Ob Sie ein pH-Kit verwenden, um sicherzustellen, dass das Poolwasser angenehm zum Schwimmen ist, den pH-Wert des Bodens bewerten, um einen Garten anzubauen oder darüber nachzudenken, wie ein Magenschmerzen-Medikamente neutralisieren die Verdauungssäure, das Konzept des pH-Wertes ist in der realen Welt leicht zu erkennen, auch wenn die zugrunde liegende Chemie ein wenig ist weiter fortgeschritten.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die pH-Skala reicht von 0 bis 14, wobei 7 neutral ist. Jeder Stoff mit einem pH-Wert unter 7 gilt als sauer, während jeder Stoff mit einem pH-Wert über 7 als basisch oder alkalisch gilt.
Die pH-Skala
Die pH-Skala ist kein neues wissenschaftliches Konzept. Tatsächlich wurde es 1909 von Soren Peter Lauritz Sorensen eingeführt. Als Biochemiker erfand Sorensen die pH-Skala, um zu visualisieren, wie sauer oder alkalisch (basisch) eine Substanz auf einer Skala von 0 bis 14 ist. Während 7 als pH-neutral gilt, gilt jeder Wert unter 7 als sauer und jeder Wert über 7 als basisch.
Die pH-Skala ist logarithmisch, dh die Werte stehen im gleichen Verhältnis zueinander. Das bedeutet, dass, wenn Sie die Skala von 14 auf 0 nach oben bewegen, jeder Wert zehnmal saurer ist als der Wert darunter. Wenn beispielsweise ein Stoff einen pH-Wert von 6 hat, ist dieser Stoff zehnmal saurer als ein Stoff mit einem neutralen pH-Wert von 7. Wenn Sie die Skala nach unten gehen, ist jeder Wert zehnmal basischer als der Wert darüber, also ist ein Stoff mit einem pH-Wert von 8 zehnmal basischer als der neutrale Stoff.
Beispiele für Säuren und Basen
Manchmal ist es hilfreich, die pH-Skala anhand haushaltsüblicher Substanzen zu visualisieren. Reines Wasser hat einen neutralen pH-Wert von 7. Einige leicht zu findende Säuren sind Essig, Zitronensaft, Orangensaft, Kaffee und Soda. Leicht verfügbare Grundstoffe sind Bleichmittel, Seifenlauge und Magnesiamilch. Auch menschliches Blut hat einen messbaren pH-Wert, der meist zwischen 7,35 und 7,45 liegt. Wenn der pH-Wert des menschlichen Blutes unter 6,8 fällt oder über 7,8 steigt, ist das Ergebnis tödlich.
Ein bisschen weniger einfach
Während es ziemlich einfach ist, die pH-Skala zu verwenden, um zu messen, ob eine Substanz neutral, sauer oder alkalisch ist, ist die Chemie hinter dem pH-Wert etwas komplexer. Der Begriff "pH" steht für "Wasserstoffpotential", da der pH-Wert in Wirklichkeit ein Maß für geladene Teilchen ist, die Ionen genannt werden. Jedes Mal, wenn Sie Wasser haben (H2O), brechen einige Wassermoleküle auseinander. Dadurch bleiben einige negativ geladene Hydroxidionen (OH_) und einige positiv geladene Wasserstoffionen (H+) in der Lösung.
In reinem Wasser sind diese Ionen gleich und daher vollständig ausgeglichen, was zu einem neutralen pH-Wert führt. Eine Säure spendet definitionsgemäß Wasserstoffionen. Dies bedeutet, dass beim Auflösen einer Säure in Wasser das Gleichgewicht zwischen Hydroxidionen und Wasserstoffionen kippt. Saure Lösungen haben immer eine größere Anzahl von Wasserstoffionen. Bei basischen Stoffen, die Wasserstoffionen aufnehmen, ist das Gegenteil der Fall. Wenn eine basische Substanz in Wasser gelöst wird, weist die Lösung eine größere Anzahl von Hydroxidionen auf.
Natürlich sind die Grundlagen zum Verständnis des pH-Werts einfacher und eignen sich für Anwendungen in der Praxis. Von der Pflege eines Pools über die Vorbereitung des Bodens für einen Garten bis hin zur Behandlung von Magenschmerzen ist ein grundlegendes Verständnis des pH-Werts ein wertvolles Werkzeug.