Hầu như tất cả các quá trình có sự tồn tại của nước đều cần độ pH. Hầu hết sinh vật sống phụ thuộc vào mức độ ph thích hợp để duy trì sự sống. Tất cả mọi người và động vật đều dựa vào cơ chế nội bộ để duy trì 1 nồng độ ph nhất định.
Một ví dụ đơn giản là độ pH của máu. Máu chảy qua tĩnh mạch của chúng ta phải có độ ph giữa 7,35 và 7,45. Vượt quá phạm vi này chỉ bằng một phần mười đơn vị pp có thể gây tử vong
Thuật ngữ ph hay độ ph được ghi chú trên nhiều các nhãn hiệu hướng dẫn sử dụng sản phẩm, trong các phản ứng hóa học hay trong đời sống hằng ngày. Vậy độ ph là gì? Ph có tác dụng và tầm quan trọng như thế nào trong đời sống con người và môi trường. Hãy cùng mình tìm hiểu những khái niệm cơ bản nhất về chỉ số ph này nha.
Nội dung bài viết
pH là gì?
Ph được hiểu là mức độ hoạt động của ion H+ trong môi trường dung dich dưới sự tác động của bởi 1 hằng số điện ly. Mỗi loại dung dịch đều có chỉ số ph riêng. Tất cả các dung dịch tồn tại ở dạng lỏng đều có 1 độ ph riêng và ph ảnh hưởng đến chất lỏng đó có lợi hay có hại.
pH được định nghĩa là logarit âm của nồng độ ion hydro. Định nghĩa ph này là được giới thiệu vào năm 1909 bởi nhà sinh hóa học người Đan Mạch, Soren Peter Lauritz Sorensen. Nó được thể hiện bằng toán học
Công thức tính ph: pH = -log[H+]
Độ pH là gì?
Độ ph dùng để phân biệt các loại dung dịch hay đặc tính của từng loại dung dịch. Theo quy ước thì độ ph của nước là chuẩn nhất có giá trị = 7. Những dung dịch có độ ph < 7 là các dung dịch axit, nếu có độ ph > 7 thì đó là các dung dịch bazơ( kiềm).
Giá trị ph là biểu thức của tỷ lệ [H +] đến [OH‐] (nồng độ ion hydroxit). Do đó, nếu [H +] là lớn hơn [OH‐], dung dịch có tính axit. Ngược lại, nếu [OH‐] lớn hơn [H + thì dung dịch là bazơ.
Cách tính độ ph
Có nhiều cách tính độ ph khác nhau như sử dụng giấy quỳ tím, bút đo ph, máy đo ph hoặc thuốc thử test sera để xác định chính xác độ ph. Mỗi cách đều có ưu điểm và nhược điểm riêng.
Cách tính độ ph bằng giấy quỳ tím
Giấy quỳ tím là phương pháp xác định độ ph cơ bản và đơn giản nhất, có chi phí thấp nhất thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm hay giáo dục…
Ưu điểm của giấy quỳ tím là chi phí thấp, dễ dàng xác định độ ph mà không cần nhiều kiến thức chuyên môn, kết quả nhanh.
Nhược điểm là không xác định chính xác nồng độ ph cụ thể mà chỉ biết được dung dịch đó có tính axit, trung tính hay bazơ.
Các loại giấy quỳ tím thông dụng
Giấy quỳ tím đỏ
Giấy quỳ đỏ được sử dụng trong các phòng thí nghiệm hóa học để xác định độ ph. Cơ chế là nhận biết các ion hydro (H +) trong nước. Màu của giấy quỳ đỏ vẫn giữ nguyên trong điều kiện dung dịch có tính axit và chuyển sang màu xanh trong điều kiện cơ bản.
Những chất có màu đỏ thẫm là các dung dịch gồm baking soda, vôi, amonia, chất tẩy rửa gia dụng và máu người. Giấy quỳ đỏ thu được bằng cách xử lý giấy trơn với một loại thuốc nhuộm màu, đã được ngâm bởi một lượng nhỏ axit sulfuric loãng (H2SO4) và sấy khô bằng cách tiếp xúc với không khí.
Giấy quỳ tím xanh
Giấy quỳ xanh chuyển thành màu đỏ trong điều kiện có tính axit và vẫn giữ nguyên trong điều kiện cơ bản. Axit là một chất giải phóng các ion hydro trong dung dịch nước.
Giấy quỳ xanh được chuẩn bị bằng cách xử lý giấy thường với giấy quỳ xanh dương. Giấy quỳ xanh thường được sử dụng để thử axit, chẳng hạn như axit sulfuric, axit clohydric, axit nitric, axit ethanoic, axit xitric và giấm.
Giấy quỳ trung tính
Giấy quỳ màu tím hoặc trung tính thay đổi màu sắc, từ màu tím ban đầu sang màu đỏ để xác định dung dịch là axit và chuyển sang màu xanh nếu dung dịch đó là kiềm. Giấy quỳ trung tính có chứa từ 10 đến 15 loại thuốc nhuộm khác nhau, bao gồm azolitmin, leucazolitmin, leucoorcein và spaniolitmin.
Nhiều phòng thí nghiệm hóa học đang thay thế giấy quỳ màu đỏ và xanh bằng giấy quỳ tím cho sự tiện lợi và linh hoạt của nó. Họ có thể chỉ ra sự hiện diện của cả hai axit và bazơ và thay đổi màu sắc thành màu xanh hoặc đỏ để biểu thị một bazơ hoặc axit tương ứng.
Xác định độ ph bằng máy đo pH
Máy đo ph là phương pháp xác định độ ph chính xác nhất hiện nay. Khác với giấy quỳ tím chỉ xác định được thuộc tính dung dịch là aixt hay bazơ những loại máy đo ph hiện nay xác định đến 2 con số thập phân giá trị ph.
Ưu điểm của máy đo ph là xác định rất chính xác nồng độ ph của tất cả các loại dung dịch, đồ uống, máu hay các nguồn nước. Các thao tác đều tự động và hiện thị kết quả ra màng hình hoặc lưu trữ kết quả trên máy tính.
Nhược điểm: Chi phí cao
Những dòng máy đo ph để bàn thông dụng nhất hiện nay gồm có các thương hiệu như Eutech, Hanna,mettle… Đây đều là những thương hiệu nổi tiếng trên thế giới. Tùy mục đích và điều kiện kinh tế mà chúng ta nên chọn máy đo ph thích hợp nhất.
Các bạn có thể tham khảo máy đo ph để bàn thương hiệu Eutech:
https://thietbibinhphu.com/may-do-ph-de-ban-eutech-ph-700/
Xác định nồng độ ph bằng bút đo ph
Bút đo ph là một thiết bị nhỏ gọn, có thể di chuyển đến bất kỳ đâu, dễ dàng bảo quản và kiểm tra độ ph nhanh, độ chính xác cao nhưng không bằng máy đo ph để bàn được.
Bút đo ph có nhiều loại có thể được phân loại như sau:
Bút đo ph đất: là loại bút chuyên đo độ ph của nhiều loại đất khác nhau. Việc xác định ph đất giúp ta tìm hiểu được đây là loại đất nào, thích hợp với loại cây trồng nào.
Bút đo ph nước: Là loại bút chuyên đo ph dung dịch, bằng cách nhúng đầu dò vào trong dung dịch. Sau ít phút bút sẽ hiện thị chính xác độ ph trong dung dịch đó.Đây là cách đo độ kiềm trong dung dịch được nhiều người sử dụng nhất.
Xác định nồng độ ph bằng test Sera
Test sera là thương hiệu nổi tiếng của Đức chuyên sản xuất các thiết bị test nước như kiểm tra nồng độ NO2, NO3, nước cứng, kh và độ ph.
1 bộ test sera ph gồm 1 chai thuốc thử, 1 bảng màu so sánh nồng độ ph và 1 ống nghiệm để test nước.
Ưu điểm của test pH Sera là kiểm tra nhanh nồng độ ph các môi trường nước nuôi thủy sản như tôm, cá và thực vật thủy sinh. Giá thành bộ test sera ph khá rẻ và có thể sử dụng tối đa 100 lần test.
Nhược điểm: Chỉ kiểm tra được nồng độ ph của một vài môi trường nước nuôi thủy sản và không kiểm tra đươc các loại dung dịch khác.
Độ ph một số loại dung dịch phổ biến
Độ ph của nước
Dung dịch phổ biến nhất trên trái đất là nước, con người không thể sống nếu không bổ sung nước trong vòng 24h. Nước có nhiều loại như nước ngọt, nước mặn, nước phèn. Độ ph của nước tinh khiết là 7, nhưng lưu ý là độ ph 7 này chỉ là nước sạch và được xử lý bằng các phương pháp lọc. Nưóc tồn tại trong tự nhiên trong ao, hồ, sông, suối không có mức ph7 được.
Độ ph của đất
Ở Việt Nam có địa hình đa dạng nên có nhiều loại địa hình và nhiều loại đất khác nhau. Mình sẽ thống kê độ ph của một số loại đất thông dụng nhất.
- Đất kiềm là đất có độ ph bằng 7, đây là loại đất phổ biến ở miền Tây Nam Bộ. Đặc điểm của loại đất này là ít chất dinh dưỡng, không thích hợp trồng trọt các loại cây nông nghiệp.
- Đất trung tính là đất có độ ph 7, đây là loại đất thích hợp với nhiều loại cây trồng nhiệt đới mà tiêu biểu nhất là cây lúa nước.
- Đất chua là đất có độ ph nhỏ hơn 7, nhưng cây trồng chỉ thích hợp với đất có độ ph từ 4 đến 7. Nếu ph < 4 là loại đất phèn.
Bản màu sắc hiện thị nồng độ ph cụ thể.
Độ ph của sửa rửa mặt
Nồng độ ph trong sữa rửa mặt lý tưởng nhất là từ 6 đến 6.5. Vì sao sửa rửa mặt lại quan tâm đến nồng độ ph? Vì thành phần sửa rửa mặt có chứa một nguyên tố hóa học là lưu huỳnh(S) mà lưu hình thường tồn tại dưới dạng hợp chất mà thường là hợp chất axit. Chính vì vậy mà độ ph của sửa rửa mặt nhỏ hơn 7.
Độ ph của nước tiểu
Nước tiểu của mỗi người có nồng độ ph khác nhau, thông thường 1 người trưởng thành có độ ph trong nước tiểu trong khoảng ph 4,6 đến ph >8. Việc xác định nồng độ nước tiểu giúp kiểm tra sức khỏe và phát hiện các loại bệnh như suy thận, đái tháo đường, sỏi thận và đặc biệt là bệnh viêm dạ dày do virut hp gây ra.
Độ pH của một số chất khác
Độ ph của axit
Axit có độ ph từ ph = 0 đến ph <7 trong thang đo ph. Những hóa chất có tính aixt phổ biến là hcl, h2so4.
Độ ph của ba zơ
Bazơ hay còn gọi là kiềm có độ ph từ 8 đến ph14, những chất hóa học manh tính bazơ phổ biến gồm có NaOH, KOH…
Độ ph là thành phần hóa học quan trọng với môi trường, thiên nhiên và con người. Trước khi nuôi trồng trong nông nghiệp nên sử dụng các phương pháp mà mình nêu ở trên để kiểm tra độ ph trước nha.