pH Değerinin Ölçülmesi

pH Skalası

Canlı organizmalar içindeki veya bir bilimsel araştırmada hidrojen iyonu (H+ ) derişimindeki

çok ufak değişikler çok önemli sonuçlar ortaya çıkarabilir. Bundan dolayı, bilim adamları

sürekli olarak hidrojen iyonu derişimi ile ilgilenmişler ve bunu ölçme teknikleri geliştirmişlerdir.

İsveç'li kimyacı Sorensen 1909 yılında hidrojen iyonu derişimini ölçmek için "pH

skalası" denen bir yöntem geliştirilmiştir. Buna göre, hidrojen iyonu derişimi matematiksel

olarak şöyle ifade edilmiştir.

[H + ] = 1 x 10 -pH mol / lt

veya

pH = -log [H + ]

Bir çözeltinin pH 'si bu çözeltinin hidrojen iyonu [H+ ] derişiminin

eksi (-) logaritmasına eşittir.

pH Skalasını logaritmik olarak ifade etmemizin sebebi, çok küçük rakamlar ile ifade edilen

[H+] iyonu derişimini tam sayılarla ifade etmek içindir. Örneğin, hidrojen iyon derişimi

1 x 10-5 mol/lt olan bir çözeltinin pH değeri 5' dir.

Oda sıcaklığında saf suyun hidrojen iyonu [H+] derişimi 1 x 10-7 mol / lt dir. Bundan

dolayı saf suyun pH değeri 7 dir. Saf suda [H+ ] = [OH - ] = 10-7 mol / lt dir.

Bir çözeltinin pH değeri 0-7 arasında ise çözelti asidik

Bir çözeltinin pH değeri 7-14 arasında ise çözelti bazik

Bir çözeltinin pH değeri 7 ise çözelti nötürdür.

pH Değerinin Ölçülmesi

Bir çözeltinin pH değeri biyolojik moleküllerin aktivitesini etkilediğinden dolayı laboratuarlarda

pH değerinin ölçümü büyük önem kazanır. Örneğin, bakteriler ancak dar bir pH

aralığında çok iyi büyürler. Bundan dolayı, kültürün pH 'sı çok dikkatli şekilde ayarlanmalıdır.

Biyolojik katalizör olan enzimler, en iyi şekilde pH 1 - pH 4 aralığında çalışırlar. Midede

bulunan pepsin enzimi için bu değer 8-9 dur.

Laboratuarlarda bir çözeltinin pH değeri pH metre denilen aygıtlar veya kolorimetrik indikatörler

ile yapılır. Kolorimetrik yöntemde, asit-baz indikatörleri denilen belli hidrojen

iyon derişimleriyle renkleri değişen kimyasal boyalar kullanılır (Çizelge 11.5) Örneğin,

nitrazin boyası içeren kağıt pH 4,5 de sarı, pH 7,5 de mavidir. Bu tür özel kağıtlar hastanelerde

idrarın pH'sını ölçmede çok kullanılır. Asidik idrar, kağıdı sarıya çevirerek ortada

ciddi bir rahatsızlığın olduğunu gösterir

 metil oranj indikatörü pH'nin dörtten yüksek olduğu çözeltilerde

sarı, düşük olduğu çözeltilerde ise kırmızıdır. Benzer şekilde fenol ftalein indikatörü

pH 'nin 8 'den düşük olduğu çözeltilerde renksiz, pH 'nin 10 'dan yüksek olduğu

çözeltilerde kırmızıdır.

pH

pH suyun asitlik veya bazlık durumunun bir ölçüsüdür ve logaritmik bir ölçüdür. Saf su H ve OH iyonları açısından dengelidir ve PH değeri 7’dir.

PH<7 ise asidik , PH>7 ise baziktir.

PH H+ iyonlarının elektrik potansiyellerine bağlı olarak veya renk indikatörleri ile ölçülebilir.Düşük PH’lı sular çoğunlukla, hız kısıtlayıcı reaksiyon olan katot reaksiyonunu kolaylaştırıp, korozyonu artırır. Bu parametre içme suyunun güvenliği hakkında direk bilgi vermez. Düşük pH ve aynı zamanda düşük TDS ‘li sular korozif olduğu için borulardaki birtakım zehirli metalleri çözebilir. Yüksek pH ‘a sahip sularda da pH’ı yükselten kimyasalların zararlı olup olmadığı belirlenmelidir.
pH: hidrojen iyon konsantrasyonu veya sudaki hidrojen potansiyeli.

pH’ın asitlik ve alkalilikle ilişkisi

Asidite,alkalinite ve pH derecesi ayrı ayrı şeylerdir. Mesela hidroklorik asidin, sülfirik asidin ve hidroklorik asidin 0.1 normal eriyiklerinin (1 litre suda 1 litre eşdeğer gram ağırlıkta asit bulunan eriyik normal eriyiktir.) asiditesi birbirinin aynıdır. Halbuki bu eriyiklerin pH değerleri farklı ve sırasıyla 1.08, 1.20,2.889’dur. Asitlik bir yetenek faktörü olup bazları nötürleştirmek kapasitesi olarak belirlenir; aynı şekilde alkalilikte bir yetenek faktörüdür ve asitleri nötrleştirme kapasitesidir. Halboki pH değeri aksine bir şiddet, yoğunluk faktörü olup hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu gösterir. PH değeri asitlik ve alkalilik aktivitesinin (faaliyet derecesinin) bir ölçüsüdür.
Alkalilik bir sudaki HCO3, CO3 ve OH köklerinin toplamının me/lt veya mg/lt cinsinden eşdeğeri kalsiyum karbonat olarak verilmektedir. Asitlik de aynı şekilde sudaki SO4,CI,NO3 ve diğer asit köklerinin toplamına karşı gelen eşdeğer CaCO3 miktarını me/lt veya mg/lt cinsinden göstermektedir.
Yani alkalilik ve asitlik terimleri eriyikte mevcut HCO3 ve SO4 gibi birçok köklerin ağırlığını göstermekte fakat bunların hiçbiri eriyiğin kimyasal aktivitesi hakkında fikir vermemektedir. Halbuki pH , eriyiğin kimyasal aktivitesinin bir ifadesidir; zira eriyik ne kadar aktif ise o kadar çok iyonize olacak ve içindeki H+ iyonu miktarıda ona göre artacaktır.