - 4
- Piwo - 5
- Mleko - 6
- Czysta woda - 7
- Krew - 8
- Woda mydlana - 9
- Mleko magnezu - 10
- Woda wapienna - 11
- Amoniak - 12
- 0,1 M wodorotlenek sodu - 13
- 1M wodorotlenek sodu - 14
Wskaźniki PH
Wskaźniki pH to różne środki używane do określania potencjału jonów wodorowych substancji. Istnieją trzy rodzaje wskaźników: płynne wskaźniki, papierki wskaźnikowe i pH-metry.
Wskaźniki płynne
Są to zasady organiczne, które mają różne kolory, które różnią się w zależności od ich formy kwasowej. Działają w ograniczonych zakresach, zmieniają kolor i przestają się zmieniać, gdy osiągną maksymalny poziom tego zakresu. Powinien być stosowany tylko w roztworach bezbarwnych, aby móc zaobserwować zmianę koloru.
Istnieje wiele wskaźników cieczy o różnych zakresach potencjału jonów wodorowych i kolorach, w tym czerwień krezolowa (od czerwonego do żółtego w zakresie od 0,2 do 1,8), czerwień metylowa (od czerwieni do żółci w zakresie od 0,2 do 1,8). zakres od 4,2 do 6,2), zieleń bromokrezolowa (od różowego do niebieskiego / zielonego od 4,2 do 5,2) i fenoloftaleina (od bezbarwnej do różowej w zakresie od 8,0 do 10,0).
Wskaźniki te są szeroko stosowane w kwalifikacjach z chemii analitycznej, ale musisz mieć odpowiedni poziom szkolenia, aby ta praktyka była dokładna.
pH-metry
Wynikają one z konieczności uzyskania przez laboratoria i ich analityków dokładnych wartości tego parametru, czego nie można osiągnąć za pomocą wskaźników płynnych lub papierowych. Opiera się na pomiarze różnicy potencjałów elektrycznych między pH elektrody i elektrody odniesienia.
Sprzęt ten składa się z dwóch elektrod, z których jedna jest metalowa i niewrażliwa na pH roztworu, oraz prostego wzmacniacza elektronicznego. Jego kalibrację przeprowadza się za pomocą roztworów o znanym pH, które służą do odczytu substancji.
Dokumenty wskaźnikowe
Jest to papier lakmusowy (wykonany z proszku z porostów), który musi stykać się z roztworem w dyskretny sposób, aby móc przeanalizować i zmierzyć jego dokładność.
Ten artykuł służy do sprawdzenia, czy płynny lub gazowy roztwór jest zasadowy czy kwaśny, jego prezentacja jest w dwóch kolorach, czerwonym i niebieskim.
Jeśli chodzi o płynny roztwór, to papieru nie należy do niego całkowicie wsunąć, proces polega na upuszczeniu kropli lub bardzo krótkim dotknięciu płynu.
Gdy roztwór jest w stanie gazowym, gaz należy przepuścić po powierzchni papieru, aby w ten sposób zmienił kolor.
pH moczu
Mocz składa się z elementów stałych i płynnych. W procesach patologicznych organizmu nerki mogą eliminować nie tylko typowe substancje (substancje, które nerki normalnie wydalają z moczem), ale także inne składniki przemiany materii.
Potencjał jonów wodorowych moczu uzyskuje się poprzez analizy przeprowadzone na próbkach tej substancji. Analiza ta jest przeprowadzana za pomocą paska testowego wykonanego z podkładki ze skalą kolorów. Kolor, jaki przyjmuje pasek, to wartość pH lub kwasu zawartego w moczu.
Normalne wartości pH w moczu mieszczą się w zakresie od 4,6 do 8,0 pH, gdy te poziomy ulegają zmianie, może to oznaczać prawdziwe zaburzenie dróg moczowych.
pH wody
Jak wspomniano powyżej, potencjał jonów wodorowych wskazuje, że substancja ma odczyn zasadowy lub kwaśny, jest to jeden z najczęściej stosowanych testów do wody w celu określenia jej jakości. Istnieją różne rodzaje wody, a każda z nich ma własne wartości pH, są to:
- Woda destylowana: jej pH wynosi 5,8
- W wodzie pitnej jej potencjał jonów wodorowych wynosi od 6,5 do 9,5
- Woda mineralna pH wynosi od 4,5 do 9,5
- Woda oceaniczna zachowuje zasadowy potencjał jonów wodorowych o wartości od 7,4 do 8,5
- Woda w akwarium może żyć, jeśli utrzymuje swój potencjał jonów wodorowych między 4,5 a 9, chociaż poziomy te są uważane za ekstremalne, akwarium może utrzymywać neutralne pH między 6,8 a 7,2.
- Potencjał jonów wodorowych w wodzie basenowej musi utrzymywać pH między 7,2 a 7,6, powyżej tych wartości chlor traci swoją skuteczność, a poniżej tych poziomów woda byłaby bardzo kwaśna dla organizmu kąpiących się, powodując podrażnienie skóry i oczu.
pH mleka
Mleko jest uważane za jedną z najbardziej kompletnych produktów spożywczych dla ludzi. Ze względu na zróżnicowany skład (białka, węglowodany, tłuszcze, witaminy i sole mineralne), ze względu na wysoką przyswajalność i zdolność do wykorzystania przez organizm ludzki, jego smak i możliwości wykorzystania do przygotowania innych produktów spożywczych, płynnego mleka oraz produkty mleczne, będące żywnością niezbędną do zaspokojenia biologicznych potrzeb człowieka.
Aby zmierzyć rzeczywistą kwasowość mleka i określić jego pH, zastosowano przenośny miernik model HI 98162, który składa się z elektrody do pomiaru zasadowości lub poziomu kwasowości mleka.
Generalnie potencjał jonów wodorowych w mleku wynosi około 6,7, kiedy ta wartość zaczyna spadać, zakwasza się i zaczyna się degradacja tego produktu, wytwarzając bakterie produkujące kwas mlekowy, rozbijając laktozę i obniżając pH mleka.
pH krwi
U ludzi równowaga pH krwi jest niezbędna, a wahania tych poziomów mogą powodować śpiączkę, a nawet śmierć. Ten rodzaj potencjalnych jonów wodoru powinien być lekko zasadowy na poziomie między 7,35 a 7,45, ale badania pokazują, że 90% mieszkańców krajów rozwiniętych cierpi na kwasicę.
Kwasica jest bezpośrednio związana z dietą, nawykami, zanieczyszczeniem i zdrowiem emocjonalnym ludzi. Kwasowość zmienia optymalny poziom elektrolitów w organizmie na poziomie chemicznym i pierwiastkowym, działa na elektrolity sodu, żelaza, potasu, wapnia i każdy z nich pełni w organizmie istotną, podstawową i specyficzną funkcję.
pH śliny
Ślina jest płyn ciała związek o 99%, a pozostała część są nieorganiczne i organiczne cząsteczkowej, ten pochodzi z gruczołów ślinowych.
Normalny potencjał jonów wodorowych śliny powinien wynosić od 5,6 do 7 i składa się z jonów, takich jak sód, potas lub chlor, i enzymów, które przyczyniają się do początkowego rozkładu pokarmu, ochrony przed infekcjami bakteryjnymi, funkcje lecznicze i smakowe.
pH gleby
PH gleby, jej stopień kwasowości lub zasadowości mierzy się potencjalną skalą jonów wodorowych, na ogół gleby utrzymują pH między 4 a 8, mimo że większość upraw rozwija się na lądzie z wartościami od 6 do 7.
W glebach z potencjałem jonów wodoru poniżej 6,5, dostępność fosforu i molibdenu jest znacznie ograniczona. Te o pH wyższym niż ten (z tendencją do zasadowego) zmniejszają dostępność miedzi, manganu, cynku i żelaza.
ocet pH
Ocet to płynna substancja, która jest używana jako przyprawa do potraw, ale oprócz tego ma inne właściwości, do których można go wykorzystać. Jego pH wynosi od 2,4 do 3,4. Kwasowość octu jest lotna, a wynika to z obecności kwasu octowego.
pH skóry
Aby jony wodorowe twarzy i ciała mogły znaleźć się w optymalnych warunkach, muszą znajdować się w przedziale 4,7-5,755, co oznacza, że pH w skórze jest lekko kwaśne. Może się to nieznacznie różnić w zależności od obszaru ciała i płci osoby, wpływają również na różne etapy życia.
Tabela pH
Tabela pH mierzy stopień kwasowości obiektu. Obiekty, które nie są bardzo kwaśne, nazywane są podstawowymi. Ta tabela zawiera wartości od zera (najbardziej kwaśna wartość) do 14 (najbardziej podstawowa). Przykładem jest czysta woda o pH 7. Ta wartość jest uważana za obojętną, ani kwaśną, ani zasadową.
Zwykły czysty deszcz ma wartość pH między 5,0 a 5,5, czyli poziom lekko kwaśny. Jednak kiedy deszcz łączy się z tlenkami azotu i dwutlenkiem siarki, wytwarzanymi przez elektrownie i samochody, deszcz staje się znacznie bardziej kwaśny. Typowy kwaśny deszcz ma wartość pH 4,0. Spadek wartości pH z 5,0 do 4,0 oznacza, że kwasowość jest dziesięciokrotnie wyższa.
Mierniki PH
Mierniki potencjału jonów wodoru to przyrządy używane do pomiaru zasadowości i kwasowości substancji. Pomiary te są reprezentowane przez skalę od 0 do 14.
Jak mierzy się pH?
Aby zmierzyć potencjał jonów wodorowych substancji, można to zrobić dwoma metodami: potencjometryczną lub kolorymetryczną.
Kolorymetryczna to najprostszy sposób substancje znane jako wskaźniki potencjału jonów wodorowych, które występują w różnych postaciach i właściwościach określonych służą do pomiaru ustalonych poziomów pH.
