، تهران , (اخبار رسمی): اگر رنگ آن صورتی شود، به نظر من اسیدی است - احتمالاً شما یک بار این عبارت را همراه با نیمه دوم همان قافیه یاد گرفته اید: "و اگر آبی شود ، قلیایی است." اندازه گیری اسیدها و قلیاها (بازها) با کاغذ تورنمنت چیزی است
اگر رنگ آن صورتی شود ، به نظر من اسیدی است - احتمالاً شما یک بار این عبارت را همراه با نیمه دوم همان قافیه یاد گرفته اید: "و اگر آبی شود ، قلیایی است." اندازه گیری اسیدها و قلیاها (بازها) با کاغذ تورنمنت چیزی است که تقریباً همه در مدرسه یاد می گیرند که چگونه آن را انجام دهند. مقایسه ساده نوار کاغذی مرطوب و رنگ های موجود در نمودار و تشخیص میزان اسیدی یا قلیایی بودن چیزی که مقیاس pH نامیده می شود ، نسبتاً آسان است. اما گاهی اوقات این اندازه گیری بیش از حد خام است. به عنوان مثال ، اگر شما ماهی یکی از مناطق گرمسیری را نگهداری می کنید ، یا نمونه هایی مانند خاک با خاصیت اسیدی یا قلیایی خاص باغبانی می کنید ، ایجاد اشتباه در این شرایط تورم و گرانی منجر به از بین رفتن حیوانات خانگی یا گیاهان شما می شود. به همین دلیل بسیاری از مردم ترجیح می دهند که روی یک اسید سنج خریداری کنند و pH را مستقیماً اندازه گیری کند حال در ادامه به توضیح اینکه PH متر چیست و چگونه کار می کنند؟ می پردازیم بیایید نگاهی دقیق تر بیندازیم!
عکس: تکنسین های بیمارستان نیروی دریایی ایالات متحده نمونه آب را از نظر اسیدیته ، قلیایی بودن و سطح کلر آزمایش می کنند. این اسیدسنج دیجیتال دو کاوشگر پیشرفته توسط هاچ ساخته شده است. می توان آن را به یک کامپیوتر با کابل USB متصل کرد تا داده ها را از حافظه داخلی آن بارگیری کند ، این اسید سنج ها می تواند 500 اندازه گیری را ذخیره کند.
اسیدیته چیست؟
برخی از اسیدها مانند آبلیمو کاملاً بی خطر هستند. بقیه اسیدها پوست شما را می سوزانند و می توانند آسیب دائمی و دردناکی وارد کنند. چگونه می توانید بفهمید کدام یک خطرناک است؟ به سادگی ، با اندازه گیری pH.
اگر به اندازه گیری میزان اسیدیته علاقه دارید و اگر بدانید که قبل از شروع چیست ، به شما کمک می کند! همیشه ما کمترین اطلاعات را داریم که واقعاً اسید یا قلیایی چیست. ما می دانیم که این ماده ای است که می تواند پوست ما را "بسوزاند" (اگرچه این یک سوختگی شیمیایی است ، نه یک گرمازدگی) ، اما این در مورد اسید است. آنچه حتی بیشتر گیج کننده است این است که ما می توانیم با خیال راحت برخی از مواد اسیدی را بخوریم (به عنوان مثال لیمو حاوی اسید سیتریک است) اما برخی دیگر را نمی خوریم (نوشیدن ماده شیمیایی مانند اسید سولفوریک بسیار خطرناک خواهد بود).
اسیدها و قلیاها به سادگی مواد شیمیایی هستند که در آب حل می شوند و یون تشکیل می دهند (اتم های با الکترون زیاد یا خیلی کم). یک اسید در آب حل می شود و یون های هیدروژن با بار مثبت ایجاد می کند (H +) ، با یک اسید قوی یون های هیدروژن بیشتر از یک اسید ضعیف تشکیل می شود. قلیایی (یا باز) در آب حل می شود و یون های هیدروکسید با بار منفی (OH2) تشکیل می شود. باز هم ، قلیاهای قوی تر (که می توانند به اندازه اسیدهای قوی شما را بسوزانند) بیشتر از یون های ضعیف آن یون ها را تشکیل می دهند.
pH چیست؟
مقیاس pH معمولاً از 0 یا 1 تا 14 کشیده می شود. در ادامه با چند مثال روزمره آن را توضیح می دهیم.
pH (همیشه p کوچک ، H بزرگ نوشته می شود) نشانگر تعداد یون های هیدروژن در حجم معینی از آب است. در مورد آنچه که "pH" به معنای واقعی وجود دارد هیچ توافق کاملی وجود ندارد ، اما اکثر مردم آن را به عنوان چیزی مانند "قدرت هیدروژن" یا "پتانسیل هیدروژن" تعریف می کنند. اکنون اینجاست که برای کسانی که ریاضی را دوست ندارند گیج کننده می شود. تعریف مناسب pH این است که منهای لگاریتم فعالیت یون هیدروژن در یک محلول است (یا اگر ترجیح می دهید لگاریتم متقابل فعالیت یون هیدروژن در محلول باشد).
این ساده تر از آن است که به نظر می رسد. بیایید هر بار کمی آن را توضیح دهیم. فرض کنید که در آکواریوم خود مقداری مایعات خرد شده دارید و می خواهید بدانید که آیا برای آن ماهی که می خواهید نگهداری کنید بی خطر است. شما PH متر خود را بر می دارید و آن را درون "آب" قرار می دهید (که در واقع مخلوطی از آب با سایر چیزهای حل شده در آن است). اگر آب بسیار اسیدی باشد ، مقدار زیادی یون هیدروژن فعال و مقدار بسیار کمی یون هیدروکسید وجود خواهد داشت. اگر آب بسیار قلیایی باشد ، عکس این قضیه صادق خواهد بود. اکنون اگر انگشتی پر از آب داشته باشید و PH آن 1 باشد (به طور باورنکردنی ، فوری ، اسیدی ماهی کشنده است) ، یک میلیون بار یون هیدروژن (10 به قدرت 6 ، نوشته شده 106) وجود دارد اگر آب خنثی باشد (نه اسیدی باشد و نه قلیایی) ، با PH 7 نشان داده می شود. این بدان دلیل است که pH 1 به معنای 101 است (که فقط 10 است) و pH 7 به معنای 107 (10 میلیون) است ، بنابراین تقسیم این دو به ما 106 (یک میلیون) می دهد. 10 میلیون میلیون (1013) یون هیدروژن بیشتر از آب بسیار قلیایی و با PH 14 وجود خواهد داشت. آیا می توانید اکنون ببینید که این اعداد مرموز pH از کجا آمده است؟
توضیخ عکس: مقیاس pH مستقیماً به غلظت در یک محلول مربوط می شود ، اما نه به روشی ساده و خطی. این رابطه همان چیزی است که ما آن را "نمایی منفی" می نامیم: هرچه pH بالاتر باشد (میزان اسیدیته پایین تر باشد) ، یون های هیدروژن کمتر می شود - اما یون های با pH بالا نسبت به pH پایین بسیار کمتر هستند.
فرض کنید ما تصمیم داریم مقیاس اسیدیته را اختراع کنیم و آن را بسیار اسیدی شروع کنیم و آنرا 1 بنامیم. سپس چیزی خنثی بسیار کمتر خواهد بود (یک میلیونم یا 6-10برابر یون هیدروژن) و چیزی قلیایی کمتر خواهد بود (این یکی 10 تریلیونمین ، یا یکی 10 میلیون میلیونی ، یا 13-10 برابر). سر و کار داشتن با همه این میلیون ها و میلیارد و تریلیون ها گیج کننده و سرسام آور است ، بنابراین ما فقط یک لگاریتم از تعداد یون های هیدروژن می گیریم و به قدرت ده مورد در هر مورد اشاره می کنیم. به عبارت دیگر ، pH به معنای ساده مشاهده تعداد (احتمالاً بسیار بزرگ) یون های هیدروژن ، گرفتن توان 10 و حذف علامت منفی است. که به ما PH برای اسیدی فوق العاده ، PH برای خنثی 7 و برای قلیایی با PH 14 می دهد. "به شدت قلیایی" روش دیگری برای گفتن باورنکردنی اسیدی ضعیف است.
pH خاک های مریخ را چگونه اندازه گیری می کنید؟ ساده است! شما یک PH متر را در یک کاوشگر فضایی رباتیک می سازید. کاوشگر فضایی Mars Phoenix Lander از این آزمایشگاه کوچک شیمیایی داخلی برای اندازه گیری جنبه های مختلف خاک مریخ ، از جمله اسیدیته و غلظت فلزات استفاده کرد.
اگر از کاغذ تورق استفاده می کنید ، هیچ یک از این ها مهم نیست. ایده اصلی این است که کاغذ در محلول های بین pH 1 و 14 کمی متفاوت است و با مقایسه نتیجه خود با یک نمودار رنگی ، می توانید اسیدیته یا قلیایی بودن آن را بدون نگرانی از تعداد یون های هیدروژن بخوانید. اما pH متر به نوعی باید غلظت یون های هیدروژن را اندازه گیری کند. چگونه این کار را انجام می دهد؟
یک محلول اسیدی یون های هیدروژن با بار مثبت بیشتری در آن وجود دارد تا یک قلیایی ، بنابراین پتانسیل بیشتری برای تولید جریان الکتریکی در یک وضعیت خاص دارد - به عبارت دیگر ، کمی شبیه به یک باتری است که می تواند ولتاژ بیشتری تولید کند. pH متر از این مزیت استفاده می کند و مانند یک ولت متر کار می کند: ولتاژ (پتانسیل الکتریکی) تولید شده توسط محلول اسیدیته مورد نظر ما را اندازه گیری می کند ، آن را با ولتاژ محلول شناخته شده مقایسه می کند و از اختلاف ولتاژ استفاده می کند ( "اختلاف پتانسیل") بین آنها برای استنباط اختلاف pH.
اسید سنج از چه چیزی ساخته شده است؟
یک اسید سنج معمولی دارای دو جز اساسی است: خود متر ، که می تواند یک سیم پیچ متحرک باشد (یکی با اشاره گر که در برابر مقیاس حرکت می کند) یا یک متر دیجیتال (با صفحه نمایش عددی) ، و یا یک یا دو پروب را وارد محلولی می کنید که آزمایش می کنید. برای اینکه جریان الکتریسیته از طریق چیزی جریان یابد ، باید یک مدار الکتریکی کامل ایجاد کنید. بنابراین ، برای اینکه جریان الکتریسیته از طریق محلول آزمایش جریان یابد ، باید دو الکترود (پایانه های الکتریکی) در آن قرار دهید. اگر pH متر شما دارای دو پروب است (مانند آنچه در عکس بالای این مقاله است) ، هر یک الکترود جداگانه ای است. اگر فقط یک کاوشگر داشته باشید ، هر دو الکترود برای سادگی و راحتی در داخل آن ساخته شده اند.
الکترودها مانند الکترودهای معمولی (قطعات ساده سیم فلزی) نیستند. هر کدام به تنهایی یک مجموعه کوچک شیمیایی هستند. الکترودی که مهمترین کار را انجام می دهد ، که به آن الکترود شیشه ای می گویند ، دارای یک سیم الکتریکی مبتنی بر نقره است که در محلول کلرید پتاسیم معلق است ، درون یک لامپ نازک (یا غشا membrane) ساخته شده از یک لیوان مخصوص حاوی نمک های فلزی است (به طور معمول ترکیبات سدیم و کلسیم). الکترود دیگر الکترود مرجع نامیده می شود و دارای سیم کلرید پتاسیم است که در محلول کلرید پتاسیم معلق است.
برای مشاهده این تصویر در سایز اصلی اینجا را کلیک کنید.
### پایان خبر رسمی