pH on mõõdetud vesinik ioon kontsentratsioon, happesus või aluselisus a lahendus. PH skaala on tavaliselt vahemikus 0 kuni 14. Vesilahused temperatuuril 25 ° C, mille pH on alla 7, on happeline, samal ajal kui need, mille pH on üle 7, on aluselised või aluseline. PH tase 7,0 temperatuuril 25 ° C on defineeritud kui "neutraalne"kuna kontsentratsioon H3O+ võrdub OH kontsentratsiooniga− puhtas vees. Võib olla väga tugevaid happeid negatiivne pH, samas kui väga tugevate aluste pH võib olla suurem kui 14.
pH-võrrand
Võrrand: pH arvutamine pakkus 1909. aastal välja Taani biokeemik Søren Peter Lauritz Sørensen:
pH = -loog [H+]
kus log on logaritm base-10 ja [H+] tähistab vesinikuiooni kontsentratsiooni mooliühikutes liitri lahuse kohta. Mõiste "pH" pärineb saksakeelsest sõnast "potenz", mis tähendab "võimsust" koos vesiniku elemendi sümboliga H, seega on pH lühend "vesiniku võimsus".
Näited tavaliste kemikaalide pH väärtustest
Töötame iga päev paljude hapete (madal pH) ja aluste (kõrge pH) sisaldusega. Laborikemikaalide ja majapidamistarvete pH-väärtuste näideteks on:
0: vesinikkloriidhape
2.0: sidrunimahl
2.2: äädikas
4.0: vein
7,0: puhas vesi (neutraalne)
7.4: inimese veri
13,0: leelis
14,0: naatriumhüdroksiid
Kõigil vedelikel pole pH-väärtust
pH-l on tähendus ainult vesilahuses (vees). Paljudel kemikaalidel, sealhulgas vedelikel, seda pole pH väärtused. Kui vett pole, pole ka pH-d. Näiteks puudub pH väärtus taimeõli, bensiini või puhast alkoholi.
IUPAC pH määratlus
Rahvusvahelisel puhta ja rakendusliku keemia liidul (IUPAC) on pisut erinev pH-skaala, mis põhineb standardse puhverlahuse elektrokeemilistel mõõtmistel. Sisuliselt kasutab definitsioon võrrandit:
pH = -logi aH +
kus aH + tähistab vesiniku aktiivsust, mis on vesinikuioonide efektiivne kontsentratsioon lahuses. See võib tegelikust kontsentratsioonist pisut erineda. IUPAC pH skaala sisaldab ka termodünaamilisi tegureid, mis võivad pH-d mõjutada.
Enamiku olukordade jaoks piisab tavalisest pH määratlusest.
Kuidas mõõdetakse pH taset
PH-taseme umbkaudseid mõõtmisi saab teha kasutades lakmuspaber või muud tüüpi pH-paber, mis teadaolevalt muudab värve teatud pH väärtuse ümber. Enamik näitajaid ja pH-dokumente on kasulikud ainult selleks, et öelda, kas aine on hape või alus, või tuvastada pH kitsas vahemikus. Universaalne indikaator on indikaatorlahuste segu, mis on ette nähtud värvimuutuseks pH vahemikus 2 kuni 10.
Täpsemad mõõtmised tehakse klaasist elektroodi ja pH-meetri kalibreerimiseks põhistandardite abil. Elektrood töötab, mõõtes vesinikuelektroodi ja standardse elektroodi potentsiaalse erinevuse. Standardse elektroodi näide on hõbekloriid.
PH kasutamine
pH-d kasutatakse nii igapäevaelus kui ka teaduses ja tööstuses. Seda kasutatakse toiduvalmistamisel (nt küpsetuspulbri ja happe reageerimisel, et küpsetised tõuseksid), kokteilide kujundamisel, puhastusvahendites ja toidu säilitamisel. See on oluline basseinide hooldamisel ja vee puhastamisel, põllumajanduses, meditsiinis, keemias, inseneriteaduses, okeanograafias, bioloogias ja muudes teaduses.