pHとは何ですか？

デビッド・グールド/ゲッティイメージズ

pH は、水素イオン濃度の対数測定値です。 水溶液 pH = -log[H⁺] ここで、log は 10 を底とする対数、[H⁺] は、1 リットルあたりのモル数で表した水素イオン濃度です。

pH は、水溶液がどの程度酸性または塩基性であるかを表します。7 未満の pH は酸性であり、7 を超える pH は塩基性です。 pH 7 は中性 (純水など) と見なされます。通常、pH の値は 0 ～ 14 の範囲ですが、 強酸 持っているかもしれません 負のpH 、非常に 強塩基 pHが14を超えている可能性があります。

「pH」という用語は、1909 年にデンマークの生化学者 Søren Peter Lauritz Sørensen によって最初に記述されました。 パワー Hは水素の元素記号です。

pH測定が重要な理由

水中の化学反応は、溶液の酸性度またはアルカリ度の影響を受けます。これは、化学実験室だけでなく、産業、料理、医学においても重要です。人間の細胞と血液では、pH が注意深く調整されています。血液の正常な pH 範囲は 7.35 ～ 7.45 です。 10 分の 1 の pH 単位の変動でも致命的となる場合があります。土壌の pH は、作物の発芽と成長にとって重要です。自然および人工の汚染物質によって引き起こされる酸性雨は、土壌や水の酸性度を変化させ、生物やその他のプロセスに大きな影響を与えます。調理では、ベーキングや醸造に pH の変化が使用されます。反響が多かったので 日常生活 pH の影響を受けるため、計算方法と測定方法を知っておくと役立ちます。

pH の測定方法

複数の方法があります pH測定 .

• 最も一般的な方法は、pH に敏感な電極 (通常はガラス製) と参照電極を含む pH メーターです。
• 酸塩基指示薬は、異なる pH 値に応じて色が変わります。リトマス紙と pH 紙は、迅速で比較的不正確な測定に使用されます。これらは、インジケーターで処理された紙片です。
• 比色計は、サンプルの pH を測定するために使用できます。バイアルに検体を入れ、試薬を加えて pH に依存した色の変化を生じさせます。色をチャートまたは標準と比較して、pH 値を決定します。

極端な pH 測定の問題

実験室の状況では、極端に酸性および塩基性の溶液に遭遇する場合があります。鉱業は、異常に酸性の水溶液を生成する状況の別の例です。極端な測定には特別な技術を使用する必要があります pH値 ガラス電極が使用される場合、ネルンストの法則はこれらの条件下では正確ではないため、2.5 未満および約 10.5 を超えます。イオン強度の変動が影響する 電極電位 .特別な電極が使用される場合があります。それ以外の場合は、覚えておくことが重要です pH測定 通常のソリューションで得られるものほど正確ではありません。