Artikulu hau "Kalitatezko 2.000 artikulu 12-16 urteko ikasleentzat" proiektuaren parte da

pH

Wikipedia, Entziklopedia askea

pH mailak disoluzio batean dagoen hidrogeno ioi kopurua adierazten du. "Hidrogeno potentziala" esan nahi du eta Sørensen kimikari daniarrak XX.mendearen hasieran asmatu zuen honela definituaz: pH-a hidrogeno ioien aktibitatearen logaritmo negatiboa da[1].

Adierazpen hau baliagarria da portaera idealik ez duten diluitu gabeko disoluzioetarako, zeintzuetan ioi hidrogenoen kontzentrazioa erabili beharrean, aktibitatea (a) erabiltzen da, kontzentrazio eraginkorra adierazten duena. Bere sorreratik, pH terminoa oso erabilia izan da, erabilpen erraza duelako zifra luze konplexuak saihestuz.

Disoluzio diluituetan, pH-aren ordez, hidrogeno ioiaren kontzentrazio molarra erabili daiteke antzeko emaitzak lortuaz. Adibidez, [H+] = 1 × 10-7 M (0,0000001) duen disoluzioak, 7ko pHa izango du, pH = –log[10-7] = 7 baita.

pH balioak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

pHaren balio batzuk
Sustantzia/Disoluzioa pH
HCl 1 M disoluzioa 0,0
Urin gastrikoa 1,5
Limoi zukua 2,4
Coca-cola 2,5
Ozpina 2,9
Laranja edo sagar zukua 3,0
Garagardoa 4,5
Kafea 5,0
Tea 5,5
Euri azidoa < 5,6
Listua (minbizia duten gaixoena) 4,5-5,7
Gernua 5,5-6,5
Esnea 6,5
Ur purua 7,0
Giza listua 6,5-7,4
Odola 7,35-7,45
Itsasoko ura 8,0
Eskutako xaboia 9,0-10,0
Amoniakoa 11,5
Sodio hipokloritoa 12,5
Sodio hidroxidoa 13,5

pHaren balioak normalki 0tik hasi eta 14raino iristen dira uretako disoluzioetan baina posible da pH balioak negatiboak edo 14 baino handiagoak ere izatea. pH-a 7 baino txikiagoa dutenak, disoluzio azidoak dira, eta pHa 7 baino handiagoa dutenak aldiz, basikoak. pHa 7 bada, disoluzioa neutroa dela esan nahi du (beti ere, disolbatzailea ura denean)[2].

P operadore logaritmiko bat da, disoluzio baten kontzentrazioan eragiten duena: p = –log[...].

pOH balioak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

pH-a bezala, pOH-a ere defini daiteke, OH- ioien kontzentrazioa neurtzeko erabiltzen den definizioa izanik[3]. pOH-a ioi hidroxidoen kontzentrazioaren logaritmo negatibo bezala definitzen da:

Uraren parte txiki bat OH- eta H+ ioi bezala disoziatuta agertzen da. Hauen kontzentrazioen biderkaketa konstante bat izanik:

[H+] hidrogeno ioien kontzentrazioa da, [OH-] hidroxido ioiena, eta Kw konstante bat da, uraren biderkadura ionikoa, 10-14 balorea duena. Beraz pHaren eta pOHaren balioak elkarrekin zuzenki erlaziona ditzakegu:

Hau da, disoluzio baten pH balioa eta pOH balioa gehituz 14 eman behar du. Beraz, pH balioa jakinik pOH-a kalkulatu daiteke eta alderantziz:

pHa disoluzio ez akuosoetan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Disoluzio ez akuosoetan hidrogeno ioien kontzentrazioa (aktibitatea) neurtu daiteke, baina ez dute ur disoluzioek erabiltzen duten pHaren eskala berdina erabiltzen[4]. Hidrogeno ioien aktibitatea () honela dago definitua:

non, hidrogeno ioiaren potentziala den, hidrogeno ioien potentzial kimikoa aukeratutako estandar egoeran, gasen konstantea eta tenperatura termodinamikoa.

Hori dela eta disoluzio ez akuosoetan edota tenperatura eta presio baldintza normaletatik kanpo, baliteke 7ko pH-ak neutrotasuna ez adieraztea, hau da, ezin dira konparatu egoera normaleko pH-ekin.

pHaren neurketa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

pHmetroa

Disoluzio baten pH-a ezagutzea oso garrantzitsua da askotan, pH-aren aldaketa txikiek eragin handia izan dezaketelako hainbat prosezuetan. Adibidez, kimikan eta biokimikan pH-aren neurketa erabiltzen den prozedura analitiko garrantzitsuenetariko bat da. Izan ere, pH-ak molekulen egituraren eta jardueraren ezaugarri nabarmen asko zehazten ditu, eta, beraz, zelula eta organismoen portaerarena. pH-aren kontrolak garrantzi handia du zenbait industria prozesutan ere: uraren garbiketan, elikagaien kontserbazioan, galbanoteknia bainuetan eta abar. Gizakion organismoak beharrezkoa du pH-a aldagabe mantentzea zenbait funtzio era egokian egiteko; gure barne pH-a 7,35 eta 7,45 tartean gorde behar da. Landare mota bakoitza ere, pH doi bat duen lurrean bakarrik bizi daiteke[5]. Horregatik, pH-a nuertzeko hainbat tresna edo metodo daude, batzuk zehatzagoak eta beste batzuk malguagoak:

pH-metroa edo pH neurgailua[aldatu | aldatu iturburu kodea]

pHaren neurketa pH-metro edo pH neurgailu baten bidez egin daiteke, instrumentu hau oso erabilia da ikerketa laborategi eta industrian.

Neurgailu honek bi elektrodo ditu, horietako bat erreferentziazko elektrodoa da eta bestea pH neurtzen duen elektrodoa. Bi elektrodo horien artean dagoen potentzial elektriko desberdintasunaz baliatuz pHaren balioa ematen du. Hala ere, neurgailu hauek kalibrazioa eskatzen dute gutxienez egunean behin, izan ere pH elektrodoak ez du denbora luzez emaitza erreproduzigarririk ematen. Horretarako tanpoi disoluzioa batzuk erabiltzen dira, normalean pH 4 eta 10 dituztenak eta elektrodoa disoluzio horiekin kontaktuan jarri eta balioak zehazten zaizkio instrumentuari.[6]

pH-a neurtzeko papera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

pH-a neurtzeko papera

Disoluzio baten pH-a ere gutxi gorabehera neurtu daiteke adierazleak erabiliz: pHaren arabera kolore ezberdina duten azido edo base ahulak. pH papera pH neurtzeko material sinpleenetakoa da, litmus edo tornasol papera delarik ezagunenetarikoa (kolore gorritik berdera joango dena pH-aren balioaren arabera). pH-a zehazteko paperek adierazle kualitatiboen nahasketa bat dute paper, disoluzioarekin kontaktuan jartzean erreakzionatu eta kolore bat erakusten dutenak. Adierazle ohiko batzuk fenoftaleina eta laranja metiloa dira.[7] [8] 

pH-metro naturala[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Lonbarda barazkia pH-metro naturala da, izan ere, bertan dagoen pigmentu batek kolorez aldatzen du pH-aren balioaren arabera. Horretarako, lonbarda barazkia egosi egin behar da eta prozesu horretan zehar antizianina pigmentua askatuko du urari kolorea emanez. Ur horri pHa aldatzen duten substantziak gehitzean kolore aldaketa ematen dela nabarituko da. Substantzia azidoren bat gehitzen bada urak kolore gorri-arrosa hartuko du, aldiz, basikoak gehitzean kolore urdina. Uraren pHa 7 ingurukoa den kasuetan antizinak kolore morea emango dio urari.[9]  

pH indargetzaileak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Ur-disoluzioan sortzen diren hainbat erreakzio kimikok sistemaren pH-a konstante mantentzea behar dute, nahi ez diren beste erreakzio batzuk gerta ez daitezen. Disoluzio indargetzaile, erregulatzaile edo tanpoi bat azido ahul batek bere base konjokatuarekin egiten duen nahasketa bat da. Bere ezaugarri nagusia da disoluzio baten pH-a egonkor mantentzen duela azido kantitate baten edo base indartsu baten gehikuntzaren aurrean[10].

Disoluzio hauek, espezie nagusi bezala, azido/base konjugatu pare bat dute kontzentrazio hautemangarrietan. Disoluzioak duen ahalmen erregulatzailea azido ahularen kantitatearen eta haren base ahul konjugatuaren araberakoa da; kantitate hori zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da disoluzio horren eraginkortasuna.

1917an Hasselbalchek disoluzio indargetzaileen pH-a kalkulatzeko ekuazioa proposatu zuen[11]:

pH adierazleak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

pHaren adierazleek kolorea aldatzen dute ingurunearen pHaren arabera, hau da, pH jakin bat arte kolore jakin bat izaten dute eta maila hori gainditzean kolore aldaketa jasaten dute. Horrelako adierazleak oso erabiliak izaten dira ikerketa laborategietan. Ondorengo taulan adierazle erabilienak biltzen dira, bai eta aldaketa ematen duten pHaren balioak ere[12].

Adierazlea Aldaketa tartea (pH) Hasierako kolorea Bukaerako kolorea
Kresol-gorria 0.2-1.8 Gorria Horia
Timol-urdina 1.2-2.8 Gorria Horia
Laranja metiloa 3.1-4.4 Gorria Hori-laranja
Bromokresol-urdina 3.8-5.4 Urdina Berdea
Gorri metiloa 4.2-6.2 Gorria Horia
Tornasol 5.0-8.0 Gorria Urdina
Bromotimol-urdina 6.0-7.6 Horia Urdina
Gorri neutroa 6.8-8.0 Gorria Horia
Fenoftaleina 8.2-10.0 Kolorgea Morea
Timoftaleina 9.3-10.5 Kolorgea Urdina

pHa giza gorputzean[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Giza gorputza pHaz baliatzen da bere funtzionamendu egokia bermatzeko. Gorputzaren atal ezberdinek pH balio ezberdinak dituzte. Listuak esaterako, 6,5 eta 7,5 bitarteko balioak izaten ditu pertsona osasuntsu baten kasuan. Digestio aparatuak ere bere lana pHaren baitan egiten du, horren arabera organo bakoitzean bakterio batzuk hazteko pH balio aproposak ditu. Horrela digestio aparatuaren lehenengo fasea 4 eta 6,5 bitarteko pH balioetan ematen da, baina bigarrenean, hau da, urdailean 1,5 eta 4 bitarteko balioak lortzen dira. Hesteak berriz, pH basikoak dituzte, 7 eta 8,5 bitarteko balioekin.

pHaren balioak digestio aparatuaren organo ezberdinetan

Odolean berriz, pH balio aproposa 7,4 ingurukoa da. Baina CO2 balio altuak dituzten pertsonetan balio hori murriztu egiten da eta horrek sortzen du ahuleria[13][14].  

Azala ere pHaz baliatzen da gorputza babestu eta patogeno ezberdinen sarrera ekiditeko. Izan ere, azalaren pH azidoak organismo arrotzak hiltzen ditu kontaktuan jartzean eta horrela gaixotasun eta infekzioetatik babesten du gorputza.[15]

pHa kosmetika produktuetan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Garbiketa eta apaintze artikuluetan pHaren balio garrantzitsua da, izan ere produktu horiek aplikatzen diren gainazalek pH hori jasateko egokituta egon behar dute. Apaintze eta higiene artikulu askok pHa neutroa izaten dute, pH 5,5, eta ez pH 7. Azalak 5,5eko balioa du pH eskalan eta horregatik pH berdina duten substantziak erabili behar dira bere zaintzarako.[16]

pHa elikagaien industrian[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Elikagaien industrian ere pHa kontuan izatea ezinbestekoa da, izan ere ematen diren erreakzio kimiko eta mikroorganismoen aktibitateak pHaren arabera baldintzatuak daude.

Hartzidura ematen den prozesuetan, hala nola, ogia, ardoa eta garagardoaren prestaketan, hartzigarriak hazten diren pH balioen barruan egon behar da. Adibidez, garagardoaren kasuan hartzidura ematen hasten denean pHa 4,5eko balioetara igotzen da eta bertan mantentzen da, hori baita hartzigarrientzat balio optimoa.[17]

Ogiaren kasuan berriz, masak 4,5 eta 5,5 bitarteko pH balioa izan behar du eta inoiz ez da 6ko baliotik igo behar. Hori gertatuz gero usain eta zapore txarra hartuko bailuke ogiak Bacillus subtilis mikroorganismoaren presentziagatik.[18]

Freskagarrien kasuan ere pHarekin jolasten da. Edari horietan karbono dioxidoa egoten da disolbatuta eta ondorioz bertako ura azidifikatuta egoten da, horrek ematen duelarik freskotasun sentsazioa. Esnea eta ura berriz, edari alkalinoak dira, hau da, zertxobait basikoak.[19]

pHa naturan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Naturak ere pHa erabiltzen du bere zenbait ziklo kontrolatzeko eta egokitzeko. Landareen kasuan esaterako lurraren pHaren kontrola guztiz beharrezkoa da landare jakin bat hazi nahi bada. Adibidez, patata landu nahi bada lursail batean, lur horrek pH azidoa (4,8-5,4) eduki beharko du landarea indartsu hazteko. Azukre kainaberak landatu nahi badira aldiz, lurra neutro-basiko (7-8) egotea izango da egokiena. Normalean lurra zertxobait azidoa izaten da eta beraz ingurune azidotan ondo hazten diren landareek ez dute arazorik izango, baina basikoetan hazten direnek berriz kanpo laguntza beharko dute. Azken kasu horietan lurrari basikotasuna igotzeko gatzak gehitzen zaizkio, hala nola, karea (CaO), kaltzio hidroxidoa (Ca(OH)2) eta kaltzita (CaCO3)[20].

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. (Ingelesez) Sørensen, Søren. (1909). Enzyme Studies II. The Measurement and Meaning of Hydrogen Ion Concentration in Enzymatic Processes. Biochemische Zeitschrift, 131-134 and 159-160 or..
  2. Herrero Villen, María Asunción; Morais Ezquerro, Sergi Beñat; Noguera Murray, Patricia Silvestre; Tortajada Genaro, Luis Antonio; Atienza Boronat, Mª Julia. (2015-06-08). Cálculo del pH en disoluciones acuosas. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  3. (Ingelesez) Westcott, C.. (2012-12-02). Ph Measurements. Elsevier ISBN 978-0-323-16060-5. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  4. (Ingelesez) Rondinini, Sandra. (2002-11-01). «pH measurements in non-aqueous and aqueous–organic solvents – definition of standard procedures» Analytical and Bioanalytical Chemistry 374 (5): 813–816. doi:10.1007/s00216-002-1455-z. ISSN 1618-2650. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  5. Saila, Kultur. (2011-07-18). «pH» www.euskadi.eus Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  6. (Gaztelaniaz) Delgado, Marco; Vanegas, Manuel; Delgado, Gustavo. (2007-07-03). «Metrología Química I: Calibración de un pHmetro y Control de Calidad» Universitas (León): Revista Científica de la UNAN León 1 (1): 14–20. doi:10.5377/universitas.v1i1.1627. ISSN 2311-6072. Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  7. (Gaztelaniaz) «【Papel PH】¿Qué es, Para qué sirve, Cómo funciona?【2021】» Materiales de Laboratorio 2019-05-28 Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  8. (Gaztelaniaz) Christen, Hans Rudolf. (1977). Fundamentos de la química general e inorgánica. Reverte ISBN 978-84-291-7133-4. Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  9. «Ciencia Canaria - Coloreando el pH» www.cienciacanaria.es Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  10. (Gaztelaniaz) «Solución Amortiguadora-Tampón» Quimipedia 2015-07-10 Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  11. Hastings, A.Baird; Sendroy, Julius; Van Slyke, Donald D.. (1928-09). «STUDIES OF GAS AND ELECTROLYTE EQUILIBRIA IN BLOOD» Journal of Biological Chemistry 79 (1): 183–192. doi:10.1016/s0021-9258(18)83945-x. ISSN 0021-9258. Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  12. (Gaztelaniaz) Monografias.com, Samuel Ramirez Pari. «Indicadores (Quimica analitica) - Monografias.com» www.monografias.com Noiz kontsultatua: 2021-03-02.
  13. (Ingelesez) «pH en el cuerpo humano» News-Medical.net 2018-06-13 Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  14. (Ingelesez) Proksch, Ehrhardt. (2018). «pH in nature, humans and skin» The Journal of Dermatology 45 (9): 1044–1052. doi:10.1111/1346-8138.14489. ISSN 1346-8138. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  15. (Ingelesez) Matousek, Jennifer L.; Campbell, Karen L.. (2002). «A comparative review of cutaneous pH» Veterinary Dermatology 13 (6): 293–300. doi:10.1046/j.1365-3164.2002.00312.x. ISSN 1365-3164. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  16. (Gaztelaniaz) D'Santiago, Ilse; Marcano, María Estela Vivas de. (1996). «EL PH DE LOS JABONES» Dermatología Venezolana 34 (3) ISSN 2343-5755. Noiz kontsultatua: 2021-03-01.
  17. (Ingelesez) Coote, N.; Kirsop, B. H.. (1976). «FACTORS RESPONSIBLE FOR THE DECREASE IN pH DURING BEER FERMENTATIONS» Journal of the Institute of Brewing 82 (3): 149–153. doi:10.1002/j.2050-0416.1976.tb03739.x. ISSN 2050-0416. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  18. (Ingelesez) Aplevicz, Krischina Singer; Ogliari, Paulo José; Sant'Anna, Ernani Sebastião. (2013-06). «Influence of fermentation time on characteristics of sourdough bread» Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences 49 (2): 233–239. doi:10.1590/S1984-82502013000200005. ISSN 1984-8250. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  19. (Ingelesez) Birkhed, D.. (1984). «Sugar Content, Acidity and Effect on Plaque pH of Fruit Juices, Fruit Drinks, Carbonated Beverages and Sport Drinks» Caries Research 18 (2): 120–127. doi:10.1159/000260759. ISSN 0008-6568. PMID 6583004. Noiz kontsultatua: 2021-03-08.
  20. (Gaztelaniaz) «Importancia en la agricultura» Todo sobre el PH 2018-10-23 Noiz kontsultatua: 2021-03-08.

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kanpo estekak[aldatu | aldatu iturburu kodea]