Một dung dịch A có giá trị pH nhỏ hơn 7 dung dịch A sẽ làm
|
pH là một chỉ số xác định tính chất hoá học của nước, là thước đo mức độ axit/ bazơ của nước. Thang pH chỉ từ 0-14, do đó độ pH cao nhất là 14. Về lý thuyết, độ pH trung tính của nước là 7. Khi độ pH > 7 dung dịch lại mang tính kiềm(bazơ). Khi độ pH < 7 thì dung dịch mang tính axit. Thang tính pH là một hàm số Logarrit. Ví dụ pH = 5 có tính a xit cao gấp 10 lần pH = 6, gấp 100 lần so với pH = 7. Theo tiêu chuẩn, pH của nước sử dụng cho sinh hoạt là 6,0 – 8,5 và của nước ăn uống uống là 6,5 – 8,5. Show
Công thức tính độ pH: pH = -log[H+]  Người ta thường đo độ pH của nguồn nước để– Đánh giá khả năng ăn mòn kim loại đối với đường ống, các vật chứa nước. » Hệ thống lọc nước sinh hoạt công suất lớn » NINH BÌNH: Người dân hoang mang vì nước máy có giun 2. Ảnh hưởng của độ pH tới đời sống– pH ảnh hưởng đến vị của nước. 3. Các dấu hiệu của pH thấp– Thường dễ thấy nhất là các vết mờ màu xanh rêu trên các vật chứa bằng đồng, các vết nâu đỏ trên các vật bằng sắt thép. Dấu hiệu khó thấy hơn là các vật dụng kim loại bị mòn dần (dấu hiệu ăn mòn của axit) 4. Cách điều chỉnh khi độ pH quá thấp, xử lý nâng PH – trung hòa PH.– Sử dụng bộ lọc trung hòaNếu pH không quá thấp, có thể dùng các bộ lọc có vật liệu chính là Calcite (từ đá vôi) hoặc magnesia (magnesium oxide) để nâng pH. Bộ lọc kiểu này có khả năng lọc cặn nên cần thường xuyên rửa ngược, tránh gây tắc nghẽn. Các vật liệu trong bộ lọc tan từ từ và hao hụt dần. Vì thế nên thường xuyên kiểm tra và bổ sung định kỳ. – Điều chỉnh độ pH bằng hoá chấtVới quy mô lớn hoặc khi pH quá thấp, thường dùng bơm định lượng để châm soda hoặc hỗn hợp Soda và Hypochlorite. Việc điều chỉnh bơm sẽ được tính toán dựa trên thực tế, cân đối giữa các tham số: lưu lượng bơm, độ pH, nồng độ dung dịch hoá chất để đảm bảo pH tăng vừa đủ. Khi nguồn nước bị ô nhiễm sắt hoặc nhiễm khuẩn, việc điều chỉnh nồng độ dung dịch soda, hypochlorite sẽ phức tạp hơn. Trong một số trường hợp, có thể sẽ dùng Kali để nâng pH, nhưng phải tính toán kỹ lưỡng để không gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ. – Phương pháp tăng độ pH thủ côngNếu muốn tăng pH lên có thể hòa vào một ít nước vôi trong đây chính là hidroxitcanxi sẽ làm cho pH của nước tăng lên từ 6,5-8,0. Đối với nước ao, hồ mưa nhiều ngày liên tục sẽ làm cho pH ở ao hồ xuống dưới 6,5 do đó người ta rắc vôi bột để điều chỉnh pH, vì vôi là ôxitcanxi khi cho vào nước sẽ tạo thành CaCO3 kết tủa và hydroxitcanxi tan trong nước Ca(OH)2. Vì độ pH thấp quá sẽ gây cho cá lồi mắt và một số bệnh khác, hơn nữa canxi cũng là chất điện giải không thể thiếu đối với con người cũng như cá vậy. – Sử dụng hạt nâng pH+ Thành phần hóa học cơ bản là CaCO3 > 90% * Ưu điểm– Không cần sử dụng hóa chất và các thiết bị đi kèm như bình pha hoá chất, bơm định lượng. * Phạm vi ứng dụng– pH nước đầu vào > 4,0. * Khuyến cáo sử dụng– Hạt L.S có thể sử dụng kết hợp với ODM-2F, ODM-3F, cát thạch anh để nâng pH, tạo độ trong cho nước đồng thời khử các chất ô nhiễm khác, nếu có, trong nguồn nước. Khi sử dụng kết hợp, phải bố trí hạt L.S phía trên cùng của bình lọc. DoctorHouses – chuyên gia lọc nước, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và test nước miễn phí nhé Hotline 0966.59.69.08 (Mr.long) pH là chỉ số đo độ hoạt động (hoạt độ) của các ion H3O⁺ (H+) trong dung dịch và vì vậy là độ axít hay base của nó. Trong các hệ dung dịch nước, hoạt độ của ion hiđrô được quyết định bởi hằng số điện ly của nước (Kw) = 1,008 × 10−14 ở 25°C) và tương tác với các ion khác có trong dung dịch. Do hằng số điện ly này nên một dung dịch trung hòa (hoạt độ của các ion hiđrô cân bằng với hoạt độ của các ion hiđrôxít) có pH xấp xỉ 7. Các dung dịch nước có giá trị pH nhỏ hơn 7 được coi là có tính axít, trong khi các giá trị pH lớn hơn 7 được coi là có tính kiềm.
Khái niệm này được S.P.L. Sørensen (và Linderström-Lang) đưa ra vào năm 1909 và có nghĩa là "pondus hydrogenii" ("độ hoạt động của hiđrô") trong tiếng Latinh.[1] Tuy nhiên, các nguồn khác thì cho rằng tên gọi này xuất phát từ thuật ngữ tiếng Pháp "pouvoir hydrogène." [2][3][4] Trong tiếng Anh, pH có thể là viết tắt của "hydrogen power,"[2][3][4] "power of hydrogen," [5][6] hoặc "potential of hydrogen."[1][7][8] Tất cả các thuật ngữ này đều đúng về mặt kỹ thuật.
Mặc dù pH không có đơn vị đo, nhưng nó không phải là thang đo ngẫu nhiên; số đo sinh ra từ định nghĩa dựa trên độ hoạt động của các ion hiđrô trong dung dịch.
Công thức để tính pH là:
[H+] biểu thị hoạt độ của các ion H+ (hay chính xác hơn là [H3O+], tức các ion hiđrônium), được đo theo mol trên lít (còn gọi là phân tử gam). Trong các dung dịch loãng (như nước sông hay từ vòi nước) thì hoạt độ xấp xỉ bằng nồng độ của ion H+.
Log10 biểu thị lôgarit cơ số 10, và pH vì thế được định nghĩa là thang đo lôgarít của tính axít. Ví dụ, dung dịch có pH=8,2 sẽ có độ hoạt động [H+] (nồng độ) là 10−8.2 mol/L, hay khoảng 6,31 × 10−9 mol/L; một dung dịch có hoạt độ của [H+] là 4,5 × 10−4 mol/L sẽ có giá trị pH là −log10(4,5 × 10−4), hay khoảng 3,35.
Trong dung dịch nước ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP), giá trị pH bằng 7 chỉ ra tính trung hòa (tức nước tinh khiết) do nước phân ly một cách tự nhiên thành các ion H+ và OH− với nồng độ tương đương 1×10−7 mol/L. Một giá trị pH thấp hơn (ví dụ pH = 3) chỉ ra rằng độ axít đã tăng lên, và một giá trị pH cao hơn (ví dụ pH = 11) chỉ ra rằng độ kiềm đã tăng lên.
pH trung hòa không chính xác bằng 7; nó chỉ ngầm ý là nồng độ các ion H+ là chính xác bằng 1×10−7 mol/L. Tuy nhiên, các giá trị là đủ gần để pH trung hòa là 7,00 tới ba chữ số đáng kể nhất, nó là đủ gần để người ta coi nó chính xác bằng 7. Trong các dung dịch không chứa nước hay ở các điều kiện không tiêu chuẩn, thì giá trị pH trung hòa thậm chí có thể không gần với 7. Thay vì thế, nó liên quan với hằng số điện ly cho dung môi cụ thể đang được sử dụng. (Lưu ý rằng nước tinh khiết, khi tiếp xúc với khí quyển, sẽ hấp thụ một phần cacbon dioxide, một số trong các phân tử CO2 này sẽ phản ứng với nước để tạo ra axít cacbonic, axit cacbonic tiếp tục phân li tạo ra H+, vì thế làm giảm pH xuống còn khoảng 5,7.
Phần lớn các chất có pH nằm trong khoảng từ 0 đến 14, mặc dù các chất cực axít hay cực kiềm có thể có pH < 0 hay pH > 14.
pH có thể được đo:
Còn có khái niệm pOH, về ngữ nghĩa là ngược lại với pH, nó đo nồng độ các ion OH−. Do nước là tự ion hóa, và ghi [OH−] như là nồng độ của các ion hiđrôxít, chúng ta có K w = [ H + ] [ OH − ] ≈ 10 − 14 {\displaystyle K_{w}=\left[{\mbox{H}}^{+}\right]\left[{\mbox{OH}}^{-}\right]\approx 10^{-14}} (*)(**)trong đó Kw là hằng số ion hóa của nước. Do log 10 K w = log 10 [ H + ] + log 10 [ OH − ] {\displaystyle \log _{10}K_{w}=\log _{10}\left[{\mbox{H}}^{+}\right]+\log _{10}\left[{\mbox{OH}}^{-}\right]}bằng các đồng nhất thức lôgarít, ta có quan hệ sau: − 14 = log 10 [ H + ] + log 10 [ OH − ] {\displaystyle -14=\log _{10}\left[{\mbox{H}}^{+}\right]+\log _{10}\left[{\mbox{OH}}^{-}\right]} (*)và vì vậy: pOH = − log 10 [ OH − ] = 14 + log 10 [ H + ] = 14 − pH {\displaystyle {\mbox{pOH}}=-\log _{10}\left[{\mbox{OH}}^{-}\right]=14+\log _{10}\left[{\mbox{H}}^{+}\right]=14-{\mbox{pH}}} (*)(*) Chỉ chính xác ở nhiệt độ 298,15 K (25°C), chấp nhận được cho phần lớn các tính toán trong phòng thí nghiệm. (**) K w = 1 , 008 × 10 − 14 {\displaystyle K_{w}=1,008\times 10^{-14}} Các giá trị pH cho các axít yếu và mạnh có thể tính xấp xỉ theo các giả thiết nhất định. Theo Thuyết axit-base Brønsted-Lowry, axít mạnh hay yếu hơn chỉ là khái niệm tương đối. Nhưng ở đây chúng ta định nghĩa axít mạnh là những loại mà có tính axít mạnh hơn ion hiđrônium (H3O+). Trong trường hợp đó phản ứng phân ly (chặt chẽ thì HX + H2O↔H3O++X- nhưng đơn giản hóa thành HX↔H++X-) diễn ra hoàn toàn, tức là không còn axít chưa phản ứng trong dung dịch. Vì thế sự hòa tan của axít mạnh HCl trong nước có thể biểu diễn như sau: HCl(dd) → H+ + Cl-Điều này có nghĩa là trong dung dịch 0,01 mol/L của HCl nó là xấp xỉ rằng ở đây có nồng độ 0,01 mol/L các ion hiđrô hòa tan. Từ trên đây ta có pH bằng: pH = −log10 [H+]: pH = −log (0,01)nó tương đương với 2. Đối với các axít yếu, phản ứng phân ly không diễn ra hoàn toàn. Sự cân bằng đạt được giữa các ion hiđrô và gốc base. Dưới đây chỉ ra sự cân bằng phản ứng của axít mêtanoic và các ion của nó: HCOOH(dd) ↔ H+ + HCOO-Cần thiết phải biết giá trị của hằng số cân bằng của phản ứng cho mỗi axít để có thể tính pH của nó. Trong ngữ cảnh pH, nó được gọi là hằng số axít (hằng số phân li của axít) nhưng được thực hiện theo cùng cách thức (xem cân bằng hóa học): Ka = [ion hiđrô][ion axít] / [axít]Đối với HCOOH, Ka = 1,6 × 10−4 (có tài liệu cho biết một số giá trị khác của Ka) Khi tính toán pH của các axít yếu, thông thường người ta giả sử rằng nước không cung cấp bất kỳ ion hiđrô nào. Điều này đơn giản hóa tính toán và nồng độ cung cấp bởi nước, 1×10−7 mol, thông thường là không đáng kể. Với dung dịch 0,1 mol/L axít mêtanoic (HCOOH), hằng số axít là tương đương với: Ka = [H+][HCOO-] / [HCOOH]Cho rằng lượng không biết trước của axít đã phân ly, [HCOOH] sẽ bị giảm đi bằng chính lượng này, trong khi [H+] và [HCOO-] mỗi thứ sẽ tăng bằng chính lượng này. Vì thế, [HCOOH] có thể thay thế bằng 0,1 − x, và [H+] và [HCOO-] có thể thay thế bằng x, cho ta phương trình sau: 1 , 6 × 10 − 4 = x 2 0 , 1 − x {\displaystyle 1,6\times 10^{-4}={\frac {x^{2}}{0,1-x}}}Giải phương trình này ta có x là 3,9×10−3, nó là nồng độ của các ion hiđrô sau khi phân ly. Vì thế pH bằng −log(3,9×10−3), hay khoảng 2,4. Cây tú cầu (Hydrangea macrophylla) ra hoa màu hồng hay xanh lam, phụ thuộc vào pH của đất. Trong đất chua thì hoa có màu hồng, còn trong đất kiềm thì hoa có màu xanh lam [1] Lưu trữ 2007-10-13 tại Wayback Machine. Chất chỉ thị được dùng để đo pH của dung dịch hóa chất khác. Các chất chỉ thị phổ biến là giấy quỳ, phenolphthalein, cam mêtyl và xanh brômothymol Năm 2002, một nhóm nghiên cứu của IUPAC đã thống nhất đề nghị đưa pH vào trong hệ thống đơn vị đo lường quốc tế (SI). Độ chua, độ kiềm của đất được đo bằng độ pH. Đất thường có trị số pH từ 3 đến 9. Căn cứ vào trị số pH người ta chia đất thành: đất chua (pH < 6,5), đất trung tính (pH = 6,6 - 7,5) và đất kiềm (pH > 7,5). Người ta xác định đất chua, đất kiềm và đất trung tính để có kế hoạch cải tạo và sử dụng. Ngoài ra nếu độ pH quá cao đối với các loại đất trồng thì sẽ làm cây không sống được.
|
