pH พีเอช ค่าความเป็นกรด-เบส

เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดไฮโดรเจนไอออนในสารละลายโดยระบุความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนเป็นค่าความเป็นกรดหรือด่างซึ่งแสดงเป็นค่า pH โดยจะวัดความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้า) ระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรดอ้างอิง เครื่องมือนี้ถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ มากมายตั้งแต่การทดลองในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการควบคุมคุณภาพ การปลูกผักไฮโดรโปนิกส์เป็นต้น

เครื่องมือวัดกรด-ด่างนี้จะวัดศักย์ไฟฟ้าในสารละลายแล้วเปรียบเทียบกับสารละลายที่รู้จัก (Buffer) ดังนั้นการ calibrate ทำได้โดยใช้สารละลายที่มีระดับ pH คงที่ซึ่งจะเรียกว่าบัฟเฟอร์และตั้งค่าการวัดค่า pH เป็นระดับดังกล่าวบนเครื่องวัด pH แต่ละแบรนด์มีวิธีการสอบเทียบที่แตกต่างกันให้อ่านจากคู่มือเพื่อให้เข้าใจในขั้นตอนพื้นฐาน

เป็นเวลาหลายร้อยปีที่ผู้คนรู้จักน้ำส้มสายชู น้ำมะนาวและอาหารอื่นๆ ที่มีรสเปรี้ยว อย่างไรก็ตามเมื่อถูกค้นพบว่าทำไมสิ่งเหล่านี้จึงมีรสเปรี้ยวนั่นเพราะความเป็นกรดนั่นเอง ในความเป็นจริงแล้วคำว่ากรด (Acid) มาจากคำภาษาละตินซึ่งแปลว่า “เปรี้ยว sour” ต่อมาในศตวรรษที่สิบเจ็ดนักเขียนชาวไอริชและนักเคมีสมัครเล่น Robert Boyle ได้ติดฉลากสารเป็นกรดหรือเบสเป็นครั้งแรก

อ่านคู่มือการใช้งานเนื่องจากเครื่องวัด pH แต่ละรุ่นแต่ละแบรนด์มีวิธีการใช้ที่แตกต่างกันไป โดยทั่วไปประกอบด้วยเครื่องวัดค่า pH และหัววัด Electrode ขั้นตอนการใช้งานในเบื้องต้นมีดังนี้

เครื่องวัดค่าพีเอชมีหลักการทำงานโดยวัดความเป็นกรดหรือด่างของสารละลาย pH คือความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย สารละลายที่มี H + ไอออนมากกว่าจะยังคงเป็นกรดในขณะที่สารละลายที่มี OH- มากกว่าจะยังคงเป็นด่างค่า pH ของสารละลายมีตั้งแต่ 1 ถึง 14 เครื่องวัดค่า pH จะมีหัววัด Electrode เพื่อวัดความต่างของศักย์ไฟฟ้าในหน่วย mV (มิลลิโวลท์) ระหว่างหัววัด pH และหัววัดอ้างอิงและความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับความเป็นกรดหรือเบส เนื่องจากหัววัดหลอดแก้วบางๆ ช่วยให้การวัดอิออนไฮโดรเจนได้มากขึ้น อิเล็กโทรดแก้วจะวัดค่าศักย์ไฟฟ้าเคมีของไฮโดรเจนไอออน

ค่า pH ของน้ำหรือสารละลายคือค่าความเป็นกรดด่างของน้ำซึ่งโมเลกุลของน้ำจะสามารถแยกออกเป็นไฮโดรเจนไอออน (H +) และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH−) ไฮโดรเจนไอออนนั้นมีสภาพเป็นกรดและไอออนของไฮดรอกไซด์นั้นเป็นเบส ดังนั้น pH คือการวัดจำนวนของไฮโดรเจนหรือไฮดรอกไซด์ไอออนในสารละลาย ยิ่งไฮโดรเจนไอออนมีปริมาณมากน้ำหรือสารละลายยิ่งมีความเป็นกรดมากขึ้น เช่นเดียวกันถ้าน้ำหรือสารละลายมีไฮดรอกไซด์ไอออนมากยิ่งมีความเป็นเบสมากนั่นเอง

เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการหาค่าความเป็นกรด-ด่างของสารละลาย ค่า pH คือความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนในสารละลาย สารละลายที่มี H+ ไอออนมากกว่าจะยังคงเป็นกรดในขณะที่สารละลายที่มี OH มากกว่าจะยังคงเป็นด่าง ค่า pH ของสารละลายมีตั้งแต่ 1 ถึง 14 เครื่องวัดค่าพีเอชเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยโพรบวัดพิเศษ (อิเล็กโทรดแก้ว) ซึ่งติดอยู่กับตัวเครื่องวัดอิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงค่า pH เป็นจุดทศนิยม เครื่องวัดค่า pH จะต้องสอบเทียบก่อนที่จะใช้งานกับสารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน

ค่า pH เป็นปริมาณที่สำคัญที่สะท้อนถึงสภาพทางเคมีของสารละลาย โดยค่า pH มีผลทางชีวภาพกิจกรรมของจุลินทรีย์และพฤติกรรมของสารเคมี ด้วยเหตุนี้การตรวจสอบหรือควบคุมค่า pH ของดินน้ำและผลิตภัณฑ์อาหาร เครื่องดื่มจึงมีความสำคัญสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย การตรวจสอบค่า pH ทำได้หลายวิธีได้แก่ใช้กระดาษลิตมัสหรือเครื่องวัดกรด-ด่างเพื่อผลการวัดค่า pH ที่แม่นยำและถูกต้อง น้ำที่มีค่า pH ต่ำหรือสูงเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อปลาและสัตว์น้ำอื่นๆ น้ำที่ค่า pH ต่ำโลหะมีพิษเช่นอลูมิเนียมสามารถละลายเข้าไปในน้ำในระดับความเข้มข้นที่มากขึ้นสารเคมีเช่นไนโตรเจนจะมีพิษมากขึ้นและกระบวนการเมตาบอลิซึมของปลาจะมีประสิทธิภาพน้อยลง น้ำที่มีค่า pH ต่ำกว่า 5 สามารถยับยั้งการสืบพันธุ์ และอาจทำให้ปลาตายได้ น้ำที่มีค่า pH ต่ำกว่า 6.5 สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของปลาได้

ค่า pH คือการวัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนซึ่งเป็นการวัดความป็นกรด-ด่างหรือเบสของสารละลาย ของเหลวหรือน้ำ โดยที่ระดับ pH มักจะอยู่ในช่วง 0 ถึง 14 โดยของเหลวที่มีค่า pH น้อยกว่า 7 จะมีสภาพเป็นกรด ของเหลวหรือน้ำที่มีค่า pH มากกว่า 7 จะเป็นด่างหรือเบส ส่วนระดับค่า pH ที่ 7.0 หมายถึง “เป็นกลาง” โดยมีความเป็นไปได้ถ้าของเหลวมีความเป็นกรดรุนแรงจะมีค่า pH ที่ต่ำกว่า 0 และถ้าของเหลวมีความเป็นด่างสูงจะมีค่า pH ที่มากกว่า 14

เครื่องวัดค่า pH (พีเอชมิเตอร์) คือเครื่องมือที่ใช้ในการวัดค่าความเป็นกรดหรือด่างของสารละลายหรือที่เรียกว่าค่า pH โดยที่ pH คือหน่วยวัดที่อธิบายระดับความเป็นกรดหรือด่างระหว่าง 0 ถึง 14 ข้อมูลเชิงปริมาณจากการวัดค่า pH แสดงระดับของกรดหรือเบสในแง่ของไฮโดรเจนไอออน ค่า pH ของสารเกี่ยวข้องโดยตรงกับอัตราส่วนของไฮโดรเจนไอออน [H +] และความเข้มข้นของไฮดรอกซิลไอออน [OH-] หากความเข้มข้นของ H + มากกว่า OH- แสดงว่าวัสดุนั้นมีสภาพเป็นกรด นั่นคือการวัดค่า pH น้อยกว่า 7 หากความเข้มข้นของ OH- มากกว่า H + วัสดุนั้นเป็นค่าพื้นฐานโดยมีค่า pH มากกว่า [...]

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าคำว่า pH หรือความเป็นกรด – ด่างนั้นย่อมาจากอะไร และเป็นคำที่มาจากภาษาอะไร มีที่มาของคำหรือไม่ นี่คือคำตอบสำหรับคำถามและดูประวัติความเป็นมาของระดับ pH นั้นตัวอักษร p มาจากคำภาษาเยอรมัน “Potenz” ซึ่งหมายถึง “พลัง” และตัวอักษร H สัญลักษณ์องค์ประกอบของไฮโดรเจน ดังนั้น pH จึงเป็นตัวย่อของ “พลังแห่งไฮโดรเจน“ หรือในความหมายของภาษาอังกฤษคือ Potential of Hydrogen ion ค่า pH เป็นการวัดความเป็นกรดหรือสารละลายพื้นฐานที่เป็นน้ำ ถูกคำนวณเป็นลอการิทึมลบของความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจน

รู้จักกับเครื่องวัดค่า pH เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดการทำงานของไฮโดรเจน - อิออนในสารละลายหรือน้ำ ของแข็งและของกึ่งแข็งซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นกรดหรือด่างที่แสดงเป็น ระดับค่า pH โดยที่ระดับค่า pH = 0 มีความเป็นกรดมากและระดับค่า pH = 7 เป็นกลางและระดับค่า pH = 14 มีค่าเป็นเบส ข้อมูลเชิงปริมาณที่ได้จากการวัดค่า pH แสดงระดับของกิจกรรมของกรดหรือเบสในแง่ของไฮโดรเจนไอออน ค่า pH ของสารเกี่ยวข้องโดยตรงกับอัตราส่วนของไฮโดรเจนไอออน [H +] และความเข้มข้นของไฮดรอกซิลไอออน