"
>

pH-værdi

Download Syrer og baser

Hvad er pH-værdi?

pH-værdien er et mål for, hvor sur en given opløsning er på en skala fra 0 til 14. pH-værdien i vand er 7, og denne værdi kaldes neutral. Hvis pH-værdien er lavere, er opløsningen sur, og derfor er pH-værdien i syre lav. Tilsvarende er pH-værdien for en base højere end 7. Definitionen på pH-værdien er den negative logaritme til koncentrationen af H^+-ioner, og skrives altså på nedenstående måde.

pH = -\log [H^+]

Det kan dog være svært at bestemme  koncentrationen af H^+-ioner nøjagtigt. Derfor har man udviklet andre metoder til måling af pH-værdien. De tre mest anvendte metoder er måling vha. pH-papir, et pH-meter eller en pH-indikator.

pH-papir

pH-papir (eller pH-indikatorpapir) er en strimmel gul/orange papir, der indeholder lakmus. Papiret er i stand til skifte farve, når der påføres en væske eller gas. Farveskiftet vil afhænge af den pH-værdi papiret får som følge af tilsætningen af væsken.

Efter tilsætningen sammenlignes pH-papirets nye farve med et afkodningsark, der angiver, hvilke pH-værdier, der passer til de forskellige farver. Det er altså rent visuelt muligt at bestemme pH-værdien af væsken med en præcision ned til 0,5. Det afhænger dog af øjet, der ser.

Lakmus

Lakmus er den interessante komponent i pH-papir. Lakmus er den blanding af kemiske forbindelser, der gør det muligt for pH-papiret at skifte farve. Man kan derfor opleve, at pH-papir i nogle tilfælde kaldes lakmuspapir.

pH-meter

Et pH-meter er, modsat en pH-indikator og pH-papir, i stand at måle pH-værdien mere præcist. Et elektronisk pH-meter måler pH-værdi vha. en pH-elektrode og angiver pH-værdien med to decimaler.

pH-indikatorer

En pH-indikator giver blot en indikation af pH-værdien, som navnet antyder. Den er altså i stand til eksempelvis at afklare, om der er tale om en sur eller en basisk opløsning. Indikatoren er sædvanligvis en kemisk forbindelse, der ikke er særlig reaktiv, men som skifter farve, når pH-værdien overstiger et særligt interval. Intervallet er specifikt for hver pH-indikator, og kaldes omslagsintervallet.

pH-indikatoren tilsættes således en klar opløsning, og man kan derefter visuelt se, om pH-værdi er større eller mindre end pH-indikatorens omslagsinterval. Eksempler på sådanne pH-indikatorer er phenolphtalein, methylorange og bromthymolblåt. 

Bromthymolblåt

Denne pH-indikator har to forskellige former, og det er netop pH-værdien, der afgør, hvilken form bromthymolblåt befinder sig på. Det interessante ved forbindelsen er, at de to former har hver sin farve (gul og blå), samt at ingen af dem er særlig reaktionsvillige. De forstyrrer altså ikke et evt. forsøg. Ved lav pH-værdi vil alle bromthymolblåt-molekylerne være på den gule form, og dermed indikere, at opløsningen er sur. Lader man pH-værdien stige vil flere og flere molekyler ændres til den blå form.

Når pH-værdien ligger i omslagsintervallet, der for bromthymolblåt er 6,0–7,6, vil opløsningen omtrentligt bestå halvt af den ene form og halvt af den anden, og dermed være grøn. Endeligt bliver opløsningen blå ved en pH-værdi over 7,6. Det er altså muligt vha. bromthymolblåt at bestemme, hvorvidt en opløsning er sur, neutral eller basisk.

Eksempler på pH-værdier

Dette afsnit skal give et indblik i, hvilke pH-værdier forskellige hverdagsting har. Der startes med lave pH-værdier, og her finder vi cola med pH på 2,4 og appelsinjuice med 3,7. Kaffe og bananer ligger på ca. 5, mens havvand og æg ligger på 8. Brun sæbe har en pH på omkring 13.

Derudover er pH-værdien ofte afgørende for biologiske systemer, og derfor kan fx syreregn være farligt idet pH-værdien i jord dermed sænkes. Ligeledes spiller pH-værdien i kroppen en rolle for cellers funktion, og derfor holder kroppen eksempelvis pH-værdien i blodet konstant omkring 7,4.