சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மை. தீர்வு pH இன் கருத்து. pH மதிப்பின் PH-மீட்டரிங் வெளியீடு

pH மதிப்பு, pH(lat. பஒண்டஸ் ஹைட்ரோஜெனி- "ஹைட்ரஜன் எடை", உச்சரிக்கப்படுகிறது "பே") என்பது ஒரு கரைசலில் ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செயல்பாட்டின் (செறிவுக்கு சமமான அதிக நீர்த்த கரைசல்களில்) அதன் அமிலத்தன்மையை அளவுகோலாக வெளிப்படுத்துகிறது. ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செயல்பாட்டின் தசம மடக்கைக்கு சம அளவு மற்றும் எதிர் குறியாக உள்ளது, இது ஒரு லிட்டருக்கு மோல்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

pH மதிப்பின் வரலாறு.

கருத்து pH மதிப்பு 1909 இல் டேனிஷ் வேதியியலாளர் சோரன்சென் அறிமுகப்படுத்தினார். காட்டி அழைக்கப்படுகிறது pH (லத்தீன் வார்த்தைகளின் முதல் எழுத்துக்களின் படி ஆற்றல் ஹைட்ரஜெனி- ஹைட்ரஜனின் வலிமை, அல்லது பாண்டஸ் ஹைட்ரோஜெனி- ஹைட்ரஜன் எடை). வேதியியலில், கலவை pXபொதுவாக சமமான அளவைக் குறிக்கும் பதிவு X, மற்றும் கடிதம் எச்இந்த வழக்கில், ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவைக் குறிக்கவும் ( H+), அல்லது, மாறாக, ஹைட்ரோனியம் அயனிகளின் வெப்ப இயக்கவியல் செயல்பாடு.

pH மற்றும் pOH தொடர்பான சமன்பாடுகள்.

pH மதிப்பைக் காட்டு.

தூய நீரில் 25 °C ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவு ([ H+]) மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகள் ([ ஓ– H+] · [ ஓ− ] மற்றும் 10 -14 mol²/l² (25 °C இல்) சமம்.

ஒரு கரைசலில் இரண்டு வகையான அயனிகளின் செறிவுகள் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், தீர்வு ஒரு நடுநிலை எதிர்வினை என்று கூறப்படுகிறது. ஒரு அமிலம் தண்ணீரில் சேர்க்கப்படும் போது, ​​ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவு அதிகரிக்கிறது, மேலும் ஒரு அடிப்படை சேர்க்கப்படும் போது ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளின் செறிவு குறைகிறது, மாறாக, ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளின் உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவு குறைகிறது. எப்பொழுது [ H+] > [ஓ− ] கரைசல் அமிலமாக மாறும் என்றும், எப்போது [ ஓ − ] > [H+] - காரத்தன்மை.

கற்பனை செய்வதற்கு மிகவும் வசதியாக, எதிர்மறை அடுக்குகளை அகற்ற, ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவுகளுக்குப் பதிலாக, அவற்றின் தசம மடக்கையைப் பயன்படுத்தவும், இது எதிர் அடையாளத்துடன் எடுக்கப்படுகிறது, இது ஹைட்ரஜன் அடுக்கு - pH.

தீர்வு pOH இன் அடிப்படையின் ஒரு காட்டி.

தலைகீழ் சற்று குறைவாக பிரபலமாக உள்ளது pHஅளவு - தீர்வு அடிப்படைக் குறியீடு, pOH, இது கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் செறிவின் தசம மடக்கைக்கு (எதிர்மறை) சமம் ஓ − :

25 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் எந்த நீர்வாழ் கரைசலிலும் உள்ளது, அதாவது இந்த வெப்பநிலையில்:

மாறுபட்ட அமிலத்தன்மையின் தீர்வுகளில் pH மதிப்புகள்.

• பொது நம்பிக்கைக்கு மாறாக, pH 0 - 14 வரம்பிற்கு அப்பால் மாறுபடலாம், மேலும் இந்த வரம்புகளுக்கு அப்பாலும் செல்லலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவில் [ H+] = 10 -15 mol/l, pH= 15, ஹைட்ராக்சைடு அயன் செறிவு 10 mol/l pOH = −1 .

ஏனெனில் 25 °C இல் (நிலையான நிலைமைகள்) [ H+] [ஓ − ] = 10 −14 , அத்தகைய வெப்பநிலையில் அது தெளிவாகிறது pH + pHOH = 14.

ஏனெனில் அமிலக் கரைசல்களில் [ H+] > 10 −7 , அதாவது அமிலக் கரைசல்களுக்கு pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pHநடுநிலை தீர்வுகள் சமம் 7. அதிக வெப்பநிலையில், நீரின் மின்னாற்பகுப்பு விலகல் மாறிலி அதிகரிக்கிறது, அதாவது நீரின் அயனி தயாரிப்பு அதிகரிக்கிறது, அது நடுநிலையாக இருக்கும் pH= 7 (இது ஒரே நேரத்தில் அதிகரித்த செறிவுகளுக்கு ஒத்திருக்கிறது H+, அதனால் ஓ-); குறைந்த வெப்பநிலையுடன், மாறாக, நடுநிலை pHஅதிகரிக்கிறது.

pH மதிப்பை தீர்மானிப்பதற்கான முறைகள்.

மதிப்பை தீர்மானிக்க பல வழிகள் உள்ளன pHதீர்வுகள். ஹைட்ரஜன் குறியீடானது துல்லியமாக அளவிடப்பட்ட குறிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தி தோராயமாக மதிப்பிடப்படுகிறது pH-மீட்டர் அல்லது ஆசிட்-பேஸ் டைட்ரேஷன் செய்வதன் மூலம் பகுப்பாய்வு ரீதியாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

1. ஹைட்ரஜன் அயனி செறிவின் தோராயமான மதிப்பீட்டிற்கு, இது அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது அமில-அடிப்படை குறிகாட்டிகள்- கரிம சாய பொருட்கள், அதன் நிறம் சார்ந்துள்ளது pHசூழல். மிகவும் பிரபலமான குறிகாட்டிகள்: லிட்மஸ், பினோல்ப்தலீன், மெத்தில் ஆரஞ்சு (மெத்தில் ஆரஞ்சு), முதலியன குறிகாட்டிகள் இரண்டு வெவ்வேறு வண்ண வடிவங்களில் இருக்கலாம் - அமிலம் அல்லது அடிப்படை. அனைத்து குறிகாட்டிகளின் நிறமும் அதன் சொந்த அமிலத்தன்மை வரம்பிற்குள் மாறுகிறது, பெரும்பாலும் 1-2 அலகுகள்.
2. வேலை அளவீட்டு இடைவெளியை அதிகரிக்க pHவிண்ணப்பிக்க உலகளாவிய காட்டி, இது பல குறிகாட்டிகளின் கலவையாகும். உலகளாவிய காட்டி ஒரு அமிலப் பகுதியிலிருந்து காரப்பகுதிக்கு நகரும் போது சிவப்பு நிறத்தில் இருந்து மஞ்சள், பச்சை, நீலம், ஊதா என வரிசையாக நிறத்தை மாற்றுகிறது. வரையறைகள் pHமேகமூட்டமான அல்லது வண்ண தீர்வுகளுக்கு காட்டி முறையைப் பயன்படுத்துவது கடினம்.
3. ஒரு சிறப்பு சாதனத்தைப் பயன்படுத்துதல் - pH-மீட்டர் - அளவிடுவதை சாத்தியமாக்குகிறது pHபரந்த வரம்பில் மேலும் துல்லியமாக (0.01 அலகுகள் வரை pH) குறிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்துவதை விட. அயனோமெட்ரிக் நிர்ணய முறை pH ஒரு மில்லிவோல்ட்மீட்டர்-அயனோமீட்டருடன் கால்வனிக் சர்க்யூட்டின் emf ஐ அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதில் ஒரு கண்ணாடி மின்முனையும் அடங்கும், இதன் திறன் அயனி செறிவைப் பொறுத்தது. H+சுற்றியுள்ள கரைசலில். இந்த முறை மிகவும் துல்லியமானது மற்றும் வசதியானது, குறிப்பாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வரம்பில் காட்டி மின்முனையை அளவீடு செய்த பிறகு pH, இது அளவிடுவதை சாத்தியமாக்குகிறது pHஒளிபுகா மற்றும் வண்ண தீர்வுகள் மற்றும் எனவே அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
4. பகுப்பாய்வு அளவீட்டு முறை — அமில-அடிப்படை டைட்ரேஷன்- தீர்வுகளின் அமிலத்தன்மையை தீர்மானிப்பதற்கான துல்லியமான முடிவுகளையும் வழங்குகிறது. அறியப்பட்ட செறிவின் (டைட்ரான்ட்) தீர்வு சோதனை செய்யப்படும் கரைசலில் துளியாக சேர்க்கப்படுகிறது. அவை கலக்கும்போது, ​​ஒரு இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுகிறது. சமமான புள்ளி - எதிர்வினையை முடிக்க போதுமான டைட்ரான்ட் இருக்கும் தருணம் - ஒரு காட்டி பயன்படுத்தி பதிவு செய்யப்படுகிறது. இதற்குப் பிறகு, சேர்க்கப்பட்ட டைட்ரான்ட் கரைசலின் செறிவு மற்றும் அளவு தெரிந்தால், கரைசலின் அமிலத்தன்மை தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
5. pH:

0.001 mol/L HCl 20 °C இல் உள்ளது pH=3, 30 °C இல் pH=3,

0.001 mol/L NaOH 20 °C இல் உள்ளது pH=11.73, 30 °C இல் pH=10.83,

மதிப்புகளில் வெப்பநிலையின் விளைவு pHஹைட்ரஜன் அயனிகளின் (H +) வெவ்வேறு விலகல் மூலம் விளக்கப்பட்டது மற்றும் இது ஒரு சோதனை பிழை அல்ல. வெப்பநிலை விளைவை மின்னணு முறையில் ஈடுசெய்ய முடியாது pH-மீட்டர்.

வேதியியல் மற்றும் உயிரியலில் pH இன் பங்கு.

சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மை பெரும்பாலான இரசாயன செயல்முறைகளுக்கு முக்கியமானது, மேலும் நிகழ்வின் சாத்தியம் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்வினையின் விளைவு பெரும்பாலும் சார்ந்துள்ளது pHசூழல். ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை பராமரிக்க pHஎதிர்வினை அமைப்பில், ஆய்வக ஆராய்ச்சியின் போது அல்லது உற்பத்தியில், இடையக தீர்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை கிட்டத்தட்ட நிலையான மதிப்பை பராமரிக்க அனுமதிக்கின்றன. pHநீர்த்த போது அல்லது சிறிய அளவு அமிலம் அல்லது காரம் கரைசலில் சேர்க்கப்படும் போது.

pH மதிப்பு pHபல்வேறு உயிரியல் ஊடகங்களின் அமில-அடிப்படை பண்புகளை வகைப்படுத்த பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உயிர்வேதியியல் எதிர்வினைகளுக்கு, வாழ்க்கை அமைப்புகளில் நிகழும் எதிர்வினை ஊடகத்தின் அமிலத்தன்மை மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. ஒரு கரைசலில் ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவு பெரும்பாலும் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் புரதங்கள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்களின் உயிரியல் செயல்பாட்டை பாதிக்கிறது, எனவே, உடலின் இயல்பான செயல்பாட்டிற்கு, அமில-அடிப்படை ஹோமியோஸ்டாசிஸை பராமரிப்பது விதிவிலக்கான முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பணியாகும். உகந்த டைனமிக் பராமரிப்பு pHஉயிரியல் திரவங்கள் உடலின் இடையக அமைப்புகளின் செல்வாக்கின் கீழ் அடையப்படுகின்றன.

மனித உடலில், வெவ்வேறு உறுப்புகளில் pH மதிப்பு வேறுபட்டது.

நினைவில் கொள்ளுங்கள்:

ஒரு நடுநிலைப்படுத்தல் எதிர்வினை என்பது அமிலத்திற்கும் உப்பு மற்றும் நீரையும் உருவாக்கும் ஒரு தளத்திற்கும் இடையேயான எதிர்வினையாகும்;

தூய நீர் மூலம், வேதியியலாளர்கள் வேதியியல் ரீதியாக தூய்மையான தண்ணீரைப் புரிந்துகொள்கிறார்கள், அதில் எந்த அசுத்தங்களும் அல்லது கரைந்த உப்புகளும் இல்லை, அதாவது காய்ச்சி வடிகட்டிய நீர்.

சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மை

பல்வேறு இரசாயன, தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளுக்கு, ஒரு மிக முக்கியமான பண்பு கரைசல்களின் அமிலத்தன்மை ஆகும், இது கரைசல்களில் அமிலங்கள் அல்லது காரங்களின் உள்ளடக்கத்தை வகைப்படுத்துகிறது. அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் எலக்ட்ரோலைட்டுகள் என்பதால், H+ அல்லது OH - அயனிகளின் உள்ளடக்கம் நடுத்தரத்தின் அமிலத்தன்மையை வகைப்படுத்த பயன்படுகிறது.

தூய நீர் மற்றும் எந்த கரைசலில், கரைந்த பொருட்களின் துகள்களுடன், H+ மற்றும் OH - அயனிகளும் உள்ளன. நீரின் விலகல் காரணமாக இது நிகழ்கிறது. தண்ணீரை எலக்ட்ரோலைட் அல்லாததாக நாம் கருதினாலும், அது பிரிக்கலாம்: H 2 O ^ H+ + OH - . ஆனால் இந்த செயல்முறை மிகவும் சிறிய அளவில் நிகழ்கிறது: 1 லிட்டர் தண்ணீரில் 1 அயனி மட்டுமே அயனிகளாக உடைகிறது. 10 -7 மோல் மூலக்கூறுகள்.

அமிலக் கரைசல்களில், அவற்றின் விலகலின் விளைவாக, கூடுதல் H+ அயனிகள் தோன்றும். அத்தகைய கரைசல்களில் OH ஐ விட குறிப்பிடத்தக்க அளவு H+ அயனிகள் உள்ளன - நீரின் சிறிய விலகலின் போது உருவாகும் அயனிகள், எனவே இந்த தீர்வுகள் அமிலம் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (படம் 11.1, இடது). இத்தகைய தீர்வுகள் அமில சூழலைக் கொண்டிருப்பதாக பொதுவாகக் கூறப்படுகிறது. கரைசலில் அதிக H+ அயனிகள் உள்ளதால், நடுத்தரமானது அதிக அமிலத்தன்மை கொண்டது.

ஆல்காலி கரைசல்களில், விலகலின் விளைவாக, மாறாக, OH - அயனிகள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, மேலும் நீரின் சிறிய விலகல் காரணமாக H + கேஷன்கள் கிட்டத்தட்ட இல்லை. அத்தகைய தீர்வுகளின் சூழல் காரமானது (படம் 11.1, வலது). OH - அயனிகளின் அதிக செறிவு, தீர்வு சூழல் அதிக காரத்தன்மை கொண்டது.

டேபிள் உப்பின் கரைசலில், H+ மற்றும் OH அயனிகளின் எண்ணிக்கை ஒரே மாதிரியாகவும் 1க்கு சமமாகவும் இருக்கும். 1 லிட்டர் கரைசலில் 10 -7 மோல். அத்தகைய ஊடகம் நடுநிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது (படம் 11.1, மையம்). உண்மையில், கரைசலில் அமிலம் அல்லது காரம் இல்லை என்பதே இதன் பொருள். ஒரு நடுநிலை சூழல் சில உப்புகள் (காரம் மற்றும் வலுவான அமிலத்தால் உருவாக்கப்பட்டது) மற்றும் பல கரிம பொருட்களின் தீர்வுகளின் சிறப்பியல்பு ஆகும். தூய நீர் நடுநிலையான சூழலையும் கொண்டுள்ளது.

pH மதிப்பு

கேஃபிர் மற்றும் எலுமிச்சை சாறு ஆகியவற்றின் சுவையை நாம் ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால், எலுமிச்சை சாறு மிகவும் அமிலமானது என்று பாதுகாப்பாக சொல்லலாம், அதாவது இந்த தீர்வுகளின் அமிலத்தன்மை வேறுபட்டது. தூய நீரிலும் H+ அயனிகள் இருப்பதை நீங்கள் ஏற்கனவே அறிவீர்கள், ஆனால் தண்ணீரின் புளிப்பு சுவை உணரப்படவில்லை. இது H+ அயனிகளின் மிகக் குறைந்த செறிவு காரணமாகும். ஒரு ஊடகம் அமிலம் அல்லது காரமானது என்று கூறுவது பெரும்பாலும் போதாது, ஆனால் அதை அளவு ரீதியாக வகைப்படுத்துவது அவசியம்.

சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மை, செறிவுடன் தொடர்புடைய ஹைட்ரஜன் காட்டி pH ("p-ash" என உச்சரிக்கப்படுகிறது) மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் அயனிகள். pH மதிப்பு 1 லிட்டர் கரைசலில் ஹைட்ரஜன் கேஷன்களின் குறிப்பிட்ட உள்ளடக்கத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. தூய நீர் மற்றும் நடுநிலை தீர்வுகள் 1 லிட்டரில் 1 லிட்டர் கொண்டிருக்கும். H+ அயனிகளின் 10 7 mol, மற்றும் pH மதிப்பு 7. அமிலக் கரைசல்களில், H+ கேஷன்களின் செறிவு தூய நீரைக் காட்டிலும் அதிகமாகவும், அல்கலைன் கரைசல்களில் குறைவாகவும் இருக்கும். இதற்கு இணங்க, pH மதிப்பின் மதிப்பு மாறுகிறது: அமில சூழலில் அது 0 முதல் 7 வரை இருக்கும், மற்றும் கார சூழலில் 7 முதல் 14 வரை இருக்கும். டேனிஷ் வேதியியலாளர் Peder Sørensen முதலில் pH மதிப்பைப் பயன்படுத்தி முன்மொழிந்தார்.

pH மதிப்பு H+ அயனிகளின் செறிவுடன் தொடர்புடையது என்பதை நீங்கள் கவனித்திருக்கலாம். 11 ஆம் வகுப்பு கணித வகுப்புகளில் நீங்கள் படிக்கும் எண்ணின் மடக்கை கணக்கிடுவதுடன் pH ஐ தீர்மானிப்பது நேரடியாக தொடர்புடையது. ஆனால் கரைசலில் உள்ள அயனிகளின் உள்ளடக்கத்திற்கும் pH மதிப்புக்கும் இடையிலான உறவை பின்வரும் திட்டத்தின் படி கண்டறியலாம்:

பெரும்பாலான பொருட்கள் மற்றும் இயற்கைக் கரைசல்களின் அக்வஸ் கரைசல்களின் pH மதிப்பு 1 முதல் 13 வரையிலான வரம்பில் உள்ளது (படம் 11.2).

அரிசி. 11.2. பல்வேறு இயற்கை மற்றும் செயற்கை தீர்வுகளின் pH மதிப்பு

சோரன் பெடர் லாரிட்ஸ் சோரன்சென்

டேனிஷ் இயற்பியல் வேதியியலாளர் மற்றும் உயிர் வேதியியலாளர், ராயல் டேனிஷ் சங்கத்தின் தலைவர். கோபன்ஹேகன் பல்கலைக்கழகத்தில் பட்டம் பெற்றார். 31 வயதில் டேனிஷ் பாலிடெக்னிக் நிறுவனத்தில் பேராசிரியரானார். அவர் கோபன்ஹேகனில் உள்ள கார்ல்ஸ்பெர்க் மதுபான ஆலையில் மதிப்புமிக்க இயற்பியல் வேதியியல் ஆய்வகத்திற்கு தலைமை தாங்கினார், அங்கு அவர் தனது முக்கிய அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகளை செய்தார். அவரது முக்கிய அறிவியல் செயல்பாடு தீர்வுகளின் கோட்பாட்டிற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்டது: அவர் pH மதிப்பின் கருத்தை அறிமுகப்படுத்தினார் மற்றும் கரைசல்களின் அமிலத்தன்மையின் மீது நொதி செயல்பாட்டைச் சார்ந்திருப்பதை ஆய்வு செய்தார். அவரது அறிவியல் சாதனைகளுக்காக, சோரன்சன் "20 ஆம் நூற்றாண்டின் 100 சிறந்த வேதியியலாளர்கள்" பட்டியலில் சேர்க்கப்பட்டார், ஆனால் அறிவியல் வரலாற்றில் அவர் முதன்மையாக "pH" மற்றும் "pH-மெட்ரி" என்ற கருத்துகளை அறிமுகப்படுத்திய விஞ்ஞானியாக இருந்தார்.

நடுத்தர அமிலத்தன்மையை தீர்மானித்தல்

ஆய்வகங்களில் ஒரு தீர்வின் அமிலத்தன்மையை தீர்மானிக்க, ஒரு உலகளாவிய காட்டி பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது (படம் 11.3). அதன் நிறத்தால், நீங்கள் அமிலம் அல்லது காரத்தின் இருப்பை மட்டுமல்ல, 0.5 துல்லியத்துடன் கரைசலின் pH மதிப்பையும் தீர்மானிக்க முடியும். pH ஐ மிகவும் துல்லியமாக அளவிட, சிறப்பு சாதனங்கள் உள்ளன - pH மீட்டர் (படம் 11.4). 0.001-0.01 துல்லியத்துடன் ஒரு தீர்வின் pH ஐ தீர்மானிக்க அவை உங்களை அனுமதிக்கின்றன.

குறிகாட்டிகள் அல்லது pH மீட்டர்களைப் பயன்படுத்தி, இரசாயன எதிர்வினைகள் எவ்வாறு முன்னேறுகின்றன என்பதை நீங்கள் கண்காணிக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, சோடியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் கரைசலில் குளோரைடு அமிலம் சேர்க்கப்பட்டால், நடுநிலைப்படுத்தல் எதிர்வினை ஏற்படும்:

அரிசி. 11.3. ஒரு உலகளாவிய காட்டி தோராயமான pH மதிப்பை தீர்மானிக்கிறது

அரிசி. 11.4 தீர்வுகளின் pH ஐ அளவிட, சிறப்பு சாதனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - pH மீட்டர்: a - ஆய்வகம் (நிலையான); b - போர்ட்டபிள்

இந்த வழக்கில், எதிர்வினைகள் மற்றும் எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் தீர்வுகள் நிறமற்றவை. ஆரம்ப ஆல்காலி கரைசலில் pH மீட்டர் மின்முனை வைக்கப்பட்டால், அமிலத்தால் காரத்தின் முழுமையான நடுநிலைப்படுத்தலை அதன் விளைவாக வரும் கரைசலின் pH மதிப்பால் தீர்மானிக்க முடியும்.

pH காட்டி பயன்பாடு

தீர்வுகளின் அமிலத்தன்மையை தீர்மானிப்பது விஞ்ஞானம், தொழில்துறை மற்றும் மனித வாழ்க்கையின் பிற பகுதிகளில் பெரும் நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

சுற்றுச்சூழலியலாளர்கள் மழைநீர், ஆறுகள் மற்றும் ஏரிகளின் pH ஐ தவறாமல் அளவிடுகின்றனர். இயற்கையான நீரின் அமிலத்தன்மையின் கூர்மையான அதிகரிப்பு வளிமண்டல மாசுபாட்டின் விளைவாக இருக்கலாம் அல்லது தொழில்துறை கழிவுகள் நீர்நிலைகளில் நுழைவதன் விளைவாக இருக்கலாம் (படம் 11.5). இத்தகைய மாற்றங்கள் தாவரங்கள், மீன்கள் மற்றும் நீர்நிலைகளில் வசிப்பவர்களின் மரணத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.

உயிரணுக்களில் ஏராளமான இரசாயன எதிர்வினைகள் நடைபெறுவதால், உயிரினங்களில் நிகழும் செயல்முறைகளைப் படிப்பதற்கும் கண்காணிப்பதற்கும் ஹைட்ரஜன் குறியீடு மிகவும் முக்கியமானது. மருத்துவ நோயறிதலில், இரத்த பிளாஸ்மா, சிறுநீர், இரைப்பை சாறு போன்றவற்றின் pH தீர்மானிக்கப்படுகிறது (படம் 11.6). சாதாரண இரத்த pH 7.35 மற்றும் 7.45 க்கு இடையில் உள்ளது. மனித இரத்தத்தின் pH இல் ஒரு சிறிய மாற்றம் கூட கடுமையான நோயை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் pH = 7.1 மற்றும் அதற்குக் கீழே, மாற்ற முடியாத மாற்றங்கள் தொடங்குகின்றன, அது மரணத்திற்கு வழிவகுக்கும்.

பெரும்பாலான தாவரங்களுக்கு, மண்ணின் அமிலத்தன்மை முக்கியமானது, எனவே வேளாண் வல்லுநர்கள் தங்கள் pH (படம் 11.7) நிர்ணயித்து, முன்கூட்டியே ஒரு மண் பகுப்பாய்வு நடத்துகின்றனர். ஒரு குறிப்பிட்ட பயிருக்கு அமிலத்தன்மை அதிகமாக இருந்தால், சுண்ணாம்பு அல்லது சுண்ணாம்பு சேர்த்து மண் சுண்ணாம்பு செய்யப்படுகிறது.

உணவுத் துறையில், அமில-அடிப்படை குறிகாட்டிகள் உணவுப் பொருட்களின் தரத்தைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (படம் 11.8). எடுத்துக்காட்டாக, பாலுக்கான சாதாரண pH 6.8 ஆகும். இந்த மதிப்பிலிருந்து விலகல் வெளிநாட்டு அசுத்தங்கள் அல்லது அதன் புளிப்பைக் குறிக்கிறது.

அரிசி. 11.5 நீர்த்தேக்கங்களில் உள்ள நீரின் pH அளவின் தாக்கம் அவற்றில் உள்ள தாவரங்களின் முக்கிய செயல்பாட்டில் உள்ளது

அன்றாட வாழ்வில் நாம் பயன்படுத்தும் அழகுசாதனப் பொருட்களுக்கான pH மதிப்பு முக்கியமானது. மனித தோலின் சராசரி pH 5.5 ஆகும். இந்த மதிப்பிலிருந்து அமிலத்தன்மை கணிசமாக வேறுபடும் தயாரிப்புகளுடன் தோல் தொடர்பு கொண்டால், இது முன்கூட்டிய தோல் வயதான, சேதம் அல்லது வீக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும். சாதாரண சலவை சோப்பு (pH = 8-10) அல்லது சலவை சோடாவை (Na 2 CO 3, pH = 12-13) நீண்ட நேரம் துவைக்கும் சலவைத் தொழிலாளிகளின் கைகளின் தோல் மிகவும் வறண்டு, அதன் மேல் மூடப்பட்டிருக்கும். விரிசல். எனவே, தோலின் இயற்கையான pH க்கு நெருக்கமான pH உடன் பல்வேறு அழகுசாதனப் பொருட்களை (ஜெல், கிரீம்கள், ஷாம்புகள், முதலியன) பயன்படுத்துவது மிகவும் முக்கியம்.

ஆய்வக பரிசோதனைகள் எண். 1-3

உபகரணங்கள்: சோதனைக் குழாய்கள் கொண்ட ரேக், பைப்பட்.

எதிர்வினைகள்: நீர், குளோரைடு அமிலம், NaCl, NaOH தீர்வுகள், டேபிள் வினிகர், உலகளாவிய காட்டி (தீர்வு அல்லது காட்டி காகிதம்), உணவு மற்றும் ஒப்பனை பொருட்கள் (எடுத்துக்காட்டாக, எலுமிச்சை, ஷாம்பு, பற்பசை, சலவை தூள், கார்பனேற்றப்பட்ட பானங்கள், பழச்சாறுகள் போன்றவை.) .

பாதுகாப்பு விதிமுறைகள்:

சோதனைகளுக்கு, சிறிய அளவிலான உலைகளைப் பயன்படுத்தவும்;

உங்கள் தோல் அல்லது கண்களில் எதிர்வினைகள் வராமல் கவனமாக இருங்கள்; காஸ்டிக் பொருள் உள்ளே நுழைந்தால், அதை ஏராளமான தண்ணீரில் கழுவவும்.

கரைசல்களில் ஹைட்ரஜன் அயனிகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை தீர்மானித்தல். நீர், கார மற்றும் அமிலக் கரைசல்களின் தோராயமான pH மதிப்பை நிறுவுதல்

1. ஐந்து சோதனைக் குழாய்களில் 1-2 மில்லி ஊற்றவும்: சோதனைக் குழாய் எண். 1 - தண்ணீர், எண். 2 - குளோரைடு அமிலம், எண். 3 - சோடியம் குளோரைடு கரைசல், எண். 4 - சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் மற்றும் எண். 5 - டேபிள் வினிகர் .

2. ஒவ்வொரு சோதனைக் குழாயிலும் உலகளாவிய காட்டி தீர்வின் 2-3 சொட்டுகளைச் சேர்க்கவும் அல்லது காட்டி தாளைக் குறைக்கவும். நிலையான அளவில் காட்டியின் நிறத்தை ஒப்பிடுவதன் மூலம் தீர்வுகளின் pH ஐ தீர்மானிக்கவும். ஒவ்வொரு சோதனைக் குழாயிலும் ஹைட்ரஜன் கேஷன்கள் அல்லது ஹைட்ராக்சைடு அயனிகள் இருப்பதைப் பற்றிய முடிவுகளை எடுங்கள். இந்த சேர்மங்களுக்கான விலகல் சமன்பாடுகளை எழுதவும்.

உணவு மற்றும் அழகுசாதனப் பொருட்களின் pH பற்றிய ஆய்வு

உலகளாவிய காட்டி உணவு மற்றும் ஒப்பனை பொருட்களின் மாதிரிகளை சோதிக்கவும். உலர்ந்த பொருட்களைப் படிக்க, எடுத்துக்காட்டாக, சலவை தூள், அவை ஒரு சிறிய அளவு தண்ணீரில் கரைக்கப்பட வேண்டும் (0.5-1 மில்லி தண்ணீருக்கு 1 ஸ்பேட்டூலா உலர்ந்த பொருள்). தீர்வுகளின் pH ஐ தீர்மானிக்கவும். ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒவ்வொரு தயாரிப்புகளிலும் சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மை பற்றிய முடிவுகளை வரையவும்.

முக்கிய யோசனை

கட்டுப்பாட்டு கேள்விகள்

130. ஒரு கரைசலில் என்ன அயனிகள் இருப்பது அதன் அமிலத்தன்மையை தீர்மானிக்கிறது?

131. அமிலக் கரைசல்களில் எந்த அயனிகள் அதிகமாகக் காணப்படுகின்றன? காரத்தில்?

132. தீர்வுகளின் அமிலத்தன்மையை எந்த காட்டி அளவுகோலாக விவரிக்கிறது?

133. pH மதிப்பு மற்றும் தீர்வுகளில் H+ அயனிகளின் உள்ளடக்கம் என்ன: a) நடுநிலை; b) பலவீனமான அமிலத்தன்மை; c) சிறிது காரத்தன்மை; ஈ) வலுவான அமிலத்தன்மை; இ) அதிக காரத்தன்மை?

பொருள் மாஸ்டரிங் செய்வதற்கான பணிகள்

134. ஒரு குறிப்பிட்ட பொருளின் அக்வஸ் கரைசல் ஒரு கார நடுத்தரத்தைக் கொண்டுள்ளது. இந்த கரைசலில் எந்த அயனிகள் அதிகம் உள்ளன: H+ அல்லது OH -?

135. இரண்டு சோதனைக் குழாய்களில் நைட்ரேட் அமிலம் மற்றும் பொட்டாசியம் நைட்ரேட்டின் தீர்வுகள் உள்ளன. எந்த சோதனைக் குழாயில் உப்பு கரைசல் உள்ளது என்பதை தீர்மானிக்க என்ன குறிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தலாம்?

136. மூன்று சோதனைக் குழாய்களில் பேரியம் ஹைட்ராக்சைடு, நைட்ரேட் அமிலம் மற்றும் கால்சியம் நைட்ரேட் ஆகியவற்றின் தீர்வுகள் உள்ளன. ஒரு மறுஉருவாக்கத்தைப் பயன்படுத்தி இந்தத் தீர்வுகளை எவ்வாறு அங்கீகரிப்பது?

137. மேலே உள்ள பட்டியலிலிருந்து, தீர்வுகள் நடுத்தரத்தைக் கொண்ட பொருட்களின் சூத்திரங்களை தனித்தனியாக எழுதுங்கள்: a) அமிலம்; b) அல்கலைன்; c) நடுநிலை. NaCl, HCl, NaOH, HNO 3, H 3 PO 4, H 2 SO 4, Ba(OH) 2, H 2 S, KNO 3.

138. மழை நீர் pH = 5.6. இதன் பொருள் என்ன? காற்றில் உள்ள எந்தப் பொருள், தண்ணீரில் கரைந்தால், சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மையை தீர்மானிக்கிறது?

139. என்ன வகையான சூழல் (அமில அல்லது கார): a) ஒரு ஷாம்பு கரைசலில் (pH = 5.5);

b) ஆரோக்கியமான நபரின் இரத்தத்தில் (pH = 7.4); c) மனித இரைப்பை சாற்றில் (pH = 1.5); ஈ) உமிழ்நீரில் (pH = 7.0)?

140. அனல் மின் நிலையங்களில் பயன்படுத்தப்படும் நிலக்கரியில் நைட்ரஜன் மற்றும் கந்தக கலவைகள் உள்ளன. வளிமண்டலத்தில் நிலக்கரி எரிப்பு பொருட்களின் வெளியீடு சிறிய அளவு நைட்ரேட் அல்லது சல்பைட் அமிலங்களைக் கொண்ட அமில மழை என்று அழைக்கப்படுவதற்கு வழிவகுக்கிறது. அத்தகைய மழைநீருக்கு என்ன pH மதிப்புகள் பொதுவானவை: 7 க்கு மேல் அல்லது 7 க்கு குறைவாக?

141. வலுவான அமிலத்தின் கரைசலின் pH அதன் செறிவைச் சார்ந்ததா? உங்கள் பதிலை நியாயப்படுத்துங்கள்.

142. 1 மோல் பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு கொண்ட கரைசலில் பினோல்ப்தலீன் கரைசல் சேர்க்கப்பட்டது. பொருளின் அளவில் குளோரைடு அமிலம் சேர்க்கப்பட்டால் இந்த கரைசலின் நிறம் மாறுமா: a) 0.5 mol; b) 1 மோல்;

c) 1.5 மோல்?

143. மூன்று பெயரிடப்படாத சோதனைக் குழாய்களில் சோடியம் சல்பேட், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் சல்பேட் அமிலத்தின் நிறமற்ற தீர்வுகள் உள்ளன. அனைத்து தீர்வுகளுக்கும் pH மதிப்பு அளவிடப்பட்டது: முதல் சோதனைக் குழாயில் - 2.3, இரண்டாவது - 12.6, மூன்றாவது - 6.9. எந்த சோதனைக் குழாயில் எந்தப் பொருள் உள்ளது?

144. மாணவர் மருந்தகத்தில் காய்ச்சி வடிகட்டிய தண்ணீரை வாங்கினார். இந்த நீரின் pH மதிப்பு 6.0 என்று pH மீட்டர் காட்டியது. பின்னர் மாணவர் இந்த தண்ணீரை நீண்ட நேரம் கொதிக்க வைத்து, கொள்கலனில் வெந்நீரை மேலே நிரப்பி மூடியை மூடினார். அறை வெப்பநிலையில் தண்ணீர் குளிர்ந்தபோது, ​​pH மீட்டர் 7.0 மதிப்பைக் கண்டறிந்தது. இதற்குப் பிறகு, மாணவர் ஒரு வைக்கோல் மூலம் தண்ணீரின் வழியாக காற்றைக் கடந்து சென்றார், மேலும் pH மீட்டர் மீண்டும் 6.0 ஐக் காட்டியது. இந்த pH அளவீடுகளின் முடிவுகளை எவ்வாறு விளக்குவது?

145. ஒரே உற்பத்தியாளரின் இரண்டு பாட்டில் வினிகரில் சற்றே மாறுபட்ட pH மதிப்புகள் கொண்ட தீர்வுகள் இருக்கலாம் என்று ஏன் நினைக்கிறீர்கள்?

இது பாடநூல் பொருள்

நீர் ஒரு பலவீனமான எலக்ட்ரோலைட்; அது சமன்பாட்டின் படி பலவீனமாகப் பிரிகிறது

25 °C இல், 10-7 mol H2O 1 லிட்டர் தண்ணீரில் அயனிகளாக சிதைகிறது. H+ மற்றும் OH- அயனிகளின் செறிவு (mol/l இல்) சமமாக இருக்கும்

தூய நீர் ஒரு நடுநிலை எதிர்வினை உள்ளது. அதில் அமிலம் சேர்க்கப்படும் போது, ​​H+ அயனிகளின் செறிவு அதிகரிக்கிறது, அதாவது. > 10-7 mol/l; OH- அயனிகளின் செறிவு குறைகிறது, அதாவது. 10-7 mol/l க்கும் குறைவாக. காரம் சேர்க்கும் போது, ​​OH- அயனிகளின் செறிவு அதிகரிக்கிறது: > 10-7 mol/l, எனவே 10-7 mol/l க்கும் குறைவாக.

நடைமுறையில், ஒரு கரைசலின் அமிலத்தன்மை அல்லது காரத்தன்மையை வெளிப்படுத்த, செறிவுக்குப் பதிலாக, அதன் எதிர்மறை தசம மடக்கை பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது pH மதிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது:

நடுநிலை நீரில், pH = 7. pH மதிப்புகள் மற்றும் H+ மற்றும் OH- அயனிகளின் தொடர்புடைய செறிவுகள் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 4.

இடையக தீர்வுகள்

பல பகுப்பாய்வு எதிர்வினைகள் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட pH மதிப்பில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன, அவை எதிர்வினை முழுவதும் பராமரிக்கப்பட வேண்டும். சில எதிர்விளைவுகளின் போது, ​​H+ அயனிகளின் பிணைப்பு அல்லது வெளியீட்டின் விளைவாக pH மாறலாம். நிலையான pH மதிப்பை பராமரிக்க, இடையக தீர்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தாங்கல் தீர்வுகள் பெரும்பாலும் இந்த அமிலங்களின் உப்புகளுடன் பலவீனமான அமிலங்களின் கலவைகள் அல்லது அதே தளங்களின் உப்புகளுடன் பலவீனமான தளங்களின் கலவையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, அசிட்டிக் அமிலம் CH3COOH மற்றும் சோடியம் அசிடேட் CH3COONa ஆகியவற்றைக் கொண்ட அசிடேட் இடையகக் கரைசலில் HCl போன்ற வலுவான அமிலத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு சேர்க்கப்பட்டால், அது அசிடேட் அயனிகளுடன் வினைபுரிந்து சிறிது விலகும் CH3COOH ஐ உருவாக்கும்:

எனவே, கரைசலில் சேர்க்கப்பட்ட H+ அயனிகள் சுதந்திரமாக இருக்காது, ஆனால் CH3COO- அயனிகளால் பிணைக்கப்படும், எனவே கரைசலின் pH அரிதாகவே மாறாது. ஒரு அசிடேட் பஃபர் கரைசலில் காரக் கரைசலை சேர்க்கும்போது, ​​OH- அயனிகள் அசிட்டிக் அமிலம் CH3COOH இன் பிரிக்கப்படாத மூலக்கூறுகளால் பிணைக்கப்படும்:

இதன் விளைவாக, இந்த வழக்கில் கரைசலின் pH கிட்டத்தட்ட மாறாமல் இருக்கும்.

இடையக தீர்வுகள் அவற்றின் இடையக விளைவை ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பு வரை வைத்திருக்கின்றன, அதாவது. அவை ஒரு குறிப்பிட்ட தாங்கல் திறன் கொண்டவை. கரைசலின் இடையகத் திறனை விட அதிகமான H+ அல்லது OH- அயனிகள் கரைசலில் இருந்தால், இடையகமற்ற கரைசலில் இருப்பது போல pH கணிசமாக மாறும்.

பொதுவாக, கொடுக்கப்பட்ட மதிப்பீட்டிற்கு எந்த இடையக தீர்வைப் பயன்படுத்த வேண்டும் மற்றும் அது எவ்வாறு தயாரிக்கப்பட வேண்டும் என்பதை மதிப்பீட்டு நடைமுறைகள் குறிப்பிடுகின்றன. 500 மில்லி கரைசலைத் தயாரிப்பதற்காக துல்லியமான pH மதிப்புகளைக் கொண்ட தாங்கல் கலவைகள் ஆம்பூல்களில் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

pH = 1.00.தேவையான பொருட்கள்: 0.084 கிராம் கிளைகோல் (அமினோஅசிடிக் அமிலம் NH2CH2COOH), 0.066 கிராம் சோடியம் குளோரைடு NaCl மற்றும் 2.228 கிராம் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் HCl.

pH = 2.00.கலவை: 3.215 கிராம் சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O, 1.224 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH மற்றும் 1.265 கிராம் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் HCl.

pH = 3.00.கலவை: 4.235 கிராம் சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O, 1.612 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH மற்றும் 1.088 கிராம் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் HCl.

pH = 4.00.கலவை: 5.884 கிராம் சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O, 2.240 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH மற்றும் 0.802 கிராம் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் HCl.

pH = 5.00.கலவை: 10.128 கிராம் சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O மற்றும் 3.920 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

pH = 6.00.கலவை: 6.263 கிராம் சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O மற்றும் 3.160 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

pH = 7.00.கலவை: 1.761 கிராம் பொட்டாசியம் டைஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் KH2PO4 மற்றும் 3.6325 கிராம் சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O.

pH = 8.00.கலவை: 3.464 கிராம் போரிக் அமிலம் H3BO3, 1.117 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH மற்றும் 0.805 கிராம் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் HCl.

pH = 9.00.கலவை: 1.546 கிராம் போரிக் அமிலம் H3BO3, 1.864 கிராம் பொட்டாசியம் குளோரைடு, KCl மற்றும் 0.426 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

pH = 10.00.கலவை: 1.546 கிராம் போரிக் அமிலம் H3BO3, 1.864 கிராம் பொட்டாசியம் குளோரைடு KCl மற்றும் 0.878 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

pH = 11.00.கலவை: 2.225 கிராம் சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O மற்றும் 0.068 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

pH = 12.00.கலவை: 2.225 கிராம் சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O மற்றும் 0.446 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

pH = 13.00.கலவை: 1.864 கிராம் பொட்டாசியம் குளோரைடு KCl மற்றும் 0.942 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

பெயரளவு pH மதிப்பில் இருந்து விலகல்கள் 1 முதல் 10 வரையிலான pH இல் உள்ள தீர்வுகளுக்கு ± 0.02 மற்றும் 11 முதல் 13 வரையிலான pH இல் ± 0.05 ஐ அடைகிறது. நடைமுறை வேலைகளுக்கு இந்த துல்லியம் போதுமானது.

pH மீட்டர்களை அமைக்க, துல்லியமான pH மதிப்புகள் கொண்ட நிலையான இடையக தீர்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

1. pH=4.62 உடன் அசிடேட் பஃபர் கரைசல்: 1 லிட்டர் கரைசலில் 6.005 கிராம் அசிட்டிக் அமிலம் CH3COOH மற்றும் 8.204 கிராம் சோடியம் அசிடேட் CH3COONa.

2. pH=6.88 உடன் பாஸ்பேட் தாங்கல் தீர்வு: 1 லிட்டர் கரைசலில் 4.450 கிராம் சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O மற்றும் 3.400 கிராம் பொட்டாசியம் டைஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் KH2PO4.

3. pH=9.22 உடன் போரேட் பஃபர் கரைசல்: 1 லிட்டர் கரைசலில் 3.81 கிராம் சோடியம் டெட்ராபோரேட் Na2B4O7-10H2O.

4. pH=11.00 உடன் பாஸ்பேட் தாங்கல் தீர்வு: 1 லிட்டர் கரைசலில் 4.450 கிராம் சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O மற்றும் 0.136 கிராம் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு NaOH.

0.1 இடைவெளியுடன் 1.1 முதல் 12.9 வரையிலான pH மதிப்புகளுடன் வேளாண் வேதியியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பகுப்பாய்வுக்கான இடையக தீர்வுகளைத் தயாரிக்க, 7 அடிப்படை பங்கு தீர்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தீர்வு 1. 11.866 கிராம் சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O ஐ தண்ணீரில் கரைத்து, ஒரு வால்யூமெட்ரிக் குடுவையில் 1 லிட்டர் தண்ணீருடன் நீர்த்துப்போகவும் (தீர்வு செறிவு 1/15 M).

தீர்வு 2. 9.073 பொட்டாசியம் டைஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் KH2PO4 ஐ 1 லிட்டர் தண்ணீரில் ஒரு வால்யூமெட்ரிக் குடுவையில் (செறிவு 1/15 M) கரைக்கவும்.

தீர்வு 3. 7.507 கிராம் கிளைகோல் (அமினோஅசெட்டிக் அமிலம்) NH2CH2COOH மற்றும் 5.84 கிராம் சோடியம் குளோரைடு NaCl ஆகியவற்றை 1 லிட்டர் தண்ணீரில் ஒரு வால்யூமெட்ரிக் குடுவையில் கரைக்கவும். இந்த கரைசலில் இருந்து 0.1 N உடன் கலக்கவும். 1.1 முதல் 3.5 வரையிலான pH உடன் தாங்கல் தீர்வுகள் HCl கரைசலுடன் தயாரிக்கப்படுகின்றன; 0.1 N உடன் கலக்கிறது. NaOH கரைசல் pH 8.6 முதல் 12.9 வரையிலான தீர்வுகளைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது.

தீர்வு 4. 21.014 கிராம் சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O ஐ தண்ணீரில் கரைத்து, கரைசலில் 200 மில்லி 1 N சேர்க்கவும். NaOH கரைசல் மற்றும் ஒரு வால்யூமெட்ரிக் குடுவையில் 1 லிட்டர் தண்ணீரில் நீர்த்தவும். இந்த கரைசலை 0.1 N உடன் கலப்பதன் மூலம். 1.1 முதல் 4.9 வரையிலான pH உடன் தாங்கல் தீர்வுகள் HCl கரைசலைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன; 0.1 N உடன் கலக்கிறது. 5.0 முதல் 6.6 வரையிலான pH உடன் தாங்கல் தீர்வுகள் NaOH கரைசலைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன.

தீர்வு 5. 12.367 கிராம் போரிக் அமிலம் H3BO3 ஐ தண்ணீரில் கரைத்து, 1 N இன் 100 மில்லி சேர்க்கவும். NaOH கரைசல் மற்றும் ஒரு வால்யூமெட்ரிக் குடுவையில் 1 லிட்டர் தண்ணீரில் நீர்த்தவும். இந்த கரைசலை 0.1 N உடன் கலப்பதன் மூலம். 7.8 முதல் 8.9 வரையிலான pH உடன் தாங்கல் தீர்வுகள் HCl கரைசலுடன் தயாரிக்கப்படுகின்றன; 0.1 N உடன் கலக்கிறது. 9.3 முதல் 11.0 வரையிலான pH உடன் தாங்கல் தீர்வுகள் NaOH கரைசலைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன.

தீர்வு 6.சரியாக 0.1 N தயார் செய்யவும். HCl தீர்வு;

தீர்வு 7.சரியாக 0.1 N தயார் செய்யவும். NaOH தீர்வு; தீர்வு தயாரிக்க, காய்ச்சி வடிகட்டிய நீர் CO2 ஐ அகற்ற 2 மணி நேரம் வேகவைக்கப்படுகிறது. சேமிப்பகத்தின் போது, ​​தீர்வு கால்சியம் குளோரைடு குழாய் மூலம் காற்றில் இருந்து CO2 இன் உட்செலுத்தலில் இருந்து பாதுகாக்கப்படுகிறது.

சில கரைசல்களில், சேமிப்பகத்தின் போது அச்சு உருவாகிறது, இதைத் தடுக்க, கரைசலில் ஒரு சில துளிகள் தைமால் சேர்க்கவும். தேவையான pH இன் இடையக தீர்வைத் தயாரிக்க, சுட்டிக்காட்டப்பட்ட தீர்வுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் கலக்கப்படுகின்றன (அட்டவணை 5). 100.0 மில்லி திறன் கொண்ட ஒரு ப்யூரெட்டைப் பயன்படுத்தி தொகுதி அளவிடப்படுகிறது. அட்டவணையில் உள்ள தாங்கல் தீர்வுகளின் அனைத்து pH மதிப்புகளும் 20 °C வெப்பநிலையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

ஆரம்ப தீர்வுகளைத் தயாரிக்க இரசாயன தர உலைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சோடியம் ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் Na2HPO4-2H2O இரண்டு முறை முன் படிகமாக்கப்பட்டது. இரண்டாவது மறுபடிகமயமாக்கலின் போது, ​​தீர்வு வெப்பநிலை 90 °C ஐ விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது. இதன் விளைவாக தயாரிப்பு சிறிது ஈரப்படுத்தப்பட்டு இரண்டு நாட்களுக்கு 36 ° C வெப்பநிலையில் ஒரு தெர்மோஸ்டாட்டில் உலர்த்தப்படுகிறது. பொட்டாசியம் டைஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட் KH2PO4 இரண்டு முறை மறுபடிகப்படுத்தப்பட்டு 110-120 °C இல் உலர்த்தப்படுகிறது. சோடியம் குளோரைடு NaCl இரண்டு முறை மறுபடிகப்படுத்தப்பட்டு 120 °C இல் உலர்த்தப்படுகிறது. சிட்ரிக் அமிலம் C6H8O7-H2O இரண்டு முறை மறுபடிகமாக்கப்படுகிறது. இரண்டாவது மறுபடிகமயமாக்கலின் போது, ​​தீர்வு வெப்பநிலை 60 °C ஐ விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது. போரிக் அமிலம் H3BO3 கொதிக்கும் நீரில் இருந்து இரண்டு முறை மறுபடிகமாக்கப்பட்டு 80 °Cக்கு மிகாமல் வெப்பநிலையில் உலர்த்தப்படுகிறது.

pH மதிப்பு தாங்கல் கரைசலின் வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படுகிறது. அட்டவணையில் நிலையான தாங்கல் தீர்வுகளின் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து pH விலகல்களை படம் 6 காட்டுகிறது.

சிக்கலான அளவீடுகளின் போது பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்ட கரைசலில் கொடுக்கப்பட்ட pH ஐ உருவாக்க, பின்வரும் கலவையின் இடையக தீர்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

pH = 1.ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், 0.1 N. தீர்வு.

pH = 2.கிளைகோல் NH2-CH2-COOH மற்றும் அதன் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில உப்பு NH2-CH2-COOH-HCl ஆகியவற்றின் கலவை. 100 மில்லி ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில உப்பு கரைசலில் திடமான கிளைகோல் (0.2-0.3 கிராம்) சேர்க்கப்படுகிறது.

pH = 4-6.5.அசிடேட் கலவை 1 N. சோடியம் அசிடேட் கரைசல் மற்றும் 1 என். அசிட்டிக் அமிலக் கரைசல். தீர்வுகள் சம அளவுகளில் பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன் கலக்கப்படுகின்றன.

pH = 5. 27.22 கிராம் படிக சோடியம் அசிடேட் மற்றும் 60 மில்லி 1 N இன் கரைசல் கலவை. HCl கரைசல் 1 லிட்டர் தண்ணீரில் நீர்த்தப்படுகிறது.

pH = 5.5.அசிடேட் கலவை. 540 கிராம் சோடியம் அசிடேட்டை தண்ணீரில் கரைத்து 1 லிட்டராக நீர்த்தவும். இதன் விளைவாக வரும் கரைசலில் 1 N இன் 500 மில்லி சேர்க்கவும். அசிட்டிக் அமிலக் கரைசல்.

pH = 6.5-8.டிரைத்தனோலமைன் மற்றும் அதன் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில உப்பு. டிரைத்தனோலமைன் N(C2H4OH)3 இன் 1 M கரைசலையும் HCl இன் 1 M கரைசலையும் சம அளவுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு முன் கலக்கவும்.

pH = 8.5-9.0.அம்மோனியா-அசிடேட் கலவை. 500 மில்லி செறிவூட்டப்பட்ட அம்மோனியாவில் 300 மில்லி பனிக்கட்டி அசிட்டிக் அமிலம் மற்றும் 1 லிட்டர் தண்ணீரில் நீர்த்தவும்.

pH = 9.போரேட் கலவை. 100 மில்லி 0.3 M போரிக் அமிலக் கரைசலை 45 மில்லி 0.5 N உடன் கலக்கவும். காஸ்டிக் சோடா கரைசல்.

pH = 8-11.அம்மோனியா என்பது அம்மோனியம் குளோரைடு. 1 N கலக்கவும். NH4OH கரைசல் மற்றும் 1 N. பயன்படுத்துவதற்கு முன் NH4Cl தீர்வு சம அளவுகளில்.

pH = 10. 570 மில்லி செறிவூட்டப்பட்ட அம்மோனியா கரைசலில், 70 கிராம் அம்மோனியம் குளோரைடு சேர்த்து 1 லிட்டர் தண்ணீரில் நீர்த்தவும்.

pH = 11-13.காஸ்டிக் சோடா, 0.1 என். தீர்வு.

நீரின் மொத்த கடினத்தன்மையை சிக்கலான முறையில் தீர்மானிக்கும் போது, ​​சாம்பல்-பழுப்பு தாங்கல் மாத்திரைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை ஒரு காட்டி (எரியோக்ரோம் பிளாக் டி) உடன் தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஒரு தண்ணீர் மாதிரியில் (100 மில்லி), சோடியம் சல்பைட் கரைசலின் சில துளிகள் (கன உலோகங்களை மறைக்க), இரண்டு தாங்கல் மாத்திரைகள் மற்றும் 1 மில்லி செறிவூட்டப்பட்ட அம்மோனியாவைச் சேர்த்தால் போதும். மாத்திரைகள் கரைந்த பிறகு, தீர்வு சிவப்பு நிறமாக மாறும்; இது ஒரு நிலையான பச்சை நிறத்திற்கு 0.02 M EDTA தீர்வுடன் டைட்ரேட் செய்யப்படுகிறது. 1 மில்லி 0.02 M EDTA கரைசல் 0.02 eq/l நீர் கடினத்தன்மைக்கு ஒத்திருக்கிறது. GDR இல் தயாரிக்கப்பட்டது.

pH அளவீடு

தீர்வுகளின் pH ஐ தீர்மானிக்க, சிறப்பு எதிர்வினைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - குறிகாட்டிகள், அதே போல் சாதனங்கள் - pH மீட்டர் (pH இன் எலக்ட்ரோமெட்ரிக் நிர்ணயம்).

pH இன் காட்டி நிர்ணயம்.பெரும்பாலும் பகுப்பாய்வு நடைமுறையில், தீர்வுகளின் pH தோராயமாக எதிர்வினை காட்டி காகிதத்தைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்கப்படுகிறது (0.5-2.0 pH அலகுகள் வரம்பில்). உலகளாவிய காட்டி காகிதத்தைப் பயன்படுத்தி, நீங்கள் pH ஐ மிகவும் துல்லியமாக தீர்மானிக்க முடியும் (0.2-0.3 pH அலகுகள் வரம்பில்). அட்டவணையில் 7 மற்றும் 8 வினைத்திறன் மற்றும் உலகளாவிய காட்டி தாள்களில் தரவைக் காட்டுகின்றன.

உலகளாவிய காட்டி காகிதத்தின் வண்ண மாற்றம் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. 8 மற்றும் 9. இதன் விளைவாக வரும் இடைநிலை நிறங்கள் இணைக்கப்பட்ட ஒப்பீட்டு அளவோடு ஒப்பிடப்படுகின்றன மற்றும் சோதனைத் தீர்வின் pH மதிப்புகள் அதிலிருந்து கண்டறியப்படுகின்றன. குறைந்த உப்பு செறிவுகள் மற்றும் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்கள் இல்லாத நிலையில் அக்வஸ் கரைசல்களின் pH ஐ தீர்மானிக்க காட்டி தாள்கள் பயன்படுத்தப்படலாம். 1.0-11.0 அல்லது 0-12 pH வரம்புடன் உலகளாவிய காட்டி காகிதத்தைப் பயன்படுத்தி pH ஐ தீர்மானித்த பிறகு, குறுகிய pH வரம்புடன் ரிஃபான் காகிதத்தைப் பயன்படுத்தி முடிவு தெளிவுபடுத்தப்படுகிறது.

எலக்ட்ரோமெட்ரிக் pH அளவீடு.இந்த முறை வண்ண தீர்வுகளின் pH ஐ அளவிடுவதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும், இதில் இது நடைமுறையில் சாத்தியமற்றது. அளவீடுகளுக்கு, கருவிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - ஒரு கண்ணாடி மின்முனையுடன் pH மீட்டர், இது பொதுவாக ஹைட்ரஜன் மின்முனையை மாற்றுகிறது. மிகவும் அரிதாக, இந்த நோக்கத்திற்காக ஒரு ஆண்டிமனி அல்லது குயின்ஹைட்ரோன் மின்முனை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கன உலோகங்கள், ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்கள் மற்றும் குறைக்கும் முகவர்கள், அத்துடன் கூழ் தீர்வுகள் மற்றும் குழம்புகள் ஆகியவற்றைக் கொண்ட தீர்வுகளின் pH ஐ தீர்மானிக்க கண்ணாடி மின்முனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு கண்ணாடி மின்முனையுடன் pH ஐ தீர்மானிப்பது emf இன் மாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஹைட்ரஜன் அயனிகளைப் பொறுத்து மீளக்கூடிய ஒரு உறுப்பு.

அமிலக் கரைசலுடன் தொடர்பு கொள்ளும் கண்ணாடி மேற்பரப்பின் சாத்தியம் கரைசலின் pH ஐப் பொறுத்தது. கண்ணாடியின் இந்த பண்பு கண்ணாடி மின்முனைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது - pH குறிகாட்டிகள். ஒரு கண்ணாடி மின்முனை பொதுவாக ஒரு சோதனைக் குழாயின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதன் அடிப்பகுதி மெல்லிய சுவர் கண்ணாடித் தகடு வடிவில் அல்லது 0.01 மிமீக்கு மேல் சுவர் தடிமன் கொண்ட ஒரு பந்து வடிவத்தில் செய்யப்படுகிறது. அறியப்பட்ட pH உடன் ஒரு தாங்கல் கரைசல் கண்ணாடி மின்முனையில் ஊற்றப்பட்டு சோதனைக் கரைசலில் வைக்கப்படுகிறது.

ஒரு கலோமெல் மின்முனையானது குறிப்பு மின்முனையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த மின்முனையானது பாதரசம் கொண்ட ஒரு பாத்திரமாகும், இது பிளாட்டினம் கம்பி மூலம் ஒரு சுற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. பாதரசத்திற்கு மேலே KCl படிகங்களுடன் கூடிய calomel பேஸ்ட் உள்ளது, மேலும் மேல் KCl மற்றும் calomel (Hg2Cl2) ஆகியவற்றின் நிறைவுற்ற கரைசல்கள் உள்ளன. ஒரு மெல்லிய கல்நார் ஃபைபர் மூலம் சோதனை தீர்வுடன் மின்முனையின் தொடர்பு ஏற்படுகிறது. 60 °Cக்கு மிகாமல் வெப்பநிலையில் pH அளவீடுகளுக்கு calomel reference மின்முனையைப் பயன்படுத்தலாம்; ஃவுளூரைடுகளைக் கொண்ட தீர்வுகளின் pH ஐ அளவிட முடியாது.

pH மீட்டர் எப்பொழுதும் சரிபார்க்கப்பட்டு, சோதனை செய்யப்படும் கரைசலின் pH க்கு அருகில் pH இருக்கும் பஃபர் கரைசலைப் பயன்படுத்தி சரிசெய்யப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 2 முதல் 6 வரையிலான வரம்பில் pH ஐ அளவிட, pH = 3 அல்லது 4 உடன் செரென்சன் இடையக தீர்வைத் தயாரிக்கவும் அல்லது pH = 4.62 உடன் நிலையான இடையக தீர்வைப் பயன்படுத்தவும்.

ஆய்வக நடைமுறையில், LPU-01 pH மீட்டர் pH ஐ அளவிட பயன்படுகிறது, இது 4 pH அலகுகளின் வரம்பில் -2 முதல் 14 வரையிலான வரம்பில் உள்ள தீர்வுகளின் pH ஐ தீர்மானிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது: -2-2; 2-4; 6-10; 10-14. சாதனத்தின் உணர்திறன் 0.01 pH ஆகும். அவர்கள் ஒரு சிறப்பு ஆய்வக pH மீட்டர் LPS-02 ஐயும் பயன்படுத்துகின்றனர்; pH மீட்டர் வகை PL-U1 மற்றும் கையடக்க pH மீட்டர்-millivoltmeter PPM-03M1.

அதிகரித்த துல்லியத்தின் தொழில்துறை மாற்றி pH மீட்டர் வகை pH-261 ஆகும், இது தீர்வுகள் மற்றும் கூழ்களின் pH ஐ அளவிடும் நோக்கம் கொண்டது. கள நிலைகளில், pH-47M pH மீட்டர் நீர்வாழ் கரைசல்களின் pH ஐ அளவிட பயன்படுகிறது; உப்பு மண் சாற்றின் pH ஐ அளவிடுவதற்கு - pH மீட்டர் PLP-64; பால் மற்றும் பால் பொருட்களுக்கு, pH மீட்டர் pH-222-2 பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒவ்வொரு சாதனத்திலும் உள்ள வழிமுறைகளின்படி pH மீட்டர்களில் வேலை செய்யப்படுகிறது.

ஹைட்ரஜன் மதிப்பு (PH).அக்வஸ் கரைசல்களின் மிக முக்கியமான பண்புகளில் ஒன்று அவற்றின் அமிலத்தன்மை (அல்லது காரத்தன்மை), இது H + மற்றும் OH - அயனிகளின் செறிவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது ( செ.மீ. மின்னாற்பகுப்பு விலகல். எலக்ட்ரோலைட்டுகள்). அக்வஸ் கரைசல்களில் உள்ள இந்த அயனிகளின் செறிவுகள் ஒரு எளிய உறவால் தொடர்புடையவை = TO w ; (சதுர அடைப்புக்குறிகள் பொதுவாக mol/l அலகுகளில் செறிவைக் குறிக்கின்றன). Kw அளவு நீரின் அயனி தயாரிப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் நிலையானது. எனவே, 0 o C இல் அது 0.11 H 10 –14, 20 o C – 0.69 H 10 –14, மற்றும் 100 o C – 55.0 H 10 –14 க்கு சமம். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் கே w 25 o C, இது 1.00H 10 -14 க்கு சமம். முற்றிலும் தூய நீரில், கரைந்த வாயுக்கள் கூட இல்லை, H + மற்றும் OH - அயனிகளின் செறிவுகள் சமமாக இருக்கும் (தீர்வு நடுநிலையானது). மற்ற சந்தர்ப்பங்களில், இந்த செறிவுகள் ஒத்துப்போவதில்லை: அமிலக் கரைசல்களில், H + அயனிகள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன, அல்கலைன் கரைசல்களில், OH - அயனிகள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. ஆனால் எந்தவொரு அக்வஸ் கரைசலிலும் அவற்றின் தயாரிப்பு நிலையானது. எனவே, இந்த அயனிகளில் ஒன்றின் செறிவை நீங்கள் அதிகரித்தால், மற்ற அயனியின் செறிவு அதே அளவு குறையும். எனவே, ஒரு பலவீனமான அமிலக் கரைசலில், இதில் = 10 –5 mol/l, = 10 –9 mol/l, மற்றும் அவற்றின் தயாரிப்பு இன்னும் 10 –14 க்கு சமமாக இருக்கும். இதேபோல், காரக் கரைசலில் = 3.7H 10 –3 mol/l = 10 –14 /3.7H 10 –3 = 2.7H 10 –11 mol/l.

மேற்கூறியவற்றிலிருந்து, ஒரு கரைசலின் அமிலத்தன்மை அதில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவைக் குறிப்பதன் மூலம் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி வெளிப்படுத்த முடியும். உதாரணமாக, தூய நீரில் = 10 -7 mol/l. நடைமுறையில், அத்தகைய எண்களுடன் செயல்படுவது சிரமமாக உள்ளது. கூடுதலாக, கரைசல்களில் உள்ள H + அயனிகளின் செறிவுகள் நூற்றுக்கணக்கான டிரில்லியன் மடங்குகளில் வேறுபடலாம் - தோராயமாக 10-15 mol/l (வலுவான கார கரைசல்கள்) முதல் 10 mol/l (செறிவூட்டப்பட்ட ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம்) வரை, இது எதையும் சித்தரிக்க முடியாது. வரைபடம். எனவே, ஒரு கரைசலில் ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவுக்கு, எதிர் அடையாளத்துடன் எடுக்கப்பட்ட 10 இன் அடுக்கு மட்டுமே குறிக்கப்பட வேண்டும் என்று நீண்ட காலமாக ஒப்புக் கொள்ளப்பட்டது; இதைச் செய்ய, செறிவு 10x சக்தியாக வெளிப்படுத்தப்பட வேண்டும், பெருக்கி இல்லாமல், எடுத்துக்காட்டாக, 3.7H 10 –3 = 10 –2.43. (மிகவும் துல்லியமான கணக்கீடுகளுக்கு, குறிப்பாக செறிவூட்டப்பட்ட தீர்வுகளில், அயனிகளின் செறிவுக்குப் பதிலாக அவற்றின் செயல்பாடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.) இந்த அடுக்கு ஹைட்ரஜன் அடுக்கு என்றும், சுருக்கமான pH - ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஜெர்மன் வார்த்தையான Potenz - கணித பட்டம் ஆகியவற்றிலிருந்து அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு, வரையறையின்படி, pH = –log[H + ]; இந்த மதிப்பு சிறிய வரம்புகளுக்குள் மாறுபடும் - -1 முதல் 15 வரை மட்டுமே (மற்றும் அடிக்கடி - 0 முதல் 14 வரை). இந்த வழக்கில், H + அயனிகளின் செறிவில் 10 மடங்கு மாற்றம் ஒரு அலகு pH இன் மாற்றத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது. 1909 ஆம் ஆண்டில், டேனிஷ் இயற்பியல் வேதியியலாளர் மற்றும் உயிர் வேதியியலாளர் எஸ்.பி.எல். சோரன்சென் என்பவரால் அறிவியல் பயன்பாட்டிற்கு pH பதவி அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, அவர் பீர் மால்ட்டின் நொதித்தல் மற்றும் நடுத்தரத்தின் அமிலத்தன்மையின் போது நிகழும் செயல்முறைகளை ஆய்வு செய்தார்.

அறை வெப்பநிலையில் நடுநிலைக் கரைசல்களில் pH = 7, அமிலக் கரைசல்களில் pH< 7, а в щелочных рН >7. அக்வஸ் கரைசலின் தோராயமான pH மதிப்பை குறிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, pH இல் மெத்தில் ஆரஞ்சு< 3,1 имеет красный цвет, а при рН >4.4 - மஞ்சள்; pH இல் லிட்மஸ்< 6,1 красный, а при рН >8 - நீலம், முதலியன மிகவும் துல்லியமாக (ஒரு பகுதியின் நூறில் ஒரு பங்கு வரை) pH மதிப்பை சிறப்பு சாதனங்களைப் பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும் - pH மீட்டர். அத்தகைய சாதனங்கள் ஒரு தீர்வில் மூழ்கியிருக்கும் ஒரு சிறப்பு மின்முனையின் மின் திறனை அளவிடுகின்றன; இந்த சாத்தியக்கூறு கரைசலில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் செறிவைச் சார்ந்துள்ளது மற்றும் அதிக துல்லியத்துடன் அளவிட முடியும்.

பல்வேறு அமிலங்கள், தளங்கள், உப்புகள் (0.1 mol/l செறிவு), அத்துடன் சில கலவைகள் மற்றும் இயற்கை பொருட்களின் தீர்வுகளின் pH மதிப்புகளை ஒப்பிடுவது சுவாரஸ்யமானது. நட்சத்திரக் குறியால் குறிக்கப்பட்ட மோசமாக கரையக்கூடிய சேர்மங்களுக்கு, நிறைவுற்ற கரைசல்களின் pH கொடுக்கப்படுகிறது.

பல சுவாரஸ்யமான அவதானிப்புகளைச் செய்ய அட்டவணை அனுமதிக்கிறது. pH மதிப்புகள், எடுத்துக்காட்டாக, அமிலங்கள் மற்றும் தளங்களின் ஒப்பீட்டு வலிமையை உடனடியாகக் குறிக்கின்றன. பலவீனமான அமிலங்கள் மற்றும் தளங்களால் உருவாகும் உப்புகளின் நீராற்பகுப்பின் விளைவாக நடுநிலை சூழலில் ஒரு வலுவான மாற்றம், அத்துடன் அமில உப்புகளின் விலகலின் போது தெளிவாகத் தெரியும்.

இயற்கை நீர் எப்போதும் ஒரு அமில எதிர்வினை (pH< 7) из-за того, что в ней растворен углекислый газ; при его реакции с водой образуется кислота: СО 2 + Н 2 О « Н + + НСО 3 2– . Если насытить воду углекислым газом при атмосферном давлении, рН полученной «газировки» будет равен 3,7; такую кислотность имеет примерно 0,0007%-ный раствор соляной кислоты – желудочный сок намного кислее! Но даже если повысить давление CO 2 над раствором до 20 атм, значение pH не опускается ниже 3,3. Это значит, что газированную воду (в умеренных количествах, конечно) можно пить без вреда для здоровья, даже если она насыщена углекислым газом.

உயிரினங்களின் வாழ்க்கைக்கு சில pH மதிப்புகள் மிகவும் முக்கியமானவை. அவற்றில் உயிர்வேதியியல் செயல்முறைகள் கண்டிப்பாக குறிப்பிடப்பட்ட அமிலத்தன்மையில் நிகழ வேண்டும். உயிரியல் வினையூக்கிகள் - நொதிகள் குறிப்பிட்ட pH வரம்புகளுக்குள் மட்டுமே செயல்பட முடியும், மேலும் அவை இந்த வரம்புகளுக்கு அப்பால் செல்லும்போது, ​​அவற்றின் செயல்பாடு கூர்மையாக குறையும். எடுத்துக்காட்டாக, புரதங்களின் நீராற்பகுப்பை ஊக்குவித்து, வயிற்றில் உள்ள புரத உணவுகளின் செரிமானத்தை ஊக்குவிக்கும் பெப்சின் நொதியின் செயல்பாடு, அதிகபட்சமாக சுமார் 2 pH மதிப்புகளில் உள்ளது. எனவே, சாதாரண செரிமானத்திற்கு இரைப்பை சாறு அவசியம். மிகவும் குறைந்த pH மதிப்புகள் உள்ளன: பொதுவாக 1.53–1. இரைப்பைப் புண் ஏற்பட்டால், pH சராசரியாக 1.48 ஆக குறைகிறது, மேலும் சிறுகுடல் புண் இருந்தால் அது 105 ஐ கூட அடையலாம். இரைப்பைச் சாற்றின் சரியான pH மதிப்பு இன்ட்ராகாஸ்ட்ரிக் பரிசோதனை (pH ஆய்வு) மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. ஒரு நபருக்கு குறைந்த அமிலத்தன்மை இருந்தால், ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தின் பலவீனமான கரைசலை உணவுடன் எடுத்துக்கொள்வதை மருத்துவர் பரிந்துரைக்கலாம், மேலும் அதிக அமிலத்தன்மை இருந்தால், ஆன்டாக்சிட் முகவர்களை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், எடுத்துக்காட்டாக, மெக்னீசியம் அல்லது அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடுகள். சுவாரஸ்யம் என்னவென்றால், எலுமிச்சை சாறு குடித்தால், இரைப்பை சாற்றின் அமிலத்தன்மை... குறையும்! உண்மையில், சிட்ரிக் அமிலத்தின் தீர்வு இரைப்பை சாற்றில் உள்ள வலுவான ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தை மட்டுமே நீர்த்துப்போகச் செய்யும்.

உடலின் உயிரணுக்களில் pH சுமார் 7 ஆகவும், புற-செல்லுலார் திரவத்தில் 7.4 ஆகவும் உள்ளது. செல்களுக்கு வெளியே அமைந்துள்ள நரம்பு முனைகள் pH இன் மாற்றங்களுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. திசுக்களுக்கு இயந்திர அல்லது வெப்ப சேதம் ஏற்படும் போது, ​​செல் சுவர்கள் அழிக்கப்பட்டு, அவற்றின் உள்ளடக்கங்கள் நரம்பு முடிவுகளை அடையும். இதன் விளைவாக, ஒரு நபர் வலியை உணர்கிறார். ஸ்காண்டிநேவிய ஆராய்ச்சியாளர் ஓலாஃப் லிண்டால் பின்வரும் பரிசோதனையை நடத்தினார்: ஒரு சிறப்பு ஊசி இல்லாத உட்செலுத்தியைப் பயன்படுத்தி, ஒரு நபரின் தோல் வழியாக மிக மெல்லிய கரைசல் செலுத்தப்பட்டது, இது செல்களை சேதப்படுத்தாது, ஆனால் நரம்பு முடிவுகளில் செயல்பட்டது. இது வலியை ஏற்படுத்தும் ஹைட்ரஜன் கேஷன்கள் என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் கரைசலின் pH குறைவதால், வலி ​​தீவிரமடைகிறது. இதேபோல், பூச்சிகள் அல்லது தொட்டால் எரிச்சலூட்டுகிற பூச்சிகள் மூலம் தோலின் கீழ் செலுத்தப்படும் ஃபார்மிக் அமிலத்தின் தீர்வு நேரடியாக "நரம்புகளில் செயல்படுகிறது." திசுக்களின் வெவ்வேறு pH மதிப்புகள் சில அழற்சிகளுடன் ஒரு நபர் ஏன் வலியை உணர்கிறார், மற்றவர்களுக்கு - இல்லை என்பதை விளக்குகிறது.

சுவாரஸ்யமாக, தோலின் கீழ் சுத்தமான தண்ணீரை உட்செலுத்துவது குறிப்பாக கடுமையான வலியை உருவாக்கியது. இந்த நிகழ்வு, முதல் பார்வையில் விசித்திரமானது, பின்வருமாறு விளக்கப்படுகிறது: ஆஸ்மோடிக் அழுத்தத்தின் விளைவாக செல்கள் சுத்தமான தண்ணீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​அவை சிதைந்து, அவற்றின் உள்ளடக்கங்கள் நரம்பு முடிவுகளை பாதிக்கின்றன.

இரத்தத்தின் pH மதிப்பு மிகக் குறுகிய வரம்புகளுக்குள் இருக்க வேண்டும்; ஒரு சிறிய அமிலமயமாக்கல் (அமிலத்தன்மை) அல்லது காரமயமாக்கல் (அல்கலோசிஸ்) கூட உயிரினத்தின் மரணத்திற்கு வழிவகுக்கும். மூச்சுக்குழாய் அழற்சி, சுற்றோட்ட செயலிழப்பு, நுரையீரல் கட்டிகள், நிமோனியா, நீரிழிவு நோய், காய்ச்சல், சிறுநீரகம் மற்றும் குடல் பாதிப்பு போன்ற நோய்களில் அமிலத்தன்மை காணப்படுகிறது. இரத்த சோகை, CO விஷம், ஹிஸ்டீரியா, மூளைக் கட்டி, பேக்கிங் சோடா அல்லது கார மினரல் வாட்டர்களின் அதிகப்படியான நுகர்வு மற்றும் டையூரிடிக் மருந்துகளை உட்கொள்வதன் மூலம் நுரையீரலின் ஹைபர்வென்டிலேஷன் (அல்லது தூய ஆக்ஸிஜனை உள்ளிழுப்பதன் மூலம்) அல்கோலோசிஸ் காணப்படுகிறது. சுவாரஸ்யமாக, தமனி இரத்தத்தின் pH பொதுவாக 7.37-7.45 வரம்பில் இருக்க வேண்டும், மற்றும் சிரை இரத்தம் - 7.34-7.43. பல்வேறு நுண்ணுயிரிகளும் சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. இதனால், நோய்க்கிருமி நுண்ணுயிரிகள் சற்று கார சூழலில் விரைவாக உருவாகின்றன, அதே நேரத்தில் அவை அமில சூழலை தாங்க முடியாது. எனவே, (ஊறுகாய், உப்பு) பொருட்களைப் பாதுகாக்க, ஒரு விதியாக, அமிலக் கரைசல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றில் வினிகர் அல்லது உணவு அமிலங்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன. ரசாயன தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளுக்கு pH இன் சரியான தேர்வு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

விரும்பிய pH மதிப்பைப் பராமரித்தல் மற்றும் நிலைமைகள் மாறும்போது ஒரு திசையில் அல்லது மற்றொரு திசையில் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் விலகுவதைத் தடுப்பது பஃபர் (ஆங்கில பஃப் - மென்மையான அதிர்ச்சிகள்) தீர்வுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் சாத்தியமாகும். இத்தகைய தீர்வுகள் பெரும்பாலும் பலவீனமான அமிலம் மற்றும் அதன் உப்பு அல்லது பலவீனமான அடித்தளம் மற்றும் அதன் உப்பு ஆகியவற்றின் கலவையாகும். இத்தகைய தீர்வுகள் "எதிர்ப்பு", சில வரம்புகளுக்குள் (இடையக திறன் என அழைக்கப்படுகின்றன), அவற்றின் pH ஐ மாற்ற முயற்சிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் அசிட்டிக் அமிலம் மற்றும் சோடியம் அசிடேட் ஆகியவற்றின் கலவையை சிறிது அமிலமாக்க முயற்சித்தால், அசிடேட் அயனிகள் அதிகப்படியான H + அயனிகளை சிறிது பிரிக்கப்பட்ட அசிட்டிக் அமிலத்துடன் பிணைக்கும், மேலும் கரைசலின் pH அரிதாகவே மாறாது (அசிடேட் அயனிகள் நிறைய உள்ளன. தாங்கல் கரைசலில், அவை முழுமையான விலகல் சோடியம் அசிடேட்டின் விளைவாக உருவாகின்றன). மறுபுறம், நீங்கள் அத்தகைய கரைசலில் சிறிது காரத்தை அறிமுகப்படுத்தினால், pH மதிப்பை பராமரிக்கும் போது அதிகப்படியான OH - அயனிகள் அசிட்டிக் அமிலத்தால் நடுநிலையாக்கப்படும். மற்ற இடையக தீர்வுகள் இதே வழியில் செயல்படுகின்றன, அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட pH மதிப்பை பராமரிக்கின்றன. பாஸ்போரிக் அமிலம் மற்றும் பலவீனமான கரிம அமிலங்களின் தீர்வுகள் - ஆக்ஸாலிக், டார்டாரிக், சிட்ரிக், பிதாலிக், முதலியன இடையகக் கரைசலின் குறிப்பிட்ட pH மதிப்பு தாங்கல் கூறுகளின் செறிவைச் சார்ந்துள்ளது. இவ்வாறு, அசிடேட் பஃபர் 3.8-6.3 வரம்பில் கரைசலின் pH ஐ பராமரிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது; பாஸ்பேட் (KH 2 PO 4 மற்றும் Na 2 HPO 4 கலவை) - 4.8 - 7.0 வரம்பில், போரேட் (Na 2 B 4 O 7 மற்றும் NaOH கலவை) - 9.2-11 வரம்பில், முதலியன.

பல இயற்கை திரவங்கள் தாங்கல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு உதாரணம் கடல் நீர், இதில் தாங்கல் பண்புகள் பெரும்பாலும் கரைந்த கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் பைகார்பனேட் அயனிகள் HCO 3 -. பிந்தையவற்றின் ஆதாரம், CO 2 க்கு கூடுதலாக, அதிக அளவு கால்சியம் கார்பனேட் குண்டுகள், சுண்ணாம்பு மற்றும் கடலில் உள்ள சுண்ணாம்பு படிவுகள் வடிவில் உள்ளது. சுவாரஸ்யமாக, வளிமண்டலத்திற்கு ஆக்ஸிஜனின் முக்கிய சப்ளையர்களில் ஒன்றான பிளாங்க்டனின் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாடு சுற்றுச்சூழலின் pH இன் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. கரைந்த கார்பன் டை ஆக்சைடை உறிஞ்சும் போது சமநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் விளைவாக Le Chatelier இன் கொள்கையின்படி இது நிகழ்கிறது: 2H + + CO 3 2 - " H + + HCO 3 - " H 2 CO 3 " H 2 O + CO 2. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது CO 2 + H 2 O + hv ® 1/n(CH 2 O) n + O 2 கரைசலில் இருந்து அகற்றப்படும் போது, ​​சமநிலை வலதுபுறமாக மாறுகிறது மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அதிக காரமாகிறது. உடலின் செல்களில், CO 2 இன் நீரேற்றம் கார்போனிக் அன்ஹைட்ரேஸ் என்சைம் மூலம் வினையூக்கப்படுகிறது.

செல்லுலார் திரவம் மற்றும் இரத்தமும் இயற்கையான தாங்கல் தீர்வுகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். இவ்வாறு, இரத்தத்தில் சுமார் 0.025 mol/l கார்பன் டை ஆக்சைடு உள்ளது, மேலும் ஆண்களில் அதன் உள்ளடக்கம் பெண்களை விட தோராயமாக 5% அதிகமாக உள்ளது. இரத்தத்தில் உள்ள பைகார்பனேட் அயனிகளின் செறிவு தோராயமாக ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் (ஆண்களிலும் அவை அதிகமாக உள்ளன).

மண்ணை சோதிக்கும் போது, ​​pH மிக முக்கியமான பண்புகளில் ஒன்றாகும். வெவ்வேறு மண்ணில் pH 4.5 முதல் 10 வரை இருக்கலாம். pH மதிப்பு, குறிப்பாக, மண்ணின் ஊட்டச்சத்து உள்ளடக்கத்தையும், குறிப்பிட்ட மண்ணில் எந்தெந்த தாவரங்கள் வெற்றிகரமாக வளர முடியும் என்பதை தீர்மானிக்கப் பயன்படுத்தலாம். எடுத்துக்காட்டாக, மண்ணின் pH 6.0 க்குக் கீழே இருக்கும்போது பீன்ஸ், கீரை மற்றும் கருப்பு திராட்சை வத்தல் ஆகியவற்றின் வளர்ச்சி தடைபடுகிறது; முட்டைக்கோஸ் - 5.4 க்கு கீழே; ஆப்பிள் மரங்கள் - 5.0 க்கு கீழே; உருளைக்கிழங்கு - 4.9 க்கு கீழே. அமில மண் பொதுவாக குறைந்த ஊட்டச்சத்து நிறைந்ததாக இருக்கும், ஏனெனில் அவை தாவரங்களுக்கு தேவையான உலோக கேஷன்களை தக்கவைத்துக்கொள்ளும் திறன் குறைவாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, மண்ணுக்குள் நுழையும் ஹைட்ரஜன் அயனிகள் அதிலிருந்து பிணைக்கப்பட்ட Ca 2+ அயனிகளை இடமாற்றம் செய்கின்றன. மேலும் அதிக செறிவு உள்ள களிமண் (அலுமினோசிலிகேட்) பாறைகளிலிருந்து இடம்பெயர்ந்த அலுமினிய அயனிகள் விவசாய பயிர்களுக்கு நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தவை.

அமில மண்ணை ஆக்ஸிஜனேற்ற, சுண்ணாம்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது - அதிகப்படியான அமிலத்தை படிப்படியாக பிணைக்கும் பொருட்களைச் சேர்ப்பது. அத்தகைய பொருள் இயற்கை தாதுக்களாக இருக்கலாம் - சுண்ணாம்பு, சுண்ணாம்பு, டோலமைட், அத்துடன் சுண்ணாம்பு, உலோகத் தாவரங்களிலிருந்து வரும் கசடு. பயன்படுத்தப்படும் deoxidizer அளவு மண்ணின் தாங்கல் திறனைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, சுண்ணாம்பு களிமண் மண்ணுக்கு மணல் மண்ணை விட அதிக ஆக்ஸிஜனேற்ற பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன.

மழைநீரின் pH அளவீடுகள் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை, இதில் சல்பூரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்கள் இருப்பதால் மிகவும் அமிலமாக இருக்கும். இந்த அமிலங்கள் நைட்ரஜன் மற்றும் சல்பர் (IV) ஆக்சைடுகளிலிருந்து வளிமண்டலத்தில் உருவாகின்றன, அவை ஏராளமான தொழிற்சாலைகள், போக்குவரத்து, கொதிகலன் வீடுகள் மற்றும் அனல் மின் நிலையங்களில் இருந்து வெளியேற்றப்படுகின்றன. குறைந்த pH மதிப்பு (5.6 க்கும் குறைவாக) கொண்ட அமில மழை தாவரங்களையும் நீர்நிலைகளின் வாழும் உலகத்தையும் அழிக்கிறது என்பது அறியப்படுகிறது. எனவே, மழைநீரின் pH தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்படுகிறது.

இல்யா லீன்சன்