रसायन विज्ञान में पीएच परिभाषा और समीकरण

पीएच का एक उपाय है हाइड्रोजन आयन एकाग्रता, का एक उपाय पेट की गैस या क्षारीयता के समाधान. पीएच स्केल आमतौर पर 0 से 14 तक होता है। जलीय समाधान 25 डिग्री सेल्सियस पर पीएच के साथ 7 से कम हैं अम्लीय, जबकि 7 से अधिक पीएच वाले लोग बुनियादी या हैं क्षारीय. एक पीएच स्तर 25 डिग्री सेल्सियस पर 7.0 के रूप में परिभाषित किया गया है "तटस्थ" क्यों कि एकाग्रता एच के₃हे⁺ OH की एकाग्रता के बराबर है⁻ शुद्ध पानी में। बहुत मजबूत एसिड हो सकता है एक नकारात्मक पीएच, जबकि बहुत मजबूत ठिकानों का पीएच 14 से अधिक हो सकता है।

के लिए समीकरण पीएच की गणना 1909 में डेनिश बायोकैमिस्ट सॉरेन पीटर लॉरिट्ज सोरेंसन द्वारा प्रस्तावित किया गया था:

पीएच = -लोग [एच⁺]

जहां लॉग बेस -10 लॉगरिदम और [एच है⁺] प्रति लीटर समाधान में मोल्स की इकाइयों में हाइड्रोजन आयन एकाग्रता के लिए खड़ा है। शब्द "पीएच" जर्मन शब्द "पोटेंज" से आया है, जिसका अर्थ है "शक्ति," एच के साथ संयुक्त, हाइड्रोजन के लिए तत्व प्रतीक, इसलिए पीएच "हाइड्रोजन की शक्ति" के लिए एक संक्षिप्त नाम है।

हम हर दिन कई एसिड (कम पीएच) और बेस (उच्च पीएच) के साथ काम करते हैं। प्रयोगशाला रसायनों और घरेलू उत्पादों के पीएच मान के उदाहरणों में शामिल हैं:

0: हाइड्रोक्लोरिक एसिड
2.0: नींबू का रस
२.२: सिरका
4.0: शराब
7.0: शुद्ध पानी (तटस्थ)
7.4: मानव रक्त
13.0: लाइ
14.0: सोडियम हाइड्रॉक्साइड

पीएच का केवल एक जलीय घोल (पानी में) में अर्थ है। तरल पदार्थ सहित कई रसायनों में नहीं होता है पीएच मान. अगर पानी नहीं है, तो पीएच नहीं है। उदाहरण के लिए, कोई पीएच मान नहीं है वनस्पति तेल, गैसोलीन, या शुद्ध शराब।

इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) का पीएच मानक थोड़ा अलग है जो एक मानक बफर समाधान के विद्युत रासायनिक माप पर आधारित है। मूलतः, समीकरण समीकरण का उपयोग करता है:

पीएच = -लॉग ए_{एच +}

जहां एक_{एच +} हाइड्रोजन गतिविधि के लिए खड़ा है, जो एक समाधान में हाइड्रोजन आयनों की प्रभावी एकाग्रता है। यह सच एकाग्रता से थोड़ा अलग हो सकता है। IUPAC पीएच पैमाने में थर्मोडायनामिक कारक भी शामिल हैं, जो पीएच को प्रभावित कर सकते हैं।

ज्यादातर स्थितियों के लिए, मानक पीएच परिभाषा पर्याप्त है।

रफ पीएच माप का उपयोग करके बनाया जा सकता है लिटमस पेपर या एक अन्य प्रकार का पीएच पेपर जो एक निश्चित पीएच मान के आसपास रंग बदलने के लिए जाना जाता है। अधिकांश संकेतक और पीएच पेपर केवल यह बताने के लिए उपयोगी होते हैं कि कोई पदार्थ एसिड या बेस है या संकीर्ण सीमा के भीतर पीएच की पहचान करने के लिए। एक सार्वभौमिक संकेतक 2 से 10 की पीएच रेंज पर एक रंग परिवर्तन प्रदान करने के उद्देश्य से संकेतक समाधान का एक मिश्रण है।

ग्लास इलेक्ट्रोड और पीएच मीटर को जांचने के लिए प्राथमिक मानकों का उपयोग करके अधिक सटीक माप किए जाते हैं। हाइड्रोजन हाइड्रोजन और एक मानक इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर को मापकर इलेक्ट्रोड काम करता है। एक मानक इलेक्ट्रोड का एक उदाहरण चांदी क्लोराइड है।

पीएच का उपयोग रोजमर्रा की जिंदगी के साथ-साथ विज्ञान और उद्योग में भी किया जाता है। इसका उपयोग खाना पकाने में किया जाता है (जैसे, बेकिंग पाउडर और बेक किए गए सामान को बढ़ाने के लिए एक एसिड पर प्रतिक्रिया), कॉकटेल को डिज़ाइन करने के लिए, क्लीनर में और खाद्य संरक्षण में। यह पूल रखरखाव और जल शोधन, कृषि, चिकित्सा, रसायन विज्ञान, इंजीनियरिंग, समुद्र विज्ञान, जीव विज्ञान, और अन्य विज्ञानों में महत्वपूर्ण है।