Hva måler mengden av hydrogenioner?
Den vanligste anordning for måling av hydrogenionekonsentrasjonen i kjemi laboratorier er et pH-meter. Først oppfunnet i 1934 av Arnold Beckman, denne hendige instrumentet faktisk måler spenningsfallet mellom en referanseelektrode og en ion-selektive elektroder nedsenket i løsningen du tester; denne spenning svarer til den hydrogen-ion-konsentrasjon. En annen måte å måle hydrogenionekonsentrasjonen er med pH-papir.
pH
Forskere generelt beskrive hydrogenionekonsentrasjonen som «pH», hvor pH-verdien er lik den negative logaritmen av hydrogenionekonsentrasjonen. PH-skalaen går 0-14; der 0 er veldig sterkt syrlig - mange hydrogenioner og svært få hydroksydioner; 14 er veldig sterkt grunnleggende - svært få hydrogenioner, men mange hydroksydioner; og 7 er nøytralt ved romtemperatur - hverken sure eller grunnleggende. Derfor, hvis du vet pH i en løsning, kan du konsentrere hydrogen ion konsentrasjonen.
pH Meter Function
Et pH-meter benytter en ione-selektiv elektrode - en tynnvegget glass pære som inneholder et ion-holdig oppløsning. Et voltmeter måler den forsterkede potensialforskjellen mellom denne glasselektrode og en standard eller referanse-elektrode, som inneholder en oppløsning hvis konsentrasjon og sammensetning er kjent. Den forsterkede spenning svarer til pH-verdien av prøveoppløsningen. PH-meter må kalibreres før bruk for å sikre at lesing er nøyaktig; Det vil også være mindre nøyaktig ved meget høy eller lav pH.
pH papir
En billig alternativ til en dyr pH-meter er pH-papir; selv om det er mye mindre presis - det kan bare gi et grovt estimat av pH. Noen slag, for eksempel lakmuspapir, endre farge hvis pH er surt eller basisk. Andre former, slik som universal pH-papir, inneholder en blanding av indikatorkjemikalier; slik at papiret kan vise et område av farger, som hver omtrent svarer til en bestemt pH-område. Alle pH-papirer bruke indikatorer - forbindelser som har en farge når de godtar en hydrogen ion og en annen når de mister en hydrogen ion. Indikatorer, så som fenolftalein, kan også brukes uten papiret for å bestemme når en bestemt pH-nivå er nådd i en oppløsning.
Betydning
Hydrogen ion konsentrasjonen er en svært viktig faktor for alle typer kjemiske og biokjemiske reaksjoner i vandig løsning. Et protein som vil ha en mer negativ ladning som pH-verdien øker, for eksempel, eller det kan denaturere fullstendig ved høy eller lav pH. Mange forbindelser kan bli mer eller mindre oppløselige ettersom pH øker eller minsker. Den kalsiumfosfat i tennene, for eksempel, er mer oppløselig ved lav (sur) pH, noe som er grunnen til at syre-sekresjon bakterier i plakk kan føre til hull i tennene. Måling av pH er også en måte for å finne endepunktet av en titrering - ". Titrant" en reaksjon hvor konsentrasjonen av en ukjent blir målt ved å tilsette en annen kjemisk kalt en