Este o unitate de măsurare a alcalinității sau acidității unei soluții, mai exact pH-ul măsoară cantitatea de ioni de hidrogen pe care o anumită soluție o conține, semnificația pH-ului în acronimul său este potențialul ionilor de hidrogen, acesta a devenit un mod practic de manipulare a cifrelor de alcalinitate, în locul altor metode ușor mai complicate. Poate fi măsurat precis prin utilizarea unui instrument cunoscut sub numele de pH-metru, acest dispozitiv poate măsura diferența de potențial între o pereche de electroliți.
Ce este pH-ul
Cuprins
Conceptul de pH este un parametru care este utilizat pentru a măsura gradul de aciditate a unei substanțe. Prin aceasta este posibil să se determine concentrația ionilor de hidrogen (ion hidrogen pozitiv) într-o soluție.
Potențialul ionului de hidrogen al unei soluții poate fi măsurat cu aproximări, utilizând indicatori de acizi sau baze care pot prezenta o culoare diferită în funcție de nivelul de alcalinitate sau aciditate, în mod normal metoda constă în utilizarea unei hârtii impregnate cu indicatorii calitativ. Alți indicatori utilizați sunt metil portocaliu și fenolftaleină.
În chimie determinarea acidității sau alcalinității unei substanțe este unul dintre cele mai importante procedee, deoarece prin rezultatele acesteia se pot obține o mulțime de date privind structura și activitatea moleculelor și, la rândul lor, să știe mai multe relativ la celulele corpului.
Definiția potențialului ionilor de hidrogen este în esență acizii și bazele care au concentrații diferite de ioni de hidrogen, cei mai puternici fiind cei care conțin cea mai mare cantitate de ioni și cei mai slabi fiind cei care nu au o astfel de concentrație. Aceasta este însărcinată cu exprimarea valorii numerice a concentrațiilor de ioni de hidrogen.
În unele cazuri, sarcina ionică este de obicei destul de mică, ceea ce devine obositor atunci când se lucrează cu aceste cifre, motiv pentru care a fost conceput un tabel unic, numit „ scara pH ”, tabelul este compus din 14 unități numerotate de la 0 la 14, cu 0 fiind maximă aciditate punctul și 14 baza maximă, 7 reprezintă punctul median al mesei și este neutru, ceea ce înseamnă că soluțiile cu o valoare de mai jos 7 sunt acide, iar cele de mai sus sunt bazice.
Pentru ce este pH-ul
PH-ul servește pentru a determina alcalinitatea sau aciditatea unei substanțe și determină măsura concentrației ionilor de hidrogen.
Scara pH-ului
Scara potențialului ionilor de hidrogen a fost creată de Soren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), un biochimist danez născut în Haure Bjerg, în 1901 a fost numit în funcția de director al Secției chimice a laboratoarelor Carlsberg, de atunci a devenit unul de la cercetători de frunte în aminoacizi, enzime și proteine.
Concentrația ionilor de hidrogen (protoni) a jucat un rol cheie în reacțiile enzimatice, așa că în 1909 a conceput o modalitate simplă de a o exprima, care a fost să calculeze logaritmul negativ al concentrației menționate. În acest fel, s-au obținut valori simple și gestionabile într-o scară convenabilă, pe care a numit-o pH.
Scara potențialului ionilor de hidrogen este numerotată de la 1 la 14, între 1 și 6 înseamnă că substanța este mai acidă, 7 este cazul apei distilate și are o valoare neutră, iar 8 la 14 înseamnă că substanța este mai alcalină.
Secvența pe care o are scala pH-ului este logaritmică, ceea ce înseamnă că diferența dintre o unitate numerică și alta poate fi de 10 ori mai bazică sau acidă, în funcție de caz.
Valorile de pe scara pH-ului sunt înmulțite cu 10 în fiecare unitate. Adică, valoarea potențialului de hidrogen de 6 este de 10 ori mai acidă decât un pH cu o valoare de 7, dar un potențial de hidrogen de 5 este de 100 de ori mai acid decât un pH de 7.
Un alt caz este valoarea potențialului de hidrogen de 8, care este de 10 ori mai alcalin decât un pH cu o valoare de 7, dar un potențial de hidrogen de 9 este de 100 de ori mai alcalin decât un pH de 7.
Importanța pH-ului în viața de zi cu zi
Omul de la zi la zi folosește multe produse chimice care ar putea fi periculoase, tocmai din acest motiv trebuie efectuată o măsurare a pH-ului, pentru a testa gradul lor de aciditate și riscul care poate fi executat atunci când le folosește.
Consumul de alimente modifică pH-ul corpului. Stomacul unei persoane are un pH de 1-4, deoarece acest acid este necesar pentru descompunerea alimentelor. Unele alimente pot determina stomacul să genereze mai mult acid, acest lucru este foarte frecvent și acest acid poate perfora pereții stomacului și poate provoca ulcere. Excesul său ar putea ajunge la esofag, poate ajunge la gură și poate provoca ceea ce este cunoscut sub numele de aciditate, din acest motiv, calitatea alimentelor consumate trebuie îngrijită.
Există legume precum cireșe, căpșuni, varză purpurie, ceapă și varză mov, care conțin o substanță numită antocianină, aceasta fiind foarte sensibilă la valorile potențialilor ioni de hidrogen. În cazul specific al verzei violete, are cianidină, care poate fi utilizată ca indicator care schimbă culoarea atunci când este expusă la o substanță chimică.
În cazul potențialului de ioni de hidrogen în gură după spălarea dinților, valoarea sa este în mod normal în jurul valorii de 7, adică un pH neutru, care nu provoacă nici o deteriorare a dinților. Dacă pH-ul este sub 5,5, smalțul începe să piardă, deteriorând dinții. Pentru a reduce acest lucru la nivelul gingiilor și dinților, trebuie menținută o gură sănătoasă; periajul este necesar după fiecare masă.
pH-ul unor substanțe care fac parte din viața de zi cu zi a oamenilor:
- Exemplu de substanță - nivel de pH
- Acid clorhidric 1 M - 0
- Suc gastric - 1
- Suc de lămâie - 2
- Oțet - între 2,4 și 3,4
- Suc de portocale - 4
- Bere - 5
- Lapte - 6
- Apă pură - 7
- Sânge - 8
- Apă cu săpun - 9
- Lapte de magnezie - 10
- Apă de var - 11
- Amoniac - 12
- 0,1 M hidroxid de sodiu - 13
- 1M hidroxid de sodiu - 14
Indicatori PH
Indicatorii de pH sunt diferitele mijloace care sunt utilizate pentru a determina potențialul de ion hidrogen al unei substanțe. Există trei tipuri care sunt: indicatori lichizi, hârtii indicatoare și pH-metri.
Indicatori lichizi
Sunt baze organice care au culori diferite care variază în funcție de forma lor acidă. Acestea funcționează în limite limitate, își variază culoarea și nu mai variază atunci când atinge nivelul maxim al intervalului respectiv. Ar trebui utilizat numai în soluții incolore, pentru a putea observa schimbarea culorii.
Există un număr mare de indicatori lichizi ai diferitelor game de potențial de ioni de hidrogen și culori, inclusiv roșu crezol (roșu până la galben în intervalul 0,2 - 1,8), roșu metil (roșu până la galben în intervalul 0,2 - 1,8). între 4,2 și 6,2), verde bromocrezol (roz până la albastru / verde 4,2 până la 5,2) și fenolftaleină (incolor până la roz în intervalul 8,0 până la 10,0).
Acești indicatori sunt folosiți pe scară largă în diplomele de chimie analitică, dar trebuie să aveți un nivel de pregătire pentru a face această practică corectă.
pH-metri
Acestea apar din necesitatea laboratoarelor și a analiștilor lor, de a obține valori exacte din acest parametru, lucru care nu se realizează cu indicatorii lichizi sau cu cei din hârtie. Se bazează pe măsurarea diferențialului de potențial electric între pH-ul electrodului și electrodul de referință.
Acest echipament este format din doi electrozi, unul dintre aceștia fiind metalic și insensibil la pH-ul soluției, plus un amplificator electronic simplu. Calibrarea sa se realizează cu soluții de pH cunoscut, care sunt utilizate pentru citirea substanțelor.
Hârtii indicatoare
Este o hârtie de turnesol (este realizată cu o pulbere din licheni) care trebuie să intre în contact cu soluția într-un mod discret, pentru a-i analiza și măsura precizia.
Această lucrare este utilizată pentru a ști dacă o soluție lichidă sau gazoasă este bazică sau acidă, prezentarea sa este în două culori, roșu și albastru.
Când vine vorba de o soluție lichidă, hârtia nu trebuie să fie complet introdusă în ea, procesul urmează să scadă picături sau să atingă lichidul într-un mod foarte scurt.
Când soluția este gazoasă, gazul trebuie trecut peste suprafața hârtiei, astfel încât să schimbe în acest fel culoarea.
pH-ul urinei
Urina este formată din elemente solide și lichide. În procesele patologice din organism, rinichii pot elimina nu numai substanțele tipice (substanțe pe care rinichii le excretă în mod normal în urină), ci și alte componente ale metabolismului.
Potențialul ionilor de hidrogen al urinei este obținut prin analize efectuate pe probe din această substanță. Această analiză se efectuează folosind o bandă de testare realizată dintr-un tampon cu o scală de culori. Culoarea pe care o ia banda este semnificația pH-ului sau a acidului pe care îl conține urina.
Valorile normale ale urinei variază de la 4,6 la 8,0 în pH, atunci când aceste niveluri sunt modificate, poate semnifica o tulburare reală sau a tractului urinar.
pH-ul apei
Așa cum s-a menționat mai sus, potențialul ion hidrogen indică când o substanță este alcalină sau acidă, acesta este unul dintre cele mai frecvente teste aplicate apei pentru a determina calitatea acesteia. Există diferite tipuri de apă și fiecare are propriile valori ale pH-ului, acestea sunt:
- Apă distilată: pH-ul său este de 5,8
- Apă potabilă, potențialul său de ion hidrogen este cuprins între 6,5 și 9,5
- Apa minerală, pH-ul este între 4,5 și 9,5
- Apa oceanului menține un potențial ionic de hidrogen alcalin cu valori cuprinse între 7,4 și 8,5
- Apa din acvariu poate avea viață dacă își menține potențialul de ion hidrogen între 4,5 și 9, deși aceste niveluri sunt considerate extreme, un acvariu poate menține un pH neutru între 6,8 și 7,2.
- Potențialul ionilor de hidrogen în apa piscinei trebuie să mențină un pH între 7,2 și 7,6, peste aceste valori, clorul își pierde eficacitatea și sub aceste niveluri apa ar fi foarte acidă pentru corpul scăldătorilor, iritarea pielii și a ochilor.
pH-ul laptelui
Laptele este considerat unul dintre cele mai complete alimente în nutriție pentru oameni. Datorită compoziției sale variate (proteine, carbohidrați, grăsimi, vitamine și săruri minerale), datorită digestibilității sale ridicate și capacității sale de utilizare de către organismul uman, gustului și posibilităților sale de utilizare la prepararea altor produse alimentare, lapte lichid și produse lactate, fiind alimente esențiale pentru satisfacerea nevoilor biologice ale ființelor umane.
Pentru a măsura aciditatea reală a laptelui și a determina pH-ul acestuia, se folosește un contor portabil model HI 98162, care constă dintr-un electrod pentru a măsura alcalinitatea sau nivelul de aciditate al laptelui.
În general, potențialul ionului de hidrogen al laptelui este în jur de 6,7, când această valoare începe să scadă, devine acidă și începe degradarea acestui produs, generând bacterii care produc acizi lactici, rupând lactoza și scăzând pH-ul laptelui.
pH din sânge
La om, echilibrul pH-ului sângelui este esențial, o variație a acestor niveluri poate provoca comă și chiar moarte. Acest tip de ioni potențiali de hidrogen ar trebui să fie ușor alcalin la un nivel cuprins între 7,35 și 7,45, dar studiile arată că 90% dintre locuitorii țărilor dezvoltate suferă de acidoză.
Acidoza este direct legată de dieta, obiceiurile, poluarea și sănătatea emoțională a oamenilor. Aciditatea modifică nivelurile optime de electroliți din organism la nivel chimic și elementar, acționează asupra electroliților de sodiu, fier, potasiu, calciu și fiecare dintre aceștia are o funcție vitală, fundamentală și specifică în organism.
pH-ul salivei
Salivei este un compus corp fluid cu 99%, iar restul sunt substanțe anorganice și organice moleculare, aceasta provine din glandele salivare.
Potențialul normal de ion hidrogen al salivei ar trebui să fie între 5,6 și 7 și este compus din ioni precum sodiu, potasiu sau clor și enzime care contribuie la descompunerea inițială a alimentelor, protecție împotriva infecțiilor bacteriene, funcții de vindecare și gust.
pH-ul solului
PH-ul solului, gradul său de aciditate sau alcalinitate, este măsurat prin scara potențială a ionilor de hidrogen, în general solurile mențin un pH între 4 și 8, în ciuda acestui fapt, majoritatea culturilor prosperă pe uscat cu valori cuprinse între 6 și 7.
În solurile cu potențial pentru ioni de hidrogen mai mici de 6,5, disponibilitatea fosforului și a molibdenului este redusă în mod semnificativ. Cei cu un pH mai mare decât cifra respectivă (care tind spre alcalin) reduc disponibilitatea cuprului, manganului, zincului și fierului.
pH-ul oțetului
Oțetul este o substanță lichidă care este folosită ca condiment pentru alimente, dar în afară de aceasta are și alte calități pentru care poate fi folosit. PH-ul său este între 2,4 și 3,4. Aciditatea oțetului este volatilă, iar acest lucru se datorează prezenței acidului acetic.
pH-ul pielii
Pentru ca potențialul de ioni de hidrogen al feței și al corpului să fie în condiții optime, acestea trebuie să fie între nivelurile de 4.7-5.755, ceea ce înseamnă că pH-ul din piele este ușor acid. Acest lucru poate varia ușor în funcție de zona corpului și de sexul persoanei, ele intervin și în diferitele etape ale vieții.
Tabelul pH-ului
Tabelul pH măsoară gradul de aciditate al unui obiect. Obiectele care nu sunt foarte acide se numesc bazice. Acest tabel are valori cuprinse între zero (cea mai acidă valoare) și 14 (cea mai bazică). Un exemplu este apa pură care are o valoare a pH-ului 7. Această valoare este considerată neutră, nici acidă, nici bazică.
Ploaia curată normală are o valoare a pH-ului cuprinsă între 5,0 și 5,5, un nivel ușor acid. Cu toate acestea, atunci când ploaia se combină cu oxizi de azot și dioxid de sulf, produse de centrale electrice și mașini, ploaia devine mult mai acidă. Ploaia acidă tipică are o valoare a pH-ului de 4,0. O scădere a valorilor pH-ului de la 5,0 la 4,0 înseamnă că aciditatea este de zece ori mai mare.
PH-metri
Contorii de potențial ai ionilor de hidrogen sunt instrumente care sunt utilizate pentru a măsura alcalinitatea și aciditatea substanțelor. Aceste măsurători sunt reprezentate de o scară care variază de la 0 la 14.
Cum se măsoară pH-ul?
Pentru a măsura potențialul de ion hidrogen al unei substanțe, se poate face prin două metode, potențiometrica sau colorimetrică.
Colorimetrice este cea mai simplă metodă, substanțe cunoscute ca indicatori ai potențialului de ioni de hidrogen sunt utilizate, care există în diferite prezentări și cu proprietăți specifice pentru a măsura nivelele de pH determinate.
