Tā ir šķīduma sārmainības vai skābuma mērvienība, konkrētāk, pH mēra ūdeņraža jonu daudzumu, ko satur noteikts šķīdums, pH nozīme tā saīsinājumā ir ūdeņraža jonu potenciāls, tas ir kļuvis par praktisks veids, kā rīkoties ar sārmainības rādītājiem, nevis citas nedaudz sarežģītākas metodes. To var precīzi izmērīt, izmantojot instrumentu, kas pazīstams kā pH mērītājs, šī ierīce var izmērīt potenciālo starpību starp elektrolītu pāri.
Kas ir pH
Satura rādītājs
PH jēdziens ir parametrs, kas tiek izmantots, lai izmērītu skābuma līmeni no vielas. Ar to iespējams noteikt ūdeņraža jonu (pozitīvā ūdeņraža jonu) koncentrāciju šķīdumā.
Šķīduma ūdeņraža jonu potenciālu var izmērīt ar aptuvenām vērtībām, izmantojot skābju vai bāzu rādītājus, kuriem var būt atšķirīga krāsa atkarībā no sārmainības vai skābuma līmeņa, parasti metode sastāv no papīra, kas piesūcināts ar indikatoriem kvalitatīvs. Citi izmantotie rādītāji ir metiloranžs un fenolftaleīns.
Ķīmijā vielas skābuma vai sārmainības noteikšana ir viena no vissvarīgākajām procedūrām, jo ar tās rezultātiem var iegūt daudz datu par molekulu uzbūvi un aktivitāti un, savukārt, uzzināt vairāk ar attiecībā pret ķermeņa šūnām.
Ūdeņraža jonu potenciāla definīcija būtībā ir skābes un bāzes, kurās ir atšķirīga ūdeņraža jonu koncentrācija, spēcīgākās ir tās, kurās ir vislielākais jonu daudzums, un vājākās ir tās, kurām nav šādas koncentrācijas. Tas ir atbildīgs par ūdeņraža jonu koncentrāciju skaitliskās vērtības izteikšanu.
Dažos gadījumos jonu lādiņš parasti ir diezgan zems, kas, strādājot ar šiem skaitļiem, kļūst garlaicīgs, tāpēc tika izstrādāta unikāla tabula, ko sauc par " pH skalu ", tabula sastāv no 14 numurētas vienības no 0 līdz 14, kur 0 ir maksimālais skābuma punkts un 14 - maksimālā bāze, 7 apzīmē tabulas viduspunktu un ir neitrāls, kas nozīmē, ka šķīdumi, kuru vērtība ir zemāka 7 ir skābi, un iepriekš minētie ir bāziski.
Kam domāts pH
PH kalpo vielas sārmainības vai skābuma noteikšanai un nosaka ūdeņraža jonu koncentrācijas mēru.
PH skala
Ūdeņraža jonu potenciāla skalu izveidoja Sorens Pīters Laurits Sorensens (1868-1939), dāņu bioķīmiķis, dzimis Haure Bjergā. 1901. gadā viņš tika iecelts par Carlsberg Laboratories Ķīmiskās daļas direktoru, kopš tā laika viņš kļuva par tādu. no vadošajiem aminoskābju, enzīmu un olbaltumvielu pētniekiem.
Ūdeņraža jonu (protonu) koncentrācijai bija galvenā loma fermentatīvajās reakcijās, tāpēc 1909. gadā viņš izstrādāja vienkāršu veidu, kā to izteikt, proti, aprēķināt minētās koncentrācijas negatīvo logaritmu. Tādā veidā ērtā mērogā tika iegūtas vienkāršas un pārvaldāmas vērtības, kuras viņš sauca par pH.
Ūdeņraža jonu potenciāla skala ir numurēta no 1 līdz 14, starp 1 un 6 nozīmē, ka viela ir skābāka, 7 ir destilēta ūdens gadījumā un tai ir neitrāla vērtība, un 8 līdz 14 nozīmē, ka viela ir sārmaināka.
PH skalas secība ir logaritmiska, kas nozīmē, ka atšķirība starp vienu skaitlisko vienību un citu atkarībā no gadījuma var būt 10 reizes bāziskāka vai skābāka.
Katrā vienībā vērtības pH skalā tiek reizinātas ar 10. Tas ir, ūdeņraža potenciāla vērtība 6 ir 10 reizes skābāka nekā pH ar vērtību 7, bet ūdeņraža potenciāls 5 ir 100 reizes skābāks nekā pH 7.
Vēl viens gadījums ir ūdeņraža potenciāla vērtība 8, kas ir 10 reizes sārmaināka nekā pH ar vērtību 7, bet ūdeņraža potenciāls 9 ir 100 reizes sārmaināks nekā pH 7.
PH nozīme ikdienas dzīvē
Cilvēks ikdienā lieto daudzus ķīmiskus produktus, kas varētu būt bīstami, tāpēc ir jāveic pH mērījums, lai pārbaudītu to skābuma pakāpi un risku, kas var rasties, tos lietojot.
Ēdot pārtiku, mainās ķermeņa pH. Cilvēka kuņģa pH ir 1–4, jo šī skābe ir nepieciešama pārtikas sadalīšanai. Daži pārtikas produkti var izraisīt kuņģī vairāk skābes veidošanos, tas ir ļoti bieži, un šī skābe var perforēt kuņģa sienas un izraisīt čūlas. Tā pārpalikums varētu sasniegt barības vadu, nokļūt mutē un izraisīt tā dēvēto grēmas, tāpēc ir jārūpējas par patērētās pārtikas kvalitāti.
Ir dārzeņi, piemēram, ķirši, zemenes, purpura kāposti, sīpoli un purpura kāposti, kas satur vielu, ko sauc par antocianīnu, tas ir ļoti jutīgs pret potenciālo ūdeņraža jonu vērtībām. Konkrētajā purpura kāpostu gadījumā tajā ir cianidīns, ko var izmantot kā indikatoru, kas maina krāsu, pakļaujoties ķīmiskai vielai.
Gadījumā, ja pēc zobu tīrīšanas mutē var būt ūdeņraža joni, tā vērtība parasti ir aptuveni 7, tas ir, neitrāls pH, kas nerada zobiem nekādus bojājumus. Ja pH ir zem 5,5, emalja sāk zaudēt, sabojājot zobus. Lai to samazinātu smaganās un zobos, ir jāsaglabā veselīga mute; pēc katras ēdienreizes ir nepieciešama suku tīrīšana.
Dažu cilvēku ikdienas dzīvē esošo vielu pH:
- Vielas piemērs - pH līmenis
- Sālsskābe 1 M - 0
- Kuņģa sula - 1
- Citronu sula - 2
- Etiķis - starp 2,4 un 3,4
- Apelsīnu sula - 4
- Alus - 5
- Piens - 6
- Tīrs ūdens - 7
- Asinis - 8
- Ziepjūdens - 9
- Magnēzijas piens - 10
- Kaļķu ūdens - 11
- Amonjaks - 12
- 0,1 M nātrija hidroksīds - 13
- 1 M nātrija hidroksīds - 14
PH rādītāji
PH indikatori ir dažādi līdzekļi, ko izmanto, lai noteiktu vielas ūdeņraža jonu potenciālu. Ir trīs veidu veidi: šķidruma indikatori, indikatoru papīri un pH mērītāji.
Šķidruma rādītāji
Tās ir organiskas bāzes, kurām ir dažādas krāsas, kas mainās atkarībā no skābes formas. Viņi strādā ierobežotos diapazonos, maina krāsu un pārtrauc mainīties, kad tas sasniedz maksimālo diapazona līmeni. Tas būtu jāizmanto tikai bezkrāsainos šķīdumos, lai varētu novērot krāsas maiņu.
Ir daudz šķidru indikatoru ar dažādu diapazonu ūdeņraža jonu potenciālu un krāsas, ieskaitot krezola sarkano (no sarkanā līdz dzeltenā diapazonā no 0,2 līdz 1,8), metilsarkano (sarkanā līdz dzeltenā krāsā) diapazons no 4,2 līdz 6,2), bromkrezola zaļš (no rozā līdz zilam / zaļš no 4,2 līdz 5,2) un fenolftaleīns (bezkrāsains līdz rozā diapazonā no 8,0 līdz 10,0)
Šie rādītāji tiek plaši izmantoti analītiskās ķīmijas kvalifikācijās, taču, lai šī prakse būtu precīza, jums ir jābūt apmācības līmenim.
pH metri
Tās rodas no laboratoriju un to analītiķu nepieciešamības iegūt precīzas vērtības no šī parametra, kaut kas netiek sasniegts ar šķidriem rādītājiem, vai papīra. Tas ir balstīts uz elektriskā potenciāla starpības mērīšanu starp elektroda un etalona elektroda pH.
Šī iekārta sastāv no diviem elektrodiem, no kuriem viens ir metālisks un nejutīgs pret šķīduma pH, kā arī vienkāršs elektroniskais pastiprinātājs. Tās kalibrēšanu veic ar zināmā pH šķīdumiem, kurus izmanto vielu nolasīšanai.
Rādītāju dokumenti
Tas ir lakmusa papīrs (tas ir izgatavots ar ķērpju pulveri), kuram diskrēti jāsaskaras ar šķīdumu, lai analizētu un izmērītu tā precizitāti.
Šis dokuments tiek izmantots, lai uzzinātu, vai šķidrs vai gāzveida šķīdums ir bāzisks vai skābs, tā noformējums ir divās krāsās - sarkanā un zilā.
Runājot par šķidru šķīdumu, papīru nevajadzētu tajā pilnībā ievietot, process ir pilienu pilināšana vai šķidruma pieskaršanās ļoti īsā veidā.
Kad šķīdums ir gāzveida, gāze jāpārnes pāri papīra virsmai, lai tādā veidā tā mainītu krāsu.
urīna pH
Urīnu veido cietie un šķidrie elementi. Organisma patoloģiskajos procesos nieres var izvadīt ne tikai tipiskas vielas (vielas, kuras nieres parasti izdalās ar urīnu), bet arī citas vielmaiņas sastāvdaļas.
Urīna ūdeņraža jonu potenciālu iegūst, analizējot šīs vielas paraugus. Šo analīzi veic, izmantojot testa sloksni, kas izgatavota no spilventiņa ar krāsu skalu. Sloksnes krāsa ir pH vai urīna saturošās skābes nozīme.
Normālas urīna vērtības pH svārstās no 4,6 līdz 8,0, ja šie līmeņi tiek mainīti, tas var liecināt par reāliem vai urīnceļu traucējumiem.
ūdens pH
Kā minēts iepriekš, ūdeņraža jonu potenciāls norāda, ja viela ir sārmaina vai skāba, tas ir viens no visbiežāk izmantotajiem testiem, ko izmanto ūdenim, lai noteiktu tā kvalitāti. Ir dažādi ūdens veidi, un katram no tiem ir savas pH vērtības:
- Destilēts ūdens: tā pH ir 5,8
- Dzeramais ūdens, tā ūdeņraža jonu potenciāls ir no 6,5 līdz 9,5
- Minerālūdens pH ir starp 4,5 un 9,5
- Okeāna ūdens uztur sārmainā ūdeņraža jonu potenciālu ar vērtībām no 7,4 līdz 8,5
- Akvārija ūdenim var būt dzīvība, ja tas uztur ūdeņraža jonu potenciālu starp 4,5 un 9, lai gan šie līmeņi tiek uzskatīti par ārkārtējiem, akvārijs var uzturēt neitrālu pH līmeni no 6,8 līdz 7,2.
- Ūdeņraža jonu potenciālam baseina ūdenī jāsaglabā pH no 7,2 līdz 7,6, virs šīm vērtībām hlors zaudē savu efektivitāti un zem šī līmeņa ūdens peldētāju ķermenim būtu ļoti skābs, izraisot kairinājums ādai un acīm.
piena pH
Piens tiek uzskatīts par vienu no vispilnīgākajiem pārtikas produktiem cilvēkiem. Pateicoties tā daudzveidīgajam sastāvam (olbaltumvielas, ogļhidrāti, tauki, vitamīni un minerālsāļi), tā augstās sagremojamības un spējas cilvēka ķermenim dēļ, garšas un izmantošanas iespēju citu pārtikas produktu, šķidrā piena un piena produkti, kas ir būtiska pārtika cilvēku bioloģisko vajadzību apmierināšanai.
Lai izmērītu piena reālo skābumu un noteiktu tā pH, tiek izmantots portatīvā skaitītāja modelis HI 98162, kas sastāv no elektroda piena sārmainības vai skābuma līmeņa mērīšanai.
Parasti piena ūdeņraža jonu potenciāls ir aptuveni 6,7, kad šī vērtība sāk kristies, tā kļūst skāba un sākas šī produkta noārdīšanās, veidojot baktērijas, kas ražo pienskābes, sadalot laktozi un pazeminot piena pH.
asins pH
Cilvēkiem asins pH līdzsvars ir būtisks, šo līmeņu izmaiņas var izraisīt komu un pat nāvi. Šāda veida potenciālajiem ūdeņraža joniem jābūt nedaudz sārmainā līmenī starp 7,35 un 7,45, taču pētījumi liecina, ka 90% attīstīto valstu iedzīvotāju cieš no acidozes.
Acidoze ir tieši saistīta ar cilvēku uzturu, ieradumiem, piesārņojumu un emocionālo veselību. Skābums maina optimālo elektrolītu līmeni organismā ķīmiskā un elementārā līmenī, iedarbojas uz nātrija, dzelzs, kālija, kalcija elektrolītiem, un katram no tiem organismā ir vitāla, fundamentāla un specifiska funkcija.
siekalu pH
Siekalas ir šķidrums organismā savienojums par 99%, un atlikusī daļa ir neorganisks savienojums un organiskās vielas molekulārā, šis nāk no siekalu dziedzeru.
Normālam siekalu ūdeņraža jonu potenciālam jābūt no 5,6 līdz 7, un to veido tādi joni kā nātrijs, kālijs vai hlors un fermenti, kas veicina pārtikas sākotnējo sadalīšanos, aizsardzību pret bakteriālām infekcijām, dziedināšanas un garšas funkcijas.
augsnes pH
Augsnes pH līmeni, tā skābuma pakāpi vai sārmainību mēra caur ūdeņraža jonu potenciāla skalu, parasti augsnes pH līmenis ir no 4 līdz 8, neskatoties uz to, ka lielākā daļa kultūraugu uzplaukst uz zemes ar vērtībām no 6 līdz 7.
Augsnēs, kurās ūdeņraža jonu potenciāls ir mazāks par 6,5, fosfora un molibdēna pieejamība ir ievērojami samazināta. Tie, kuru pH ir augstāks par šo skaitli (parasti sārmains), samazina vara, mangāna, cinka un dzelzs pieejamību.
etiķa pH
Etiķis ir šķidra viela, ko izmanto kā garšvielu pārtikai, bet bez tā tam ir citas īpašības, kurām to var izmantot. Tā pH ir no 2,4 līdz 3,4. Etiķa skābums ir gaistošs, un tas ir saistīts ar etiķskābes klātbūtni.
ādas pH
Lai sejas un ķermeņa ūdeņraža jonu potenciāls būtu optimālos apstākļos, tiem jābūt starp 4,7 5755 līmeni, tas nozīmē, ka pH līmenis ādā ir nedaudz skābs. Tas var nedaudz atšķirties atkarībā no ķermeņa platības un personas dzimuma, viņi arī iejaucas dažādos dzīves posmos.
PH tabula
PH tabula mēra objekta skābuma pakāpi. Objektus, kas nav ļoti skābi, sauc par bāziskiem. Šajā tabulā vērtības svārstās no nulles (skābākā vērtība) līdz 14 (pamata). Piemērs ir tīrs ūdens, kura pH vērtība ir 7. Šo vērtību uzskata par neitrālu, ne skābu, ne bāzisku.
Normāla tīra lietus pH vērtība ir no 5,0 līdz 5,5, kas ir nedaudz skābs līmenis. Tomēr, lietum apvienojoties ar slāpekļa oksīdiem un sēra dioksīdu, ko ražo spēkstacijas un automašīnas, lietus kļūst daudz skābāks. Tipiska skābā lietus pH vērtība ir 4,0. PH vērtību samazināšanās no 5,0 līdz 4,0 nozīmē, ka skābums ir desmit reizes lielāks.
PH skaitītāji
Ūdeņraža jonu potenciāla mērītāji ir instrumenti, kurus izmanto, lai mērītu vielu sārmainību un skābumu. Šos mērījumus attēlo skala, kas iet no 0 līdz 14.
Kā mēra pH?
Lai izmērītu vielas ūdeņraža jonu potenciālu, to var izdarīt ar divām metodēm - potenciometrisko vai kolorimetrisko.
Kolorimetrija ir vienkāršākā metode. Noteiktā pH līmeņa mērīšanai tiek izmantotas vielas, kas pazīstamas kā ūdeņraža jonu potenciāla indikatori, kas pastāv dažādās izpausmēs un ar īpašām īpašībām.
