PH

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

På grunn av tekniske begrensninger har denne artikkelen feil navn. Den riktige tittelen er pH.

pH, forkortelse av latin pondus Hydrogenii eller potentia Hydrogenii (pondus - vekt el. potentia - styrke, hydrogenium - hydrogen), er en måleenhet for surhetsgrad i vannløsninger. En nøytral løsning, rent vann, har en pH på 7. Løsninger med pH under 7 er sure, de som har pH over 7 er basiske. I praksis går pH-skalaen fra 0 til 14.

[rediger] Definisjon

Det som bestemmer hvorvidt en løsning er sur eller basisk er konsentrasjonen av H⁺-ioner. Strengt tatt forekommer ikke slike ioner fritt i vannløsninger, de vil alltid knytte seg til et vannmolekyl og danne et H₃O⁺-ion. Det er vanlig å se bort fra dannelsen av H₃O⁺-ionet i beskrivelsen av syrer og baser. Selv i helt rent vann finnes det noen H⁺-ioner. Dette skyldes at noen vannmolekyler spontant splittes i H⁺- og OH⁻-ioner. Ved standard trykk og temperatur er ca. ett av ti millioner vannmolekyler spaltet på denne måten. Konsentrasjonen av H⁺-ioner måles i mol per liter, også kalt molaritet og er i rent vann 1×10⁻⁷ mol/l. Konsentrasjonen kan variere over mange størrelsesordner og det er derfor praktisk å innføre følgende definisjon av pH:

$\mbox{pH} = -\log_{10} \left[ \mbox{H}^+ \right]$

Det er minustegnet i formelen som gjør at en lavere pH-verdi tilsvarer en løsning med høyere konsentrasjon av H⁺-ioner.

[rediger] Baser

Selv om baser er definert som stoffer som øker konsentrasjonen av OH⁻-ioner, enten ved å avgi OH⁻-ioner eller oppta H⁺-ioner, kan man bruke pH også for å angi styrken på basiske løsninger. Dette skyldes at produktet av konsentrasjonene av H⁺- og OH⁻-ioner er konstant ved en gitt temperatur. Denne likevekten er gitt ved:

$\left[\mbox{H}^+ \right] \left[\mbox{OH}^- \right] = 10^{-14}$ (Ved 293 K)

Det er derfor H⁺-ioner også i basiske løsninger, men færre jo mer basisk løsningen er. Det hadde egentlig ikke vært noe i veien for å benytte konsentrasjonen av OH⁻-ioner, pOH, som mål på surhetsgrad i stedet for pH, men det er konvensjon å kun benytte pH. En konsekvens av likevekten over er at pH + pOH = 14. Ved andre temperaturer enn 293 K blir summen litt avvikende fra 14.

[rediger] Måling

Det finnes kjemiske stoffer som skifter farge ved én bestemt pH-verdi, slike stoffer kalles pH-indikatorer. Ved å kombinere pH-indikatorer som skifter farge ved ulik pH er det mulig å lage pH-papir som kan finne pH-verdier med noenlunde nøyaktighet i et større intervall. Elektroniske pH-metere er basert på at vannets elektriske ledningsevne er proporsjonal med ionekonsentrasjonen.