To je mjerna jedinica alkalnosti ili kiselosti otopine, točnije pH mjeri količinu vodikovih iona koju sadrži određena otopina, značenje pH u njenoj kratici je potencijal vodikovih iona, to je postalo praktičan način rukovanja alkalnim vrijednostima, umjesto drugih malo složenijih metoda. Može se precizno izmjeriti pomoću alata poznatog kao pH-metar, ovaj uređaj može izmjeriti potencijalnu razliku između para elektrolita.
Što je pH
Sadržaj
Pojam pH je parametar koji se koristi za mjerenje stupnja kiselosti tvari. Kroz to je moguće odrediti koncentraciju vodikovih iona (pozitivni vodikov ion) u otopini.
Potencijal vodikovih iona u otopini može se mjeriti aproksimativno, koristeći za njih indikatore kiselina ili baza koji mogu imati različitu boju, ovisno o razini alkalnosti ili kiselosti, obično se metoda sastoji od upotrebe papira impregniranog indikatorima kvalitativni. Ostali pokazatelji koji se koriste su metil naranča i fenolftalein.
U kemiji je određivanje kiselosti ili lužnatosti tvari jedan od najvažnijih postupaka, jer se rezultatima ovog može dobiti puno podataka o strukturi i aktivnosti molekula, a zauzvrat se više može znati s u odnosu na stanice tijela.
Definicija potencijala vodikovih iona u osnovi su kiseline i baze koje imaju različite koncentracije vodikovih iona, a najjače su one koje sadrže najveću količinu iona, a najslabije one koje nemaju takvu koncentraciju. To je zaduženo za izražavanje numeričke vrijednosti koncentracija vodikovih iona.
U nekim je slučajevima naboj iona obično prilično nizak, što postaje zamorno pri radu s tim brojkama, zato je i stvorena jedinstvena tablica, nazvana " pH skala ", tablica se sastoji od 14 numerirane jedinice, od 0 do 14, pri čemu je 0 maksimalna točka kiselosti, a 14 maksimalna baza, 7 predstavlja središnju točku tablice i neutralan je, što znači da otopine s vrijednošću ispod 7 su kisele, a one iznad su osnovne.
Čemu služi pH
PH služi za određivanje lužnatosti ili kiselosti tvari i određuje mjeru koncentracije vodikovih iona.
Ljestvica pH
Ljestvicu potencijala vodikovih iona stvorio je Soren Peter Lauritz Sorensen (1868.-1939.), Danski biokemičar rođen u Haure Bjergu, 1901. godine imenovan je direktorom Kemijskog odjela laboratorija Carlsberg, od tada je to postao vodećih istraživača o aminokiselinama, enzimima i proteinima.
Koncentracija vodikovih iona (protona) imala je ključnu ulogu u enzimskim reakcijama, pa je 1909. smislio jednostavan način da se to izrazi, a to je izračunavanje negativnog logaritma spomenute koncentracije. Na taj su način dobivene jednostavne i upravljive vrijednosti unutar prikladne skale, koju je nazvao pH.
Ljestvica potencijala vodikovih iona broji se od 1 do 14, između 1 i 6 znači da je tvar kiselija, 7 je slučaj destilirane vode i ima neutralnu vrijednost, a 8 do 14 znači da tvar je alkalnija.
Redoslijed pH ljestvice je logaritamski, što znači da razlika između jedne i druge numeričke jedinice može biti 10 puta više bazična ili kiselija, ovisno o slučaju.
Vrijednosti na pH skali množe se s 10 u svakoj jedinici. Odnosno, vrijednost vodikovog potencijala 6 10 puta je kiselija od pH vrijednosti 7, ali potencijal vodika 5 100 puta je kiseliji od pH 7.
Sljedeći je slučaj vrijednost vodikovog potencijala 8 koja je 10 puta lužnatija od pH vrijednosti 7, ali potencijal vodika 9 je 100 puta lužniji od pH 7.
Važnost pH u svakodnevnom životu
Čovjek svakodnevno koristi mnoge kemijske proizvode koji bi mogli biti opasni, zato se mora provesti mjerenje pH kako bi se ispitao stupanj kiselosti i rizik koji može nastati prilikom njihove upotrebe.
Jesti hranu mijenja tjelesni pH. Želudac osobe ima pH 1-4, jer je ta kiselina neophodna za razgradnju hrane. Neke namirnice mogu uzrokovati da želudac stvara više kiseline, to je vrlo često i ta kiselina može perforirati stijenke želuca i uzrokovati čireve. Njegov višak mogao bi doći do jednjaka, doći do usta i uzrokovati ono što je obično poznato kao žgaravica, zbog toga se mora voditi računa o kvaliteti konzumirane hrane.
Postoje povrće poput trešnje, jagode, ljubičastog kupusa, luka i ljubičastog kupusa, koje sadrže tvar koja se naziva antocijanin, to je vrlo osjetljivo na vrijednosti potencijalnih vodikovih iona. U specifičnom slučaju ljubičastog kupusa ima cijanidin, koji se može koristiti kao pokazatelj koji mijenja boju kada je izložen kemijskoj tvari.
U slučaju potencijala za pojavu vodikovih iona u ustima nakon pranja zuba, njegova je vrijednost obično oko 7, odnosno neutralni pH, koji ne uzrokuje oštećenje zuba. Ako je pH ispod 5,5, caklina počinje gubiti, oštećujući zube. Da bi se to smanjilo u desnima i zubima, moraju se održavati zdrava usta; četkanje je potrebno nakon svakog obroka.
pH nekih tvari koje su dio svakodnevnog života ljudi:
- Primjer tvari - razina pH
- Klorovodična kiselina 1 M - 0
- Želučani sok - 1
- Sok od limuna - 2
- Ocat - između 2,4 i 3,4
- Sok od naranče - 4
- Pivo - 5
- Mlijeko - 6
- Čista voda - 7
- Krv - 8
- Sapunica - 9
- Mlijeko od magnezije - 10
- Krečna voda - 11
- Amonijak - 12
- 0,1 M natrijev hidroksid - 13
- 1M natrijev hidroksid - 14
PH indikatori
Pokazatelji pH različita su sredstva koja se koriste za određivanje vodikovog ionskog potencijala tvari. Postoje tri vrste, indikatori tekućine, indikatorski papiri i pH metri.
Pokazatelji tekućine
Oni su organske baze koje imaju različite boje koje se razlikuju ovisno o obliku kiseline. Rade u ograničenom opsegu, razlikuju boju i prestaju varirati kad dosegne maksimalnu razinu tog raspona. Treba ga koristiti samo u bezbojnim otopinama, kako bi se moglo promatrati promjenu boje.
Postoji velik broj tekućih pokazatelja različitih raspona potencijala vodikovih iona i boja, uključujući krezol crvenu (crvena do žuta u rasponu od 0,2 do 1,8), metil crvenu (crvena do žuta u rasponu od 0,2 do 1,8). raspon od 4,2 do 6,2), bromokresol zelena (ružičasta do plava / zelena 4,2 do 5,2) i fenolftalein (bezbojna do ružičasta u rasponu od 8,0 do 10,0).
Ti se pokazatelji naširoko koriste u stupnjevima analitičke kemije, ali morate biti na razini obuke da biste ovu praksu učinili točnom.
pH metri
Oni proizlaze iz potrebe laboratorija i njihovih analitičara da dobiju točne vrijednosti iz ovog parametra, nešto što se ne postiže tekućim pokazateljima ili onima na papiru. Temelji se na mjerenju razlike električnog potencijala između pH elektrode i referentne elektrode.
Ova se oprema sastoji od dvije elektrode, od kojih je jedna metalna i neosjetljiva na pH otopine, te jednostavno elektroničko pojačalo. Njegova umjeravanje se provodi uz poznate pH rješenja, koje se koriste za čitanje tvari.
Indikatorski papiri
Riječ je o lakmus papiru (izrađen je s prahom od lišajeva) koji mora diskretno doći u kontakt s otopinom kako bi se analizirala i izmjerila njezina preciznost.
Ovim se radom utvrđuje je li tekućina ili plinovita otopina bazična ili kisela, a prikaz je u dvije boje, crvenoj i plavoj.
Kada je riječ o tekućoj otopini, papir se ne smije u nju potpuno umetnuti, postupak je ispuštanje kapi ili dodirivanje tekućine na vrlo kratak način.
Kad je otopina plinovita, plin mora proći preko površine papira, tako da na taj način promijeni boju.
pH urina
Urin se sastoji od čvrstih i tekućih elemenata. U patološkim procesima u tijelu, bubrezi mogu eliminirati ne samo tipične tvari (tvari koje bubrezi normalno izlučuju mokraćom), već i druge komponente metabolizma.
Potencijal vodikovih iona u mokraći dobiva se analizama provedenim na uzorcima ove tvari. Ova se analiza provodi pomoću test trake izrađene od jastučića s ljestvicom boja. Boja koju traka uzima je značenje pH ili kiseline koju urin sadrži.
Normalne vrijednosti urina kreću se u rasponu od 4,6 do 8,0 u pH, kada se te razine promijene, to može značiti stvarni poremećaj ili poremećaj mokraćnog sustava.
pH vode
Kao što je gore napomenuto, potencijal vodikovih iona pokazuje kada je tvar alkalna ili kisela, ovo je jedan od najčešćih testova koji se primjenjuju na vodu kako bi se utvrdila njezina kvaliteta. Postoje različite vrste vode i svaka ima svoje pH vrijednosti, a to su:
- Destilirana voda: pH joj je 5,8
- Pitka voda, potencijal vodikovih iona iznosi između 6,5 i 9,5
- Mineralna voda je pH između 4,5 i 9,5
- Oceanska voda održava alkalni potencijal vodikovih iona s vrijednostima između 7,4 i 8,5
- Akvarijska voda može imati život ako održava potencijal vodikovih iona između 4,5 i 9, iako se te razine smatraju ekstremnim, akvarij može održavati neutralni pH između 6,8 i 7,2.
- Potencijal vodikovih iona u vodi bazena mora održavati pH između 7,2 i 7,6, iznad ovih vrijednosti klor gubi svoju učinkovitost i ispod tih razina voda bi bila vrlo kisela za tijelo kupača, što bi uzrokovalo iritacija kože i očiju.
pH mlijeka
Mlijeko se smatra jednom od najcjelovitijih namirnica za prehranu ljudi. Zbog raznolikog sastava (proteini, ugljikohidrati, masti, vitamini i mineralne soli), zbog visoke probavljivosti i sposobnosti za upotrebu u ljudskom tijelu, okusa i mogućnosti korištenja u pripremi ostalih prehrambenih proizvoda, tekućeg mlijeka i mliječni proizvodi, nužna hrana koja udovoljava biološkim potrebama čovjeka.
Za mjerenje stvarne kiselosti mlijeka i određivanje njegovog pH koristi se prijenosni mjerač modela HI 98162, koji se sastoji od elektrode za mjerenje razine alkalnosti ili kiselosti mlijeka.
Općenito, potencijal vodikovih iona u mlijeku je oko 6,7, kada ta vrijednost počne padati, postaje kisela i započinje razgradnja ovog proizvoda, stvarajući bakterije koje proizvode mliječne kiseline, razbijajući laktozu i snižavajući pH mlijeka.
pH krvi
Kod ljudi je bitna ravnoteža pH krvi, varijacija tih razina može uzrokovati komu, pa čak i smrt. Ova vrsta potencijalnih vodikovih iona trebala bi biti blago alkalna na razini između 7,35 i 7,45, ali studije pokazuju da 90% stanovnika razvijenih zemalja pati od acidoze.
Acidoza je izravno povezana s prehranom, navikama, zagađenjem i emocionalnim zdravljem ljudi. Kiselost mijenja optimalnu razinu elektrolita u tijelu na kemijskoj i elementarnoj razini, djeluje na elektrolite natrij, željezo, kalij, kalcij i svaki od njih ima vitalnu, temeljnu i specifičnu funkciju u tijelu.
pH sline
Slina je tijelo spoj tekućine od 99%, a ostatak su anorganske i organske molekulske, to dolazi iz žlijezda slinovnica.
Normalni potencijal vodikovih iona u slini trebao bi biti između 5,6 do 7, a sastoji se od iona poput natrija, kalija ili klora i enzima koji doprinose početnoj razgradnji hrane, zaštiti od bakterijskih infekcija, funkcije iscjeljenja i okusa.
pH tla
PH tla, njegov stupanj kiselosti ili lužnatosti, mjeri se putem skale potencijala vodikovih iona, obično tla održavaju pH između 4 i 8, unatoč tome što većina usjeva uspijeva na kopnu s vrijednostima između 6 i 7.
U tlima s potencijalom za vodikove ione manje od 6,5, dostupnost fosfora i molibdena je znatno smanjena. Oni koji imaju pH viši od te vrijednosti (koji teži lužnatom) smanjuju dostupnost bakra, mangana, cinka i željeza.
ocat pH
Ocat je tekuća tvar koja se koristi kao začin za hranu, ali osim toga ima i druge osobine za koje se može koristiti. PH mu je između 2,4 i 3,4. Kiselost octa je hlapljiva, a to je zbog prisutnosti octene kiseline.
pH kože
Da bi potencijalni vodikovi ioni lica i tijela mogli biti u optimalnim uvjetima, oni moraju biti između razina od 4,7 5,755, što znači da je pH u koži blago kiseo. To se može malo razlikovati ovisno o području tijela i spolu osobe, a također interveniraju u različitim fazama života.
Tablica pH
Tablica pH mjeri stupanj kiselosti predmeta. Objekti koji nisu jako kiseli nazivaju se osnovnim. Ova tablica ima vrijednosti u rasponu od nule (najkiselija vrijednost) do 14 (najosnovnija). Primjer je čista voda koja ima pH vrijednost 7. Ta se vrijednost smatra neutralnom, niti kiselom niti baznom.
Uobičajena čista kiša ima pH vrijednost između 5,0 i 5,5, blago kiselu razinu. Međutim, kada se kiša kombinira s dušikovim oksidima i sumpornim dioksidom, koje proizvode elektrane i automobili, kiša postaje puno kiselija. Tipična kisela kiša ima pH vrijednost 4,0. Smanjenje pH vrijednosti s 5,0 na 4,0 znači da je kiselost deset puta veća.
PH metara
Brojila potencijala vodikovih iona instrumenti su koji se koriste za mjerenje alkalnosti i kiselosti tvari. Ta su mjerenja prikazana skalom koja ide od 0 do 14.
Kako se mjeri pH?
Da bi se izmjerio potencijal vodikovih iona u tvari, to se može učiniti pomoću dvije metode, potenciometrijskom ili kolorimetrijskom.
Kolorimetrijski je najjednostavniji način, tvari poznatih kao pokazatelji potencijalnih vodikovih iona korišten postojati u različitim prezentacijama, s posebnim svojstvima za mjerenje određenih pH razine.