Είναι μια μονάδα μέτρησης της αλκαλικότητας ή της οξύτητας ενός διαλύματος, πιο συγκεκριμένα το pH μετρά την ποσότητα των ιόντων υδρογόνου που περιέχει ένα συγκεκριμένο διάλυμα, η έννοια του pH στο ακρωνύμιο του είναι πιθανό ιόντων υδρογόνου, αυτό έχει γίνει πρακτικός τρόπος χειρισμού αριθμών αλκαλικότητας, αντί για άλλες ελαφρώς πιο περίπλοκες μεθόδους. Μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια με τη χρήση ενός εργαλείου που είναι γνωστό ως μετρητής pH. Αυτή η συσκευή μπορεί να μετρήσει τη δυνητική διαφορά μεταξύ ενός ζεύγους ηλεκτρολυτών.
Τι είναι το pH
Πίνακας περιεχομένων
Η έννοια του pH είναι μια παράμετρος που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του βαθμού οξύτητας μιας ουσίας. Μέσω αυτού είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (θετικό ιόν υδρογόνου) σε ένα διάλυμα.
Το δυναμικό ιόντων υδρογόνου ενός διαλύματος μπορεί να μετρηθεί με προσεγγίσεις, χρησιμοποιώντας γι 'αυτούς δείκτες οξέων ή βάσεων που μπορούν να παρουσιάσουν διαφορετικό χρώμα ανάλογα με το επίπεδο αλκαλικότητας ή οξύτητας, κανονικά η μέθοδος συνίσταται στη χρήση χαρτιού εμποτισμένου με τους δείκτες ποιοτικός. Άλλοι δείκτες που χρησιμοποιούνται είναι το μεθυλικό πορτοκάλι και η φαινολοφθαλεΐνη.
Στη χημεία, ο προσδιορισμός της οξύτητας ή της αλκαλικότητας μιας ουσίας είναι μία από τις πιο σημαντικές διαδικασίες, καθώς μέσω των αποτελεσμάτων αυτής μπορεί να λάβει πολλά δεδομένα σχετικά με τη δομή και τη δραστηριότητα των μορίων και με τη σειρά του να γνωρίζει περισσότερα με σε σχέση με τα κύτταρα του σώματος.
Ο ορισμός του δυναμικού ιόντων υδρογόνου είναι βασικά τα οξέα και οι βάσεις που έχουν διαφορετικές συγκεντρώσεις ιόντων υδρογόνου, το ισχυρότερο είναι εκείνο που περιέχει τη μεγαλύτερη ποσότητα ιόντων και το πιο αδύναμο είναι αυτά που δεν έχουν τέτοια συγκέντρωση. Αυτό είναι υπεύθυνο για την έκφραση της αριθμητικής τιμής των συγκεντρώσεων των ιόντων υδρογόνου.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, το φορτίο ιόντων είναι συνήθως αρκετά χαμηλό, το οποίο καθίσταται κουραστικό όταν εργάζεστε με αυτά τα σχήματα, γι 'αυτό επινοήθηκε ένας μοναδικός πίνακας, που ονομάζεται " κλίμακα pH ", ο πίνακας αποτελείται από 14 αριθμημένες μονάδες, από 0 έως 14, με το 0 να είναι το μέγιστο σημείο οξύτητας και 14 τη μέγιστη βάση, το 7 αντιπροσωπεύει το μεσαίο σημείο του πίνακα και είναι ουδέτερο, πράγμα που σημαίνει ότι λύσεις με τιμή παρακάτω 7 είναι όξινα και τα παραπάνω είναι βασικά.
Τι είναι το pH
Το ρΗ χρησιμεύει στον προσδιορισμό της αλκαλικότητας ή της οξύτητας μιας ουσίας και καθορίζει το μέτρο της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου.
Η κλίμακα pH
Η κλίμακα δυναμικού ιόντων υδρογόνου δημιουργήθηκε από τον Soren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), έναν δανικό βιοχημικό που γεννήθηκε στο Haure Bjerg, το 1901 διορίστηκε ως διευθυντής του τμήματος χημικών εργαστηρίων Carlsberg, από τότε έγινε ένας από κορυφαίους ερευνητές σε αμινοξέα, ένζυμα και πρωτεΐνες.
Η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (πρωτόνια) έπαιξε βασικό ρόλο στις ενζυματικές αντιδράσεις, οπότε το 1909 επινόησε έναν απλό τρόπο να το εκφράσει, δηλαδή να υπολογίσει τον αρνητικό λογάριθμο της εν λόγω συγκέντρωσης. Με αυτόν τον τρόπο, αποκτήθηκαν απλές και διαχειρίσιμες τιμές σε μια βολική κλίμακα, την οποία ονόμασε pH.
Η κλίμακα δυναμικού ιόντων υδρογόνου αριθμείται από 1 έως 14, μεταξύ 1 και 6 σημαίνει ότι η ουσία είναι πιο όξινη, 7 είναι η περίπτωση αποσταγμένου νερού και έχει ουδέτερη τιμή, και 8 έως 14 σημαίνει ότι η ουσία είναι πιο αλκαλική.
Η ακολουθία που έχει η κλίμακα pH είναι λογαριθμική, πράγμα που σημαίνει ότι η διαφορά μεταξύ μιας αριθμητικής μονάδας και μιας άλλης μπορεί να είναι 10 φορές πιο βασική ή όξινη ανάλογα με την περίπτωση.
Οι τιμές στην κλίμακα pH πολλαπλασιάζονται επί 10 σε κάθε μονάδα. Δηλαδή, η τιμή του δυναμικού υδρογόνου του 6 είναι 10 φορές περισσότερο όξινο από ένα ρΗ με τιμή 7, αλλά ένα δυναμικό υδρογόνου του 5 είναι 100 φορές περισσότερο όξινο από ένα ρΗ 7.
Μια άλλη περίπτωση είναι η τιμή δυναμικού υδρογόνου 8 η οποία είναι 10 φορές περισσότερο αλκαλική από το ρΗ με τιμή 7, αλλά το δυναμικό υδρογόνου 9 είναι 100 φορές περισσότερο αλκαλικό από το ρΗ 7.
Σημασία του pH στην καθημερινή ζωή
Ο άνθρωπος στη μέρα του χρησιμοποιεί πολλά χημικά προϊόντα που θα μπορούσαν να είναι επικίνδυνα, για αυτόν τον λόγο πρέπει να γίνει μέτρηση του pH, για να ελεγχθεί ο βαθμός οξύτητάς τους και ο κίνδυνος που μπορεί να διατρέχει κατά τη χρήση τους.
Η κατανάλωση τροφής μεταβάλλει το pH του σώματος. Το στομάχι ενός ατόμου έχει pH 1-4 αφού αυτό το οξύ είναι απαραίτητο για την αποσύνθεση των τροφίμων. Ορισμένα τρόφιμα μπορούν να προκαλέσουν στομάχι να παράγει περισσότερο οξύ, αυτό είναι πολύ κοινό και αυτό το οξύ μπορεί να διατρήσει τα τοιχώματα του στομάχου και να προκαλέσει έλκη. Η περίσσεια του θα μπορούσε να φτάσει στον οισοφάγο, να φτάσει στο στόμα και να προκαλέσει αυτό που είναι κοινώς γνωστό ως καούρα, οπότε πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την ποιότητα της κατανάλωσης.
Υπάρχουν λαχανικά όπως κεράσι, φράουλα, μοβ λάχανο, κρεμμύδι και μοβ λάχανο, τα οποία περιέχουν μια ουσία που ονομάζεται ανθοκυανίνη, αυτό είναι πολύ ευαίσθητο στις τιμές των πιθανών ιόντων υδρογόνου. Στη συγκεκριμένη περίπτωση του μοβ λάχανου, έχει κυανιδίνη, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης που αλλάζει χρώμα όταν εκτίθεται σε μια χημική ουσία.
Στην περίπτωση της πιθανότητας ιόντων υδρογόνου στο στόμα μετά το βούρτσισμα των δοντιών σας, η τιμή του είναι συνήθως περίπου 7, δηλαδή ένα ουδέτερο pH, το οποίο δεν προκαλεί βλάβη στα δόντια. Εάν το pH είναι κάτω από 5,5, το σμάλτο αρχίζει να χάνει, καταστρέφοντας τα δόντια. Για να μειωθεί αυτό στα ούλα και τα δόντια, πρέπει να διατηρηθεί ένα υγιές στόμα. Το βούρτσισμα είναι απαραίτητο μετά από κάθε γεύμα.
pH ορισμένων ουσιών που αποτελούν μέρος της καθημερινής ζωής των ανθρώπων:
- Παράδειγμα ουσίας - επίπεδο pH
- Υδροχλωρικό οξύ 1 Μ - 0
- Γαστρικός χυμός - 1
- Χυμός λεμονιού - 2
- Ξίδι - μεταξύ 2,4 και 3,4
- Χυμός πορτοκαλιού - 4
- Μπύρα - 5
- Γάλα - 6
- Καθαρό νερό - 7
- Αίμα - 8
- Σαπουνόνερο - 9
- Γάλα Μαγνησίας - 10
- Νερό ασβέστη - 11
- Αμμωνία - 12
- 0,1 Μ υδροξείδιο του νατρίου - 13
- Υδροξείδιο του νατρίου 1Μ - 14
Δείκτες PH
Οι δείκτες pH είναι τα διαφορετικά μέσα που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του δυναμικού ιόντων υδρογόνου μιας ουσίας. Υπάρχουν τρεις τύποι που είναι, δείκτες υγρού, χαρτιά ένδειξης και μετρητές pH.
Υγρά δείκτες
Είναι οργανικές βάσεις που έχουν διαφορετικά χρώματα που ποικίλλουν ανάλογα με την όξινη μορφή τους. Λειτουργούν σε περιορισμένες περιοχές, μεταβάλλουν το χρώμα τους και σταματούν να μεταβάλλονται όταν φτάσει στο μέγιστο επίπεδο αυτού του εύρους. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο σε άχρωμα διαλύματα, για να μπορεί να παρατηρεί την αλλαγή χρώματος.
Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός υγρών δεικτών διαφορετικών σειρών δυναμικού ιόντων υδρογόνου και χρωμάτων, συμπεριλαμβανομένου του ερυθρού κρεσόλης (κόκκινο έως κίτρινο σε εύρος 0,2 έως 1,8), ερυθρό μεθύλιο (κόκκινο έως κίτρινο σε περιοχή 0,2 έως 1,8). εύρος 4,2 έως 6,2), βρωμοκρεσόλη πράσινο (ροζ έως μπλε / πράσινο 4,2 έως 5,2) και φαινολοφθαλεΐνη (άχρωμο έως ροζ σε κλίμακα 8,0 έως 10,0).
Αυτοί οι δείκτες χρησιμοποιούνται ευρέως σε αναλυτικούς βαθμούς χημείας, αλλά πρέπει να έχετε ένα επίπεδο εκπαίδευσης για να κάνετε αυτήν την πρακτική ακριβή.
μετρητές pH
Αυτά προκύπτουν από την ανάγκη των εργαστηρίων και των αναλυτών τους, να λάβουν ακριβείς τιμές από αυτήν την παράμετρο, κάτι που δεν επιτυγχάνεται με υγρούς δείκτες ή με χαρτί. Βασίζεται στη μέτρηση της διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ του pH του ηλεκτροδίου και του ηλεκτροδίου αναφοράς.
Αυτός ο εξοπλισμός αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια, ένα εκ των οποίων είναι μεταλλικό και δεν είναι ευαίσθητο στο pH του διαλύματος, συν έναν απλό ηλεκτρονικό ενισχυτή. Η βαθμονόμησή του πραγματοποιείται με διαλύματα γνωστού pH, τα οποία χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση ουσιών.
Έγγραφα δεικτών
Είναι χαρτί litmus (είναι κατασκευασμένο με σκόνη από λειχήνες) που πρέπει να έρθει σε επαφή με το διάλυμα με διακριτικό τρόπο, προκειμένου να αναλυθεί και να μετρηθεί η ακρίβειά του.
Αυτό το έγγραφο χρησιμοποιείται για να γνωρίζει εάν ένα υγρό ή αέριο διάλυμα είναι βασικό ή όξινο, η παρουσίασή του είναι σε δύο χρώματα, κόκκινο και μπλε.
Όταν πρόκειται για ένα υγρό διάλυμα, το χαρτί δεν πρέπει να εισάγεται εντελώς σε αυτό, η διαδικασία είναι να πέσετε σταγόνες ή να αγγίξετε το υγρό με πολύ σύντομο τρόπο.
Όταν το διάλυμα είναι αέριο, το αέριο πρέπει να περάσει πάνω από την επιφάνεια του χαρτιού, έτσι ώστε με αυτόν τον τρόπο να αλλάξει χρώμα.
pH ούρων
Τα ούρα αποτελούνται από στερεά και υγρά στοιχεία. Στις παθολογικές διεργασίες στο σώμα, τα νεφρά μπορεί να εξαλείψουν όχι μόνο τυπικές ουσίες (ουσίες που τα νεφρά συνήθως εκκρίνουν στα ούρα), αλλά και άλλα συστατικά του μεταβολισμού.
Το δυναμικό ιόντων υδρογόνου των ούρων λαμβάνεται μέσω αναλύσεων που πραγματοποιούνται σε δείγματα αυτής της ουσίας. Αυτή η ανάλυση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια ταινία μέτρησης κατασκευασμένη από επίθεμα με χρωματική κλίμακα. Το χρώμα που παίρνει η ταινία είναι η έννοια του pH ή του οξέος που περιέχει τα ούρα.
Οι φυσιολογικές τιμές για τα ούρα κυμαίνονται από 4,6 έως 8,0 σε pH, όταν αυτά τα επίπεδα μεταβάλλονται, μπορεί να σημαίνει μια πραγματική ή διαταραχή του ουροποιητικού συστήματος.
pH νερού
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το δυναμικό ιόντων υδρογόνου δείχνει όταν μια ουσία είναι αλκαλική ή όξινη, αυτή είναι μια από τις πιο κοινές δοκιμές που εφαρμόζονται στο νερό για να γνωρίζουμε την ποιότητά της. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι νερού και ο καθένας έχει τις δικές του τιμές pH, είναι οι εξής:
- Απεσταγμένο νερό: Το pH του είναι 5,8
- Το πόσιμο νερό, το δυναμικό ιόντων υδρογόνου είναι μεταξύ 6,5 και 9,5
- Το μεταλλικό νερό το pH κυμαίνεται μεταξύ 4,5 και 9,5
- Το ωκεάνιο νερό διατηρεί δυναμικό αλκαλικού ιόντος υδρογόνου με τιμές μεταξύ 7,4 και 8,5
- Το νερό του ενυδρείου μπορεί να έχει ζωή εάν διατηρήσει το δυναμικό ιόντων υδρογόνου μεταξύ 4,5 και 9, αν και αυτά τα επίπεδα θεωρούνται ακραία, ένα ενυδρείο μπορεί να διατηρήσει ένα ουδέτερο pH μεταξύ 6,8 και 7,2.
- Το δυναμικό για ιόντα υδρογόνου στο νερό της πισίνας πρέπει να διατηρεί ένα pH μεταξύ 7,2 και 7,6, πάνω από αυτές τις τιμές, το χλώριο χάνει την αποτελεσματικότητά του και κάτω από αυτά τα επίπεδα το νερό θα ήταν πολύ όξινο για το σώμα των λουτρών, προκαλώντας ερεθισμός στο δέρμα και τα μάτια.
pH γάλακτος
Το γάλα θεωρείται ένα από τα πιο ολοκληρωμένα τρόφιμα στη διατροφή για τον άνθρωπο. Λόγω της ποικίλης σύνθεσής του (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη, βιταμίνες και ανόργανα άλατα), λόγω της υψηλής πεπτικότητας και της ικανότητας χρήσης του από το ανθρώπινο σώμα, της γεύσης του και των δυνατοτήτων χρήσης του στην παρασκευή άλλων προϊόντων διατροφής, υγρού γάλακτος και γαλακτοκομικά προϊόντα, που είναι βασικά τρόφιμα για να ικανοποιήσουν τις βιολογικές ανάγκες του ανθρώπου.
Για να μετρηθεί η πραγματική οξύτητα του γάλακτος και να προσδιοριστεί το pH του, χρησιμοποιείται ένα φορητό μετρητή μοντέλο HI 98162 το οποίο αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο για τη μέτρηση της αλκαλικότητας ή του επιπέδου οξύτητας του γάλακτος.
Γενικά, το δυναμικό υδρογόνου του γάλακτος είναι περίπου 6,7, όταν αυτή η τιμή αρχίζει να μειώνεται, γίνεται όξινο και αρχίζει η αποικοδόμηση αυτού του προϊόντος, δημιουργώντας βακτήρια που παράγουν γαλακτικά οξέα, σπάζοντας τη λακτόζη και μειώνοντας το pH του γάλακτος.
pH αίματος
Στους ανθρώπους, η ισορροπία του pH του αίματος είναι απαραίτητη, μια διακύμανση σε αυτά τα επίπεδα μπορεί να προκαλέσει κώμα και ακόμη και θάνατο. Αυτός ο τύπος δυνητικών ιόντων υδρογόνου πρέπει να είναι ελαφρώς αλκαλικός σε επίπεδο μεταξύ 7,35 και 7,45, αλλά μελέτες δείχνουν ότι το 90% των κατοίκων των ανεπτυγμένων χωρών πάσχουν από οξέωση.
Η οξέωση σχετίζεται άμεσα με τη διατροφή των ανθρώπων, τις συνήθειες, τη ρύπανση και τη συναισθηματική υγεία. Η οξύτητα αλλάζει τα βέλτιστα επίπεδα ηλεκτρολυτών στο σώμα σε χημικό και στοιχειακό επίπεδο, δρα στους ηλεκτρολύτες του νατρίου, του σιδήρου, του καλίου, του ασβεστίου και καθένα από αυτά έχει ζωτική, θεμελιώδη και ειδική λειτουργία στο σώμα.
pH σάλιο
Το σάλιο είναι μια ένωση σωματικού υγρού κατά 99% και το υπόλοιπο είναι ανόργανο και οργανικό μοριακό, αυτό προέρχεται από τους σιελογόνους αδένες.
Το φυσιολογικό δυναμικό ιόντων υδρογόνου του σάλιου πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 5,6 και 7 και αποτελείται από ιόντα όπως νάτριο, κάλιο ή χλώριο και ένζυμα που συμβάλλουν στην αρχική διάσπαση της τροφής, προστασία έναντι βακτηριακών λοιμώξεων, θεραπευτικές και γευστικές λειτουργίες.
pH εδάφους
Το pH του εδάφους, ο βαθμός οξύτητάς του ή αλκαλικότητάς του, μετράται μέσω της πιθανής κλίμακας ιόντων υδρογόνου, γενικά τα εδάφη διατηρούν ένα pH μεταξύ 4 και 8, παρόλο που οι περισσότερες καλλιέργειες ευδοκιμούν στην ξηρά με τιμές μεταξύ 6 και 7.
Σε εδάφη με δυνατότητα ιόντων υδρογόνου μικρότερη από 6,5, η διαθεσιμότητα φωσφόρου και μολυβδαινίου μειώνεται σημαντικά. Όσοι έχουν pH υψηλότερο από αυτό το ποσοστό (τείνουν να είναι αλκαλικοί) μειώνουν τη διαθεσιμότητα χαλκού, μαγγανίου, ψευδαργύρου και σιδήρου.
pH ξιδιού
Το ξίδι είναι μια υγρή ουσία που χρησιμοποιείται ως καρύκευμα για τρόφιμα, αλλά εκτός από αυτό έχει και άλλες ιδιότητες για τις οποίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Το pH του κυμαίνεται μεταξύ 2,4 και 3,4. Η οξύτητα του ξιδιού είναι πτητική και αυτό οφείλεται στην παρουσία οξικού οξέος.
pH του δέρματος
Προκειμένου τα ιόντα υδρογόνου του προσώπου και του σώματος να βρίσκονται σε βέλτιστες συνθήκες, πρέπει να βρίσκονται μεταξύ των επιπέδων 4,7 5,755, αυτό σημαίνει ότι το pH στο δέρμα είναι ελαφρώς όξινο. Αυτό μπορεί να διαφέρει ελαφρώς ανάλογα με την περιοχή του σώματος και το φύλο του ατόμου, επίσης παρεμβαίνει στα διάφορα στάδια της ζωής.
Ο πίνακας pH
Ο πίνακας pH μετρά τον βαθμό οξύτητας ενός αντικειμένου. Τα αντικείμενα που δεν είναι πολύ όξινα ονομάζονται βασικά. Αυτός ο πίνακας έχει τιμές που κυμαίνονται από μηδέν (η πιο όξινη τιμή) έως 14 (η πιο βασική). Ένα παράδειγμα είναι το καθαρό νερό που έχει τιμή pH 7. Αυτή η τιμή θεωρείται ουδέτερη, ούτε όξινη ούτε βασική.
Η κανονική καθαρή βροχή έχει τιμή pH μεταξύ 5,0 και 5,5, ελαφρώς όξινο επίπεδο. Ωστόσο, όταν η βροχή συνδυάζεται με οξείδια του αζώτου και διοξείδιο του θείου, που παράγονται από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και αυτοκίνητα, η βροχή γίνεται πολύ πιο όξινη. Η τυπική όξινη βροχή έχει τιμή pH 4,0. Η μείωση των τιμών του pH από 5,0 σε 4,0 σημαίνει ότι η οξύτητα είναι δέκα φορές μεγαλύτερη.
PH μετρητές
Οι μετρητές δυναμικού ιόντων υδρογόνου είναι όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της αλκαλικότητας και της οξύτητας των ουσιών. Αυτές οι μετρήσεις αντιπροσωπεύονται από μια κλίμακα από 0 έως 14.
Πώς μετράται το pH;
Για τη μέτρηση του δυναμικού ιόντων υδρογόνου μιας ουσίας, μπορεί να γίνει με δύο μεθόδους, το ποτενσιομετρικό ή το χρωματομετρικό.
Η χρωματομετρική είναι η απλούστερη μέθοδος, ουσίες γνωστές ως δείκτες δυναμικού ιόντων υδρογόνου που υπάρχουν σε διαφορετικές παρουσιάσεις και με συγκεκριμένες ιδιότητες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των καθορισμένων επιπέδων pH.
