Ph и методы его измерения
Ph (potentia hydrogeni – с лат. «сила водорода») представляет собой водородный показатель, который определяет степень активности свободных ионов водорода в воде. В 1909 году термин Ph ввёл датский химик Сёренсон. Уровень кислотности (щелочности) определяется по формуле Ph= -log[H+], согласно которой он равен логарифму концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком.
Соотношение ионов H+ и OH- при диссоциации определяет уровень Ph. При Ph ниже 7 (пониженное содержание свободных ионов водорода) можно говорить о пониженной щелочной реакции воды. При Ph выше 7 (содержание H+ повышено) вода имеет кислую реакция. Дистиллированная вода имеет показатель Ph, равный 7. H+ и OH- в данном случае уравновешивают друг друга. Разные примеси могут изменять уровень Ph воды в кислотную или щелочную сторону.
Для каких целей измеряют кислотность среды? Ph среды оказывает влияние на химические процессы, протекающие в ней. От этого показателя зависит будет ли проходить химическая реакция и с какой интенсивностью. Чтобы поддерживать стабильный уровень кислотность в лабораторных исследованиях применяют буферные растворы. Необходимое значение Ph сохраняется при добавлении в небольших количествах щелочей и кислот.
Методы измерения Ph:
1) Колорометрический метод.
Уровень Ph определяется с помощью индикаторов, как лакмус, метилоранж, фенолфталеин и др. Они меняют цвет в зависимости от кислотности или щелочности среды. Этот метод не обладает достаточной точностью и его тяжело использовать для определения Ph окрашенных и мутных сред.
2) Аналитический объёмный метод.
Реагент с точно известной концентрацией по каплям добавляют в исследуемый раствор, в результате чего происходит химическая реакция. Момент, когда реакция завершилась, фиксируется. По количеству добавленного реагента, необходимого для реакции и его концентрации можно определить уровень Ph.
3) Потенционно-метрический метод.
Данный метод предполагает измерение кислотности с помощью Ph-метров. Точность таких приборов до 0,01 единицы Ph. Метод основан на измерении электродвижущей силы гальванической сети. В среду помещается стеклянный электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов H+. Данный способ более точный, удобный и подходит практически для всех сред.