Вплив температури на значення pH

Значення pH може змінюватися в широкому діапазоні при зміна температури. Так, 0,001 молярний розчин NaOH при 20°C має pH = 11,73, а при 30°C pH = 10,83. Вплив температури на значення pH пояснюється різною дисоціацією іонів водню (H⁺) і не є помилкою експерименту. Температурний ефект неможливо компенсувати за рахунок електроніки pH-метра.

Експериментальне вимірювання pH

pH-метр

Водневий показник водних розчинів можна приблизно визначити, використовуючи індикатори — сполуки, що змінюють забарвлення при протонуванні/депротонуванні. До найбільш розповсюджених індикаторів належать фенолфталеїн, лакмус, метилоранж тощо^[1].

Для більш точного визначення pH використовують pH-метри, що мають скляні електроди, винятково чутливі до іонів H⁺, але не чутливі до інших катіонів. Сигнал від такого електрода, поміщеного у дослідний розчин, підсилюється і порівнюється із сигналом від розчину з точно відомим значенням pH.

Визначення кислотності води. Кислотність води — це здатність нейтралізувати луги, що залежить від кількості розчинених у воді іонів водню. Джерелом іонів є кислоти. Розрізняють сильні кислоти (наприклад, соляна, сірчана), які здатні віддавати розчинові всі свої іони водню, і слабкі (вугільна, оцтова та ін.), які не всі іони віддають в розчин. Тому вода може мати високу кислотність при не дуже низьких значеннях рН, і навпаки.

Розрізняють вільну кислотність води, яка залежить від кількості розчинених в ній сильних кислот (сильно знижує рН), і загальну кислотність, зумовлену сумою сильних і слабких кислот. Визначати кислотність води найзручніше за допомогою кітів, наприклад тих, що випускаються фірмами Хатч або Ла Мотг.

Розглянемо цікавий факт:

Як визначити рН питної води?

Кожного дня ми п'ємо воду та використовуємо її для приготування їжі. Та чи кожну воду можна вживати?
Згідно гігієнічних вимог до питної води, її рН має знаходитися в діапазоні 6,5-8,5, у випадку мінеральних вод - рН?4,5 (відповідно до ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною»).
Проте як саме можна встановити рН води в побутових умовах йдеться у статті "Перевірка рН питної води у водопровідній воді, свердловинах, колодязях" завідувача лабораторії альтернативної енергетики та екологічних досліджень Українського державного науково-дослідного інституту «Ресурс» Олени Можаровської (http://www.labprice.ua/statti_pro_v...u_vodoprovidnij_vodi_sverdlovinax_kolodyazyax).
Водневий показник (рН) - показник, що характеризує властивість води, зумовлену наявністю в ній вільних йонів водню.
Відповідно до значень рН, воду класифікують на сильнокислу (рН до 3,0), кислу (рН 3,0 - 5,0), слабокислу (рН 5,0 - 6,5), нейтральну (рН 6,5-7,5), слаболужну (рН 7,5 - 8,5), лужну (8,5 - 9,5), сильнолужну (рН більше 9,5).
Виміряти рН води в побутових умовах найпростіше за допомогою портативних рН-метрів. Ці прилади є економічними і зручними. Оскільки рН води залежить від температури, то рН-метри доцільно обирати з функцією «Автокомпенсація температури», яка підвищує точність вимірювання. Як приклади таких портативних приладів, можна розглянути моделі Ezodo 5011А, Ezodo 6011 А, EzodoMP-103таEzodo 7011.
Кожен з цих рН-метрів дуже простий у використанні. Спочатку прилад калібрують, потім занурюють у аналізуємий розчин та обережно помішують його до стабілізації значень на дисплеї. Після використання електрод рН-метра промивають дистильованою водою та поміщають прилад у захисний чохол.
Калібрування приладу слід проводити періодично, оскільки характеристики електроду після взаємодії з досліджуваною рідиною можуть змінитися.
У процедурі калібрування електрода немає нічого складного. Разом із рН-метром ви отримаєте в комплекті калібрувальні буферні розчини. У залежності від діапазону рН, що вимірюється, використовують буферні розчини з рН 4,00, рН 7,00 і рН 10,01. Такі прилади як Ezodo 5011Акалібруються лише по одній точці, як Ezodo 6011 Апо двом, а EzodoMP-103таEzodo 7011по трьом. Точку для калібрування обирають найближчу до очікуваного діапазону рН-вимірювань. Для калібрування необхідно занурити рН-електрод у певний буферний розчин, дочекатися стабілізації значень і повернути регулювальний гвинт так, щоб результати на дисплеї збігалися зі значеннями рН буферного розчину. А такі рН-метри як Ezodo 7011можуть калібруватися автоматично. Його лише слід занурити в калібрувальний розчин і він автоматично розпізнає значення рН.

Висновки:

pH – це один з найважливіших показників якості води, що багато в чому аизначає характер і швидкість протікання процесів, він відображає міру кислотності або лужності води. При нейтральному pH (рувним 7,0) кислоти і луги присутні у воді в рівній кількості (або відсутні зовсім). Таке середовище є найбільш збалансованим і оптимальним для проходження біохімічних реакцій в організмі. В той же час, вода із зниженням pH (менше 5,0тобто кисле середовище) має підвищену корозійну активність, а з підвищенням pH (більше 11,0 тобто лужне середовище) – має характерну милкість, непрємний запах, викликає подразнення очей і шкіри. Корисно також знати, що збільшення pH означає, як правило, збільшення жорсткості води, а це накип і вихід з ладу пральних машин, бойлерів і т.п. Контроль pH надзвичайно важливий в акваріумі.

У природі рівень pH зазвичай знаходиться в межах, при яких він безпосередньо не впливає на споживчі якості води. Так в річкових водах pH зазвичай складає 6,5-8,5, а в атмосферних опадах - 4,5-6,0, в болотах - 5,5-6,0 в морських водах – близько 8,0. Для порівняння: значення pH в «кока-колі» -3,0, пиві - 4,5, в нашатирному спирті - 11,5. Згідно з існуючими нормами, значення питної і господарської води має бути в діапазоні від 6 до 9.

Список використаної літератури:

1. Бентли М. Промышленная гидропоника. — М.: Изд-во Колос, 1965. — 819 с

2. https://floragrowing.com/uk/encyclopedia/vodnevyy-pokaznyk-ph-faktor

3. Вікіпедія (https://uk.wikipedia.org/wiki/PH)

4. http://lubbook.org/book_283_glava_72_-Vodnevijj_pokaznik..html

5. Aquatest.com.ua/text/analize-ua.htm

6. http://novakvartira.com.ua/forum/threads/877/