Cad é an fána atá ag méadar pH?
Úsáideann an méadar pH an fána méadar pH chun comhartha millivolt an leictreoid a thiontú i luach pH. Faightear é tríd an difríocht voltais arna thomhas le maoláin éagsúla a roinnt ar an difríocht maolán pl. Ríomhtar an fána sa mhéadar pH bunaithe ar chothromóid Nernst. Go ginearálta, ní bhíonn an fána le feiceáil go dtí go ndéantar an t-iarmhéid a chalabrú. Is critéar é an fána chun a chinneadh an bhfuil an saol leictreoid ídithe.
Táscairí de dhíth. Go ginearálta, tá trí leibhéal den saol leictreoid. Tar éis calabrú, tá fána an leictreoid nua idir 95% agus 105%. Má tá an fána níos ísle ná 90, moltar an leictreoid a athsholáthar, ar shlí eile beidh tionchar aige ar a chruinneas tomhais. tuaslagán calabrú pH le haghaidh calabrú méadar pH. Baineann ríomh na fána leis an leictreoid a thomhaiseann acmhainneacht an tuaslagáin a ullmhaíonn tú. Tá trí mhaoláin chaighdeánacha ann. Nuair a chalabrú, de ghnáth is leor dhá cheann. Má tá baint ag na trí cinn sa chalabrú, beidh na fánaí difriúil dá réir.
Tagraíonn méadar pH d'ionstraim a úsáidtear chun luach pH tuaslagáin a thomhas. Oibríonn an méadar pH bunaithe ar phrionsabal ceallraí príomhúla. Tá an fórsa electromotive idir an dá leictreoid den cheallraí bunscoile bunaithe ar dhlí Nernst, a bhaineann le hairíonna na n-leictreoidí agus le tiúchan na n-ian hidrigine sa réiteach. Tá caidreamh comhfhreagrach idir fórsa electromotive na ceallraí príomhúla agus an tiúchan ian hidrigine. Is é an logarithm diúltach den tiúchan ian hidrigine ná an luach pH. Is ionstraim anailíse coitianta é méadar pH a úsáidtear go forleathan i dtalmhaíocht, cosaint an chomhshaoil, tionscal agus réimsí eile. Tá pH na hithreach ar cheann de na hairíonna bunúsacha is tábhachtaí san ithir. Ba cheart fachtóirí cosúil le teocht agus neart ianach an tuaslagáin atá le tomhas a mheas le linn an phróisis tomhais pH.
Cad é pH? Is é pH an giorrúchán ar an bhfocal Laidine "Pondus hydrogenii" (Pondus=brú, hidriginiam brú=hidrigine) agus úsáidtear é chun gníomhaíocht na n-ian hidrigine i substaint a thomhas. Tá baint dhíreach ag an ngníomhaíocht seo le aigéadacht, neodracht agus alcaileacht an tuaslagáin uiscí. Tá uisce neodrach go ceimiceach, ach níl sé gan iain. Déantar fiú uisce atá íon go ceimiceach a dhícheangal i rianmhéideanna: i ndáiríre, ní bhíonn núicléis hidrigine ann i stát saor roimh hiodráitiú le móilíní uisce.
H2O+ H2O=H3O++ OHˉ. Ós rud é go gcaitear le tiúchan na n-ian hidrigine (H3O+) mar an gcéanna le tiúchan na n-ian hidrigine (H+), is féidir an fhoirmle thuas a shimpliú san fhoirm a úsáidtear go coitianta seo a leanas: H2O=H++ OHˉ
Sloinntear na hiain hidrigine deimhneacha anseo mar "iain H+" nó "núicléis hidrigine" sa cheimic. Léirítear núicléis hidréiniam mar "iain hidrigine". Tugtar "iain hiodrocsaíde" ar iain hiodrocsaíde diúltacha.
Ag baint úsáide as an dlí maisghníomhaíochta, is féidir tairiseach cothromaíochta a fháil chun díthiomsú uisce íon a chur in iúl:
K=H3O+×OH-----H2O
Ós rud é nach bhfuil ach méid an-bheag uisce dícheangailte, is tairiseach é an tiúchan molar uisce i ndáiríre, agus tá tairiseach cothromaíochta K ann is féidir a úsáid chun an táirge ian KW uisce a ríomh.
KW=K×H2O KW= H3O+·OH－=10－7·10－7=10－14mol/l (25 céim )
Is é sin le rá, i gcás lítear amháin d’uisce íon ag 25 céim , tá 10-7 mól iain H3O+ agus 10-7 mól d’ian OHˉ ann.
I dtuaslagán neodrach, is ionann tiúchan na n-ian hidrigine H+ agus na hiain hiodrocsaíde OHˉ 10-7mol/l araon. cosúil le:
Má tá barrachas iain hidrigine H+ ann, tá an tuaslagán aigéadach. Is substaint é aigéad atá in ann iain hidrigine H+ a dhí-chomhcheangal i dtuaslagán uiscí. Mar an gcéanna, má tá an t-ian OHˉ saor, tá an tuaslagán alcaileach. Mar sin, is leor an luach H+ a thabhairt chun tréithe an tuaslagáin a léiriú, cibé acu aigéadach nó alcaileach é. Chun nach n-úsáidfí easpórtálaí cumhachta diúltach an tiúchan mhóilíneach seo chun ríomh, mhol an bitheolaí Soernsen i 1909 gur cheart an luach mí-áisiúil seo a úsáid. Cuirtear logartamaí in ionad luachanna agus sainmhínítear iad mar “luach pH”. Go matamaiticiúil, sainmhínítear pH mar logarithm diúltach an tiúchan iain hidrigine. Is é sin pH=-loga[H+].
