Що таке рН та навіщо його вимірювати?

pH (Від лат. pondus Hydrogenii - вага водню, вимовляється [пэ-аш]), також званий водневий показник або показник кислотностіЦе одна з найважливіших величин, що виражають кислотно-основні властивості розчину. pH змінюється безперервно в діапазоні від 0 до 14. Кислотні властивості проявляються при pH < 5: чим менше pH, тим сильніше кислотні властивості. Наприклад, pH лимонного соку = 2, кока-коли = 4.0, молока = 6.6. 6.9. Основні властивості речовин посилюються у міру руху до правого кінця шкали pH.

Існують і pН-нейтральні середовища. Строго кажучи, нейтральне середовище має pH=7, але в побуті нейтральним вважають від 5 до 8.5 - це фізіологічний діапазон, який є прийнятним для життєдіяльності людини, тварин, безпечний для шкіри та очей. Саме тому pH природної води зазвичай коливається в цьому діапазоні.

Насправді водневий показник критично важливий не тільки в косметології, але практично в будь-якій галузі – від агрохімії до медицини чи транспорту, оскільки впливає на перебіг величезної кількості хімічних, біологічних та екологічних процесів.
Напевно, ви пам'ятаєте, популярну кілька років тому рекламу pH-нейтрального шампуню з pH=5.5.

Давайте розберемося, що таке pH, чому він такий важливий і звідки беруться "магічні числа" 5.5 та 7 - pH нейтрального шампуню та pH нейтрального розчину.

Вода, кислоти та основи.

Звернемося до властивостей води. Вода – унікальна речовина, яка визначає обличчя цього світу. Велика кількість процесів, що відбуваються на поверхні землі – у побуті, у транспорті, у промисловості, у сільському господарстві, у природі – відбуваються у водному середовищі.Зокрема, тіло людини в середньому на 70% складається із води.

Вода – універсальний розчинник. Серед речовин, які розчиняються у воді можна виділити 2 головні класи:

• Кислоти - Речовини, які при розчиненні у воді здатні виділяти іон водню H +.
• Підстави - Речовини, які при розчиненні у воді забирають іон водню і виділяють негативно заряджений гідроксил іон OH-.

Регулюючи концентрацію цих іонів, ми можемо керувати хімічними та біохімічними процесами. Наприклад у харчовій промисловості це: бродіння капусти, скисання молока, формування кислого молока, виготовлення вина або пива.

Якщо іонів водню в розчині занадто багато, то це негативно впливає на
життєдіяльність живих організмів Майже всі живі клітини дуже чутливі до змін pH, і навіть невелике окиснення для них небезпечне. Чи не витримують сильних кислотних властивостей і деякі матеріали, наприклад, метали піддаються лавинній корозії. Для того, щоб мати можливість кількісно характеризувати кислотні властивості середовища і існує водневий показник, він показник кислотності, він же показник pH.

Вимірювання водневого показника.

Зважаючи на те, що іони дуже маленькі, навіть у невеликому обсязі води міститься величезна кількість частинок. Тому в хімії концентрацію іонів прийнято виражати в молях на літр, де 1 моль - це "порція", що дорівнює Число Авогадро = 6.02 * 1023 штук.

Концентрація іонів водню у воді може змінюватись у дуже широких межах.
від 1 моль/л до 10-14 моль/л.

При розрахунках результатів вимірювання працювати з такими великими числами незручно, тому для класифікації вмісту іонів водню у воді розроблена спеціальна логарифмічна шкала, або шкала pH. Її сенс полягає в тому, що після обчислення десяткового логарифму від концентрації, негативне число, що вийшло, потім необхідно помножити на (-1).

pH = - log(C),

де С - це концентрація іонів водню H +, виражена в моль/л.