เป็นหน่วยของการวัดความเป็นด่างหรือความเป็นกรดของสารละลายโดยเฉพาะ pH จะวัดปริมาณของไฮโดรเจนไอออนที่สารละลายบางชนิดมีอยู่ความหมายของ pH ในคำย่อคือศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนซึ่งได้กลายเป็น วิธีปฏิบัติในการจัดการตัวเลขความเป็นด่างแทนที่จะใช้วิธีอื่นที่ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย สามารถวัดได้อย่างแม่นยำโดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องวัดค่า pH อุปกรณ์นี้สามารถวัดความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรไลต์คู่หนึ่ง
pH คืออะไร
สารบัญ
แนวคิดของค่า pHเป็นพารามิเตอร์ที่ใช้ในการวัดระดับความเป็นกรดของสารที่ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (ไฮโดรเจนไอออนบวก) ในสารละลาย
ศักย์ไอออนไฮโดรเจนของสารละลายสามารถวัดได้ด้วยการประมาณโดยใช้สำหรับตัวบ่งชี้ของกรดหรือเบสซึ่งสามารถนำเสนอสีที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับระดับความเป็นด่างหรือความเป็นกรดโดยปกติวิธีการนี้ประกอบด้วยการใช้กระดาษชุบด้วยอินดิเคเตอร์ เชิงคุณภาพ ตัวบ่งชี้อื่น ๆ ที่ใช้ ได้แก่ เมทิลออเรนจ์และฟีนอฟทาลีน
ในทางเคมีการกำหนดความเป็นกรดหรือด่างของสารเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดเนื่องจากจากผลลัพธ์ของสิ่งนี้สามารถรับข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับโครงสร้างและกิจกรรมของโมเลกุลและในทางกลับกันก็รู้มากขึ้นด้วย เมื่อเทียบกับเซลล์ของร่างกาย
คำจำกัดความของศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนนั้นโดยพื้นฐานแล้วกรดและเบสที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนต่างกันสิ่งที่แข็งแกร่งที่สุดคือสิ่งที่มีไอออนจำนวนมากที่สุดและสิ่งที่อ่อนแอที่สุดคือสิ่งที่ไม่มีความเข้มข้นดังกล่าว นี่คือหน้าที่ในการแสดงค่าตัวเลขของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน
ในบางกรณีประจุไอออนมักจะค่อนข้างต่ำซึ่งจะน่าเบื่อเมื่อทำงานกับตัวเลขเหล่านี้ซึ่งเป็นสาเหตุที่มีการคิดค้นตารางเฉพาะเรียกว่า " มาตราส่วน pH " ตารางนี้ประกอบด้วย 14 หน่วยตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดย 0 เป็นจุดที่มีความเป็นกรดสูงสุดและ 14 ฐานสูงสุด 7 หมายถึงจุดกึ่งกลางของตารางและเป็นกลางซึ่งหมายความว่าโซลูชันที่มีค่าต่ำกว่า 7 มีฤทธิ์เป็นกรดและข้างต้นเป็นพื้นฐาน
pH สำหรับอะไร
pH ทำหน้าที่กำหนดความเป็นด่างหรือความเป็นกรดของสารและกำหนดหน่วยวัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน
ระดับ pH
สเกลศักย์ไฮโดรเจนไอออนถูกสร้างขึ้นโดยSoren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) นักชีวเคมีชาวเดนมาร์กเกิดที่เมือง Haure Bjerg จากนักวิจัยชั้นนำเกี่ยวกับกรดอะมิโนเอนไซม์และโปรตีน
ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (โปรตอน) มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาของเอนไซม์ดังนั้นในปี 1909 เขาจึงคิดค้นวิธีง่ายๆในการแสดงออกซึ่งก็คือการคำนวณลอการิทึมเชิงลบของความเข้มข้นดังกล่าว ด้วยวิธีนี้ค่าที่ง่ายและสามารถจัดการได้ภายในระดับที่สะดวกซึ่งเขาเรียกว่า pH
มาตราส่วนศักย์ไอออนของไฮโดรเจนมีเลขตั้งแต่ 1 ถึง 14 ระหว่าง 1 ถึง 6 หมายความว่าสารนั้นมีความเป็นกรดมากกว่า 7 เป็นกรณีของน้ำกลั่นและมีค่าเป็นกลางและ 8 ถึง 14 หมายความว่า สารมีความเป็นด่างมากขึ้น
ลำดับที่มาตราส่วน pH มีเป็นลอการิทึมซึ่งหมายความว่าความแตกต่างระหว่างหน่วยตัวเลขหนึ่งกับอีกหน่วยหนึ่งอาจมีค่าพื้นฐานหรือเป็นกรดมากกว่า 10 เท่าขึ้นอยู่กับกรณี
ค่าพีเอชโยจะคูณด้วย 10 ในแต่ละหน่วย นั่นคือค่าศักย์ไฮโดรเจน 6 มีความเป็นกรดมากกว่า pH 10 เท่าโดยมีค่า 7 แต่ศักย์ไฮโดรเจน 5 เป็นกรดมากกว่า pH 7 100 เท่า
อีกกรณีหนึ่งคือค่าศักย์ไฮโดรเจน 8 ซึ่งมีความเป็นด่างมากกว่า pH 10 เท่าที่มีค่า 7 แต่ศักย์ของไฮโดรเจน 9 มีค่าเป็นด่างมากกว่า pH 7 ถึง 100 เท่า
ความสำคัญของ pH ในชีวิตประจำวัน
ผู้ชายในแต่ละวันใช้ผลิตภัณฑ์เคมีหลายชนิดที่อาจเป็นอันตรายด้วยเหตุนี้จึงต้องทำการวัดค่า pHเพื่อทดสอบระดับความเป็นกรดและความเสี่ยงที่สามารถทำงานได้เมื่อใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้
การกินอาหารทำให้ pH ของร่างกายเปลี่ยนแปลงไป กระเพาะอาหารของคนเรามีpH อยู่ที่ 1-4เนื่องจากกรดนี้จำเป็นสำหรับการย่อยสลายอาหาร อาหารบางชนิดอาจทำให้กระเพาะอาหารสร้างกรดมากขึ้นซึ่งเป็นเรื่องปกติมากและกรดนี้สามารถเจาะผนังกระเพาะอาหารและทำให้เกิดแผลได้ ส่วนเกินอาจไปถึงหลอดอาหารถึงปากและทำให้เกิดสิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่าความเป็นกรดได้ด้วยเหตุนี้คุณภาพของอาหารที่บริโภคจึงต้องได้รับการดูแล
มีผักเช่นเชอร์รี่สตรอเบอร์รี่กะหล่ำปลีม่วงหัวหอมและกะหล่ำปลีม่วงซึ่งมีสารที่เรียกว่าแอนโทไซยานินซึ่งมีความไวต่อค่าของไฮโดรเจนไอออน ในกรณีเฉพาะของกะหล่ำปลีสีม่วงจะมีไซยานิดินซึ่งสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ที่เปลี่ยนสีเมื่อสัมผัสกับสารเคมี
ในกรณีที่มีโอกาสเกิดไฮโดรเจนไอออนในปากหลังแปรงฟันโดยปกติค่าของมันจะอยู่ที่ประมาณ 7 นั่นคือค่า pH เป็นกลางซึ่งไม่ก่อให้เกิดความเสียหายใด ๆ กับฟัน ถ้า pH ต่ำกว่า 5.5 เคลือบฟันจะเริ่มสูญเสียทำให้ฟันเสียหาย เพื่อลดสิ่งนี้ในเหงือกและฟันต้องดูแลช่องปากให้แข็งแรง การแปรงฟันเป็นสิ่งที่จำเป็นหลังอาหารทุกมื้อ
pH ของสารบางชนิดที่เป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันของผู้คน:
- สารตัวอย่าง - ระดับ pH
- กรดไฮโดรคลอริก 1 M - 0
- น้ำย่อย - 1
- น้ำมะนาว - 2
- น้ำส้มสายชู - ระหว่าง 2.4 ถึง 3.4
- น้ำส้ม - 4
- เบียร์ - 5
- นม - 6
- น้ำบริสุทธิ์ - 7
- เลือด - 8
- น้ำสบู่ - 9
- Milk of Magnesia - 10
- น้ำมะนาว - 11
- แอมโมเนีย - 12
- โซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.1 ม. - 13
- โซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 ม. - 14
ตัวบ่งชี้ PH
ตัวบ่งชี้ pH เป็นวิธีการต่างๆที่ใช้ในการกำหนดศักย์ไอออนของไฮโดรเจนของสาร มีสามประเภท ได้แก่ ตัวบ่งชี้ของเหลวกระดาษตัวบ่งชี้และเครื่องวัด pH
ตัวบ่งชี้ของเหลว
พวกมันเป็นเบสอินทรีย์ที่มีสีแตกต่างกันไปตามรูปแบบของกรด ทำงานในช่วงที่ จำกัด เปลี่ยนสีและหยุดการเปลี่ยนแปลงเมื่อถึงระดับสูงสุดของช่วงนั้น ควรใช้เฉพาะในสารละลายที่ไม่มีสีเพื่อให้สามารถสังเกตการเปลี่ยนสีได้
มีตัวบ่งชี้ของเหลวจำนวนมากสำหรับช่วงที่มีศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนและสีที่แตกต่างกัน ได้แก่ cresol red (สีแดงเป็นสีเหลืองในช่วง 0.2 ถึง 1.8) เมธิลเรด (สีแดงถึงสีเหลืองในช่วง 0.2 ถึง 1.8) ช่วง 4.2 ถึง 6.2), โบรโมเครซอลกรีน (สีชมพูถึงฟ้า / เขียว 4.2 ถึง 5.2) และฟีนอฟทาลีน (ไม่มีสีถึงชมพูในช่วง 8.0 ถึง 10.0)
ตัวบ่งชี้เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในองศาเคมีวิเคราะห์แต่คุณต้องมีระดับการฝึกอบรมเพื่อให้การปฏิบัตินี้ถูกต้อง
เครื่องวัดค่า pH
สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นจากความต้องการของห้องปฏิบัติการและนักวิเคราะห์เพื่อให้ได้ค่าที่แน่นอนจากพารามิเตอร์นี้สิ่งที่ไม่สามารถทำได้ด้วยตัวบ่งชี้ของเหลวหรือกระดาษ มันขึ้นอยู่กับการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่าง pH ของอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรดอ้างอิง
อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยอิเล็กโทรดสองตัวซึ่งหนึ่งในนั้นเป็นโลหะและไม่ไวต่อ pH ของสารละลายรวมทั้งเครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์แบบธรรมดา การสอบเทียบจะดำเนินการกับสารละลาย pH ที่รู้จักซึ่งใช้ในการอ่านสาร
เอกสารตัวบ่งชี้
เป็นกระดาษลิตมัส (ทำด้วยผงจากไลเคน) ที่ต้องสัมผัสกับสารละลายอย่างรอบคอบเพื่อวิเคราะห์และวัดความแม่นยำ
บทความนี้ใช้เพื่อทราบว่าสารละลายของเหลวหรือก๊าซเป็นพื้นฐานหรือเป็นกรดโดยการนำเสนอเป็นสองสีคือสีแดงและสีน้ำเงิน
เมื่อพูดถึงสารละลายเหลวไม่ควรใส่กระดาษเข้าไปจนสุดขั้นตอนคือหยดหยดหรือสัมผัสของเหลวในลักษณะสั้น ๆ
เมื่อสารละลายเป็นก๊าซก๊าซจะต้องถูกส่งผ่านพื้นผิวกระดาษเพื่อให้สารละลายเปลี่ยนสี
pH ของปัสสาวะ
ปัสสาวะประกอบด้วยองค์ประกอบที่เป็นของแข็งและของเหลว ในกระบวนการทางพยาธิวิทยาในร่างกายไตอาจกำจัดไม่เพียง แต่สารทั่วไป (สารที่ไตปกติขับออกทางปัสสาวะ) แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบอื่น ๆ ของการเผาผลาญ
ศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนของปัสสาวะได้มาจากการวิเคราะห์จากตัวอย่างของสารนี้ การวิเคราะห์นี้ดำเนินการโดยใช้แถบทดสอบที่ทำจากแผ่นที่มีระดับสี สีที่แถบใช้คือความหมายของ pH หรือกรดที่ปัสสาวะประกอบด้วย
ค่าปัสสาวะปกติอยู่ในช่วง4.6 ถึง 8.0ในค่า pH เมื่อระดับเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอาจบ่งบอกถึงความผิดปกติของระบบทางเดินปัสสาวะจริงหรือ
pH ของน้ำ
ตามที่ระบุไว้ข้างต้นศักย์ไฟฟ้าของไฮโดรเจนจะบ่งชี้เมื่อสารมีความเป็นด่างหรือเป็นกรดนี่คือหนึ่งในการทดสอบทั่วไปที่ใช้กับน้ำเพื่อตรวจสอบคุณภาพ น้ำมีหลายประเภทและแต่ละชนิดมีค่า pH เป็นของตัวเอง ได้แก่
- น้ำกลั่น: pH คือ 5.8
- น้ำดื่มศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนอยู่ระหว่าง 6.5 ถึง 9.5
- น้ำแร่ค่า pH อยู่ระหว่าง 4.5 และ 9.5
- น้ำในมหาสมุทรรักษาศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนอัลคาไลน์โดยมีค่าระหว่าง 7.4 ถึง 8.5
- น้ำในตู้ปลาสามารถมีชีวิตได้หากยังคงรักษาศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนไว้ระหว่าง 4.5 ถึง 9 แม้ว่าระดับเหล่านี้จะถือว่าสูงมาก แต่ตู้ปลาสามารถรักษา pH ที่เป็นกลางได้ระหว่าง 6.8 ถึง 7.2
- ศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนในน้ำสระว่ายน้ำจะต้องรักษา pH ระหว่าง7.2 ถึง 7.6ซึ่งสูงกว่าค่าเหล่านี้คลอรีนจะสูญเสียประสิทธิภาพและต่ำกว่าระดับเหล่านี้น้ำจะเป็นกรดมากสำหรับร่างกายของผู้อาบน้ำทำให้ ระคายเคืองต่อผิวหนังและดวงตา
pH ของนม
นมถือเป็นหนึ่งในอาหารที่สมบูรณ์ที่สุดในด้านโภชนาการสำหรับมนุษย์ เนื่องจากองค์ประกอบที่แตกต่างกัน (โปรตีนคาร์โบไฮเดรตไขมันวิตามินและเกลือแร่) เนื่องจากความสามารถในการย่อยได้สูงและความสามารถในการนำไปใช้โดยร่างกายมนุษย์รสชาติและความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในการเตรียมผลิตภัณฑ์อาหารอื่น ๆ นมเหลวและ ผลิตภัณฑ์นมเป็นอาหารที่จำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการทางชีวภาพของมนุษย์
ในการวัดความเป็นกรดที่แท้จริงของนมและกำหนดค่า pH นั้นจะใช้เครื่องวัดแบบพกพารุ่น HI 98162ซึ่งประกอบด้วยอิเล็กโทรดเพื่อวัดความเป็นด่างหรือระดับความเป็นกรดของนม
โดยทั่วไปศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนของนมจะอยู่ที่ประมาณ6.7เมื่อค่านี้เริ่มลดลงมันจะกลายเป็นกรดและการย่อยสลายของผลิตภัณฑ์นี้จะเริ่มขึ้นทำให้เกิดแบคทีเรียที่ผลิตกรดแลคติกทำลายแลคโตสและทำให้ pH ของนมลดลง
pH ของเลือด
ในมนุษย์จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปรับสมดุล pH ของเลือดการเปลี่ยนแปลงของระดับเหล่านี้อาจทำให้โคม่าและถึงแก่ชีวิตได้ ไอออนของไฮโดรเจนที่มีศักยภาพประเภทนี้ควรเป็นด่างเล็กน้อยที่ระดับระหว่าง 7.35 ถึง 7.45แต่จากการศึกษาพบว่า 90% ของผู้อยู่อาศัยในประเทศที่พัฒนาแล้วต้องทนทุกข์ทรมานจากภาวะเลือดเป็นกรด
ภาวะเลือดเป็นกรดเกี่ยวข้องโดยตรงกับอาหารนิสัยมลภาวะและสุขภาพทางอารมณ์ของผู้คน ความเป็นกรดจะเปลี่ยนระดับอิเล็กโทรไลต์ที่เหมาะสมในร่างกายในระดับเคมีและองค์ประกอบทำหน้าที่ในอิเล็กโทรไลต์ของโซเดียมเหล็กโพแทสเซียมแคลเซียมและแต่ละชนิดมีหน้าที่สำคัญพื้นฐานและเฉพาะในร่างกาย
pH ของน้ำลาย
น้ำลายเป็นตัวผสมของเหลวโดย 99% และส่วนที่เหลือเป็นอนินทรีและอินทรีย์โมเลกุลนี้มาจากต่อมน้ำลาย
ความเป็นไปได้ของไฮโดรเจนไอออนปกติของน้ำลายควรอยู่ระหว่าง5.6 ถึง 7และประกอบด้วยไอออนเช่นโซเดียมโพแทสเซียมหรือคลอรีนและเอนไซม์ที่นำไปสู่การสลายตัวของอาหารเริ่มต้นการป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย ฟังก์ชั่นการรักษาและรสชาติ
pH ของดิน
pH ของดินระดับความเป็นกรดหรือด่างวัดได้จากระดับศักย์ของไฮโดรเจนไอออนโดยทั่วไปดินจะรักษา pH ระหว่าง 4 ถึง 8 แม้ว่าพืชส่วนใหญ่จะเจริญเติบโตบนบก มีค่าระหว่าง6 และ 7
ในดินที่มีศักยภาพในการเกิดไฮโดรเจนไอออนน้อยกว่า 6.5 ความพร้อมใช้งานของฟอสฟอรัสและโมลิบดีนัมจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ผู้ที่มีค่า pH สูงกว่าตัวเลขนั้น (มีแนวโน้มที่จะเป็นด่าง) จะลดความพร้อมของทองแดงแมงกานีสสังกะสีและเหล็ก
pH ของน้ำส้มสายชู
น้ำส้มสายชูเป็นสารเหลวที่ใช้เป็นเครื่องปรุงอาหาร แต่นอกเหนือจากนี้ยังมีคุณสมบัติอื่น ๆ ที่สามารถนำไปใช้ได้ pH อยู่ระหว่าง 2.4 ถึง 3.4 ความเป็นกรดของน้ำส้มสายชูระเหยได้และเกิดจากการมีกรดอะซิติก
pH ของผิวหนัง
สำหรับศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนของใบหน้าและร่างกายให้อยู่ในสภาพที่ดีที่สุดที่พวกเขาจะต้องอยู่ระหว่างระดับ 4.7 5755 ที่นี้หมายถึงว่าค่า pH ในผิวที่เป็นกรดเล็กน้อย สิ่งนี้อาจแตกต่างกันเล็กน้อยตามพื้นที่ของร่างกายและเพศของบุคคลพวกเขายังแทรกแซงในช่วงต่างๆของชีวิต
ตาราง pH
ตารางค่า pH วัดระดับของความเป็นกรดของวัตถุวัตถุที่ไม่เป็นกรดมากเรียกว่าพื้นฐาน ตารางนี้มีค่าตั้งแต่ศูนย์ (ค่าที่เป็นกรดมากที่สุด) ถึง 14 (ค่าพื้นฐานที่สุด) ตัวอย่างคือน้ำบริสุทธิ์ซึ่งมีค่า pH เป็น 7 ค่านี้ถือว่าเป็นกลางไม่เป็นกรดหรือเป็นพื้นฐาน
ฝนที่สะอาดปกติมีค่า pH ระหว่าง 5.0 ถึง 5.5 ระดับที่เป็นกรดเล็กน้อย อย่างไรก็ตามเมื่อฝนรวมตัวกับไนโตรเจนออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าและรถยนต์ฝนจะมีความเป็นกรดมากขึ้น ฝนกรดโดยทั่วไปมีค่า pH 4.0 การลดลงของค่า pH จาก 5.0 ถึง 4.0 หมายความว่าความเป็นกรดสูงขึ้นสิบเท่า
PH เมตร
ไฮโดรเจนไอออนที่มีศักยภาพเมตรเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการวัดความเป็นกรดด่างของสารการวัดเหล่านี้แสดงด้วยมาตราส่วนที่มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 14
pH วัดได้อย่างไร?
ในการวัดความต่างศักย์ของไฮโดรเจนไอออนของสารสามารถทำได้ 2 วิธีคือโพเทนชิโอเมตริกหรือคัลเลอร์
สีเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดที่สารที่เรียกว่าตัวชี้วัดของศักยภาพของไฮโดรเจนไอออนจะใช้ที่มีอยู่ในการนำเสนอผลงานที่แตกต่างกันและมีคุณสมบัติเฉพาะในการวัดระดับค่า pH มุ่งมั่น
