pH พีเอช ค่าความเป็นกรด-เบส
pH เป็นการวัดความเป็นกรด-เบส ช่วงเริ่มจาก 0 ถึง 14 โดยที่ 7 จะเป็นกลาง ค่า pH ที่น้อยกว่า 7 บ่งบอกถึงความเป็นกรด ในขณะที่ค่าที่มากกว่า 7 หมายถึงเบส ดังนั้นค่า pH ของน้ำเป็นการวัดที่สำคัญมากเกี่ยวกับคุณภาพน้ำ ค่าพีเอชเป็นผลมาจากไอออนไฮโดรเจนอิสระที่มีอยู่ในน้ำนั้น กรดในน้ำปล่อยไฮโดรเจนไอออนอิสระ ไอออนไฮโดรเจนให้น้ำหรืออาหารมีรสเปรี้ยวที่เป็นเอกลักษณ์ ดังนั้น pH อาจถูกกำหนดให้เป็นตัวชี้วัดความเป็นกรดอิสระ
กระดาษลิตมัสวัดกรด-ด่างเป็นที่รู้จักมากที่สุดซึ่งเป็นตัวชี้วัดทางเคมี สำหรับการวัดและทดสอบเราใช้พีเอชมิเตอร์ที่มีราคาถูกที่สุด ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีเมื่อสัมผัสกับสารละลายที่เป็นกรดหรือด่าง โดยมีระดับ pH อยู่ระหว่าง 0-14 โดยที่ 0 มีความเป็นกรดมากที่สุด และ pH 7 มีความเป็นกลางและ pH 14 เป็นด่างมากที่สุด กระดาษชนิดนี้เป็นที่นิยมใช้ในชั้นเรียนวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมันได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
ค่า pH คือการวัดความเป็นกรดหรือความเป็นด่างของสารละลาย โดยวัดปริมาณความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H+) ในสารละลาย ซึ่งกำหนดว่าสารละลายนั้นมีสภาพเป็นกรด เป็นกลาง หรือเป็นด่าง (เบส) ระดับ pH อยู่ระหว่าง 0 ถึง 14 โดยที่ 7 ถือว่าเป็นกลาง โดยทั่วไปการตีความระดับ pH มีดังนี้:
- 1.pH 0 ถึง 6.9: ค่าเหล่านี้บ่งบอกถึงความเป็นกรด โดย pH 0 เป็นค่าที่มีความเป็นกรดมากที่สุด ยิ่งค่า pH ต่ำ ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนก็จะยิ่งสูงขึ้น และความเป็นกรดก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น
- 2.pH 7: ค่า pH เท่ากับ 7 ถือว่าเป็นกลาง ซึ่งบ่งชี้ถึงความเข้มข้นที่สมดุลของไฮโดรเจนไอออนและไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ในสารละลาย น้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิ 25°C มักใช้เป็นจุดอ้างอิงสำหรับความเป็นกลาง
- 3.pH 7.1 ถึง 14: ค่าเหล่านี้บ่งบอกถึงความเป็นด่างหรือความเป็นด่าง โดย pH 14 จะเป็นค่าที่มีความเป็นด่างมากที่สุด (พื้นฐาน) ยิ่งค่า pH สูง ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนก็จะยิ่งต่ำลงและความเป็นด่างก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น
สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือระดับ pH เป็นแบบลอการิทึม ซึ่งหมายความว่าแต่ละหน่วย pH ทั้งหมดแสดงถึงความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนที่แตกต่างกันถึงสิบเท่า ตัวอย่างเช่น สารละลายที่มีค่า pH 5 จะมีสภาพเป็นกรดมากกว่าสารละลายที่มีค่า pH 6 ถึง 10 เท่า
ความสำคัญของ pH :
- 1.เคมี: pH เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานในปฏิกิริยาเคมี เนื่องจากค่า pH มีอิทธิพลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาและพฤติกรรมของสารประกอบเคมี
- 2.ชีววิทยา: pH มีบทบาทสำคัญในระบบชีวภาพ ส่งผลต่อการทำงานของเอนไซม์ การทำงานของเซลล์ และการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
- 3.วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม: ค่า pH เป็นปัจจัยสำคัญในการประเมินสุขภาพของแหล่งน้ำตามธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงของค่า pH อาจบ่งบอกถึงมลภาวะหรือความเครียดจากสิ่งแวดล้อม
- 4.กระบวนการทางอุตสาหกรรม: กระบวนการทางอุตสาหกรรมจำนวนมากต้องการการควบคุม pH ที่แม่นยำ เพื่อเพิ่มคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพของกระบวนการ
- 5.การเกษตร: การวัดค่า pH เป็นสิ่งจำเป็นในการเกษตรเพื่อระบุความเป็นกรดหรือด่างของดิน และเพื่อปรับสภาพดินเพื่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างเหมาะสม
- 6.อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ค่า pH ส่งผลต่อรสชาติ เนื้อสัมผัส และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์อาหาร ดังนั้นจึงได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดในการผลิตอาหาร
- 7.การบำบัดน้ำ: pH เป็นตัวแปรสำคัญในกระบวนการบำบัดน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำมีความปลอดภัยสำหรับการบริโภคและเป็นไปตามมาตรฐานตามกฎระเบียบ
โดยสรุป ค่า pH เป็นแนวคิดพื้นฐานที่ใช้ในการวัดปริมาณความเป็นกรดหรือความเป็นด่างของสารละลาย โดยมีผลกระทบที่สำคัญในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย
การตรวจวัดพีเอช
pH วัดโดยใช้เครื่องมือพิเศษที่เรียกว่าเครื่องวัด pH หรืออิเล็กโทรด pH หรือใช้แถบหรือสารละลายบ่งชี้ pH ต่อไปนี้เป็นวิธีวัดค่า pH โดยใช้ทั้งสองวิธี:
- 1. การใช้เครื่องวัดค่า pH:
เครื่องวัดค่า pH เป็นเครื่องมือที่แม่นยำซึ่งออกแบบมาเพื่อการวัดค่า pH ที่แม่นยำ โดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:- 1.1 หัววัด pH: อิเล็กโทรด pH คือหัวใจสำคัญของเครื่องวัดค่า pH ประกอบด้วยเมมเบรนแก้วที่คัดเลือกให้ไฮโดรเจนไอออน (H+) ผ่านไปได้ ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย
- 1.2 หัววัดอ้างอิง: อิเล็กโทรดอ้างอิงให้ศักย์อ้างอิงที่เสถียรซึ่งอิเล็กโทรด pH วัดค่า pH
1.3 หน้าจอแสดงผล: หน้าจอแสดงผลของเครื่องวัดค่า pH แสดงค่า pH ที่อ่านได้
2. การใช้แถบวัดค่า pH หรือสารละลาย:
แถบวัดค่า pH (หรือที่เรียกว่าแถบทดสอบ pH) หรือสารละลายเป็นวิธีที่ง่ายกว่าและประหยัดกว่าในการประมาณค่า pH ต่อไปนี้เป็นวิธีวัดค่า pH โดยใช้แถบบ่งชี้ pH:
- 1. การเตรียมตัวอย่าง: เตรียมสารละลายตัวอย่างในภาชนะที่สะอาด
- 2. จุ่มแถบ: นำแถบวัดค่า pH แล้วจุ่มลงในสารละลายตัวอย่าง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแถบนั้นจมอยู่ใต้น้ำจนสุด
- 3. รอ: ปล่อยให้แถบทำปฏิกิริยากับสารละลายตามเวลาที่กำหนดซึ่งระบุไว้บนบรรจุภัณฑ์ของแถบ โดยปกติจะใช้เวลาไม่กี่วินาทีถึงหนึ่งนาที
- 4. เปรียบเทียบสี: หลังจากเวลาที่กำหนด ให้นำแถบออกแล้วเปรียบเทียบการเปลี่ยนสีบนแถบกับแผนภูมิสี pH ที่ให้มาพร้อมกับแถบ จับคู่สีกับค่า pH ที่สอดคล้องกันบนแผนภูมิเพื่อประมาณค่า pH ของสารละลายของคุณ
- 5. ทิ้งหรือจัดเก็บ: ทิ้งแถบที่ใช้แล้วอย่างถูกต้องหรือปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตหากแถบนั้นสามารถนำมาใช้ซ้ำได้
วิธีการเหล่านี้เป็นวิธีที่รวดเร็วและสะดวกในการวัดค่า pH โดยเครื่องวัดค่า pH ให้ความแม่นยำและแม่นยำมากกว่าเมื่อเทียบกับแถบหรือสารละลายบ่งชี้ pH การเลือกวิธีการขึ้นอยู่กับระดับความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ
