Thang đo pH là logarit âm của nồng độ ion hydro [H+] chạy từ 0 đến 14. Giá trị pH là biểu thức của tỷ lệ [H+] đến [OH-]. Độ pH được dùng để phân biệt các loại dung dịch hay đặc tính riêng của từng loại môi trường. Do hằng số điện ly này nên một dung dịch trung hòa có pH xấp xỉ 7. Các dung dịch nước có giá trị pH nhỏ hơn 7 được coi là có tính axít, trong khi các giá trị pH lớn hơn 7 được coi là có tính kiềm. Vậy nên:
- Nếu [H+] > [OH-]: dung dịch có tính axit
- Nếu [H+] < [OH-]: dung dịch có tính bazơ
Công thức tính pH
Theo quy ước chuẩn xác định tính chất của môi trường dung dịch:
- pH 7 thì môi trường dung dịch trung hòa như nước sạch tinh khiết.
- 0 ≤ pH < 7 thì dung dịch đó có môi trường tính axit .
- pH > 7 thì môi trường dung dịch đó có tính kiềm [bazơ].
Phần lớn các chất có pH nằm trong khoảng từ 0 đến 14, mặc dù các chất cực axít hay cực kiềm có thể có pH < 0 hay pH > 14. Vậy pH tính thế nào?
Công thức chung tính pH: pH = -log [H+]
Trong đó:
- H+ biểu thị hoạt độ của các ion H+ [ion hidronium] và OH- là biểu thị hoạt độ của ion OH- [ion hydroxit] được đo theo đơn vị là mol/l.
- Log10 biểu thị lôgarit cơ số 10, và pH vì thế được định nghĩa là thang đo lôgarít của tính axít.
Ngoài ra, công thức có thể biểu hiện dưới dạng công thức: [H+][OH-] = 10-14
Ví dụ: Dung dịch mang tính axit có pH=8.2 sẽ có độ hoạt động [H+] [nồng độ] là 10−8.2 mol/L, hay khoảng 6.31 × 10−9 mol/L. Một dung dịch có hoạt độ của [H+] là 4.5 × 10−4 mol/L sẽ có giá trị pH là −log10[4,5 × 10−4], hay khoảng 3.35, khi đó dung dịch là môi trường kiềm [bazo].
Độ pH của các dung dịch phổ biến
Các phương pháp xác định nồng độ pH
Chất chỉ thị được dùng để đo pH của dung dịch hóa chất khác. Các chất chỉ thị phổ biến là giấy quỳ, phenolphthalein, cam mêtyl và xanh brômothymol. Tuy nhiên cách dùng chất chỉ thị thường chủ yếu sử dụng trong phòng thí nghiệm.
Dưới đây là tổng hợp cho một số phương pháp khác phổ biến để xác định nồng độ pH. Cùng tìm hiểu nhé!
#1. Quỳ tím
Dựa vào màu sắc của giấy quỳ tím để người dùng xác định được môi trường của dung dịch mang tính axit hoặc bazơ. Cách sử dụng khá đơn giản, nhúng một phần giấy quỳ tím vào dung dịch cần đo. Nếu quỳ tím chuyển từ màu tím sang màu đỏ, đó là axit. Quỳ tím chuyển từ màu tím sang màu xanh là môi trường kiềm.
Sử dụng quỳ tím để đo nồng độ pH
Đây là phương pháp đơn giản với chi phí thấp, thường được ứng dụng nhiều trong phòng thí nghiệm, giáo dục.. cho kết quả nhanh. Tuy nhiên vẫn tồn tại nhược điểm không xác định được chính xác nồng độ pH cụ thể.
#2. Máy đo pH
Đây là phương pháp được nhiều người sử dụng nhất hiện nay đo nồng độ pH chính xác nhất. Có những máy đo xác định đến 2 con số thập phân giá trị pH. Ưu điểm khi sử dụng máy đo là xác định được hầu hết nồng độ pH của tất cả các dung dịch với thao tác nhanh, kết quả lưu trữ trên máy tính. Tuy nhiên, chi phí mua máy khá cao.
Sử dụng máy đo nồng độ pH
#3. Bút đo pH
Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi để đo chỉ số pH. Trên thị trường có 2 loại bút đo thông dụng gồm bút đo pH đất và bút đo pH nước. Bút đo là thiết bị nhỏ gọn, linh hoạt di chuyển mọi nơi cũng như bảo quản dễ dàng với tốc độ kiểm tra pH nhanh. Tuy nhiên, độ chính xác của bút đo không tuyệt đối như khi bạn sử dụng máy đo.
Sử dụng bút đo pH
#4. Test Sera
Bộ test Sera là thương hiệu nổi tiếng của Đức gồm 1 chai thuốc thử, 1 bảng màu và 1 ống nghiệm để test nước. Sử dụng phương pháp này giúp bạn kiểm tra nhanh nồng độ pH, có thể sử dụng tối đa 100 lần test. Giá thành bộ test khá rẻ tuy nhiên, phương pháp này chỉ kiểm tra được nồng độ pH chủ yếu ở môi trường nước.
Tham khảo thêm một số bộ test thử nước kiểm tra nồng độ pH mà Wasaco phân phối:
- Bộ dung dịch test nước Phenol và Oto
- Bộ test thử nước bể bơi SPS
- Bộ test nước Procopi
- Bộ test thử nước APH.A Kripsol
Ý nghĩa của độ pH – nó ảnh hưởng tới đời sống thế nào?
Chỉ số pH có tầm ảnh hưởng quan trọng đến cả nguồn nước và sức khỏe của người dùng, cụ thể:
1. Đối với nguồn nước
pH không những ảnh hưởng đến vị của nước mà nó còn tác động mạnh đến tính ăn mòn của thiết bị và đường ống. Trong điều kiện môi trường pH thấp, Clo có khả năng khử trùng mạnh. Vì vậy, người dùng cần chú ý đến chỉ số pH và nồng độ Clo có trong nguồn nước, kéo dài tuổi thọ của thiết bị cũng như đảm bảo an toàn cho sức khỏe người bơi.
2. Đối với sức khỏe
Nguồn nước hấp thụ vào cơ thể người dùng cũng cần được chú trọng. Trong trường hợp nguồn nước có pH