რა არის გამოხდილი წყლის pH?

ხსნარის pH არის წყალბადის იონების კონცენტრაციის საზომი. თვით ტერმინი თავისუფლად აღნიშნავს "წყალბადის სიმძლავრეს" და ეს არის ნამდვილი წყალბადის იონის კონცენტრაციის უარყოფითი ლოგარითმი. ეს ნიშნავს, რომ წყალბადის იონის კონცენტრაცია მცირდება pH- ის ზრდასთან ერთად და რომ ერთი pH ერთეულის სხვაობა ნიშნავს წყალბადის იონის კონცენტრაციის ათჯერ ცვალებადობას. PH მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს 0-დან 14-მდე. ხსნარები, რომელთა pH 0-სა და 7-ს შორის არის მჟავე, ხოლო pH- ის 7-დან 14-მდე ძირითადია. სუფთა გამოხდილი წყალი უნდა იყოს ნეიტრალური და pH 7, მაგრამ რადგან ის შთანთქავს ნახშირორჟანგს ატმოსფეროდან, ის სინამდვილეში ოდნავ მჟავეა და 5,8 pH.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

გამოხდილი წყლის pH გამოხდის შემდეგ დაუყოვნებლივ არის 7, მაგრამ დისტილაციიდან რამდენიმე საათში მან ატმოსფეროდან ნახშირორჟანგი შეიწოვა და მჟავე გახდა 5,8 pH– ით.

აზრი აქვს გაზომოს pH წყლის ხსნარებში; სითხეებს, როგორიცაა მინერალური ზეთი ან სკიპი, არ აქვთ pH. მჟავებისა და ბაზების ბრონსტედ-ლოურის თეორიაში მჟავა არის ნაერთი, რომელიც წყალში გამოყოფს თავისუფალ პროტონებს, ხოლო ფუძე არის ის, ვინც იღებს პროტონებს. პროტონი სხვა არაფერია თუ არა წყალბადის ატომის ბირთვი. ძლიერი მჟავები, როგორიცაა მარილმჟავა (HCl), მკვეთრად ამცირებს ხსნარის pH– ს, ხოლო ძლიერი ბაზები, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (NaOH), მას მკვეთრად ზრდის. მჟავები და ბაზები ანეიტრალებენ ერთმანეთს ხსნარში და აერთიანებენ მარილის წარმოქმნას. მაგალითად, თუ HCl შეურიეთ NaOH ხსნარში, მიიღებთ NaCl, რომელიც არის სუფრის მარილი.

დისტილაციის პროცესი მოიცავს წყლის დუღილს, ორთქლის მილის კონდენსაციის საშუალებას და კონდენსაციის შეგროვებას. შეიძლება წყალში გახსნილი იყოს მრავალი ნივთიერება და ზოგი მათგანი შეიძლება წყალთან ერთად ორთქლდება, მაგრამ მარილები და სხვა მყარი ხსნარები რჩება. გამოხდის დახვეწილ ტექნიკას შეუძლია არასტაბილური ხსნადი ნივთიერებების აღმოფხვრაც კი, თუ იყენებთ მას შეგროვებული კონდენსატი არ უნდა იყოს ყოველგვარი ხსნადი ნივთიერებებისგან და თქვენ მოელით რომ მისი pH იქნება 7. თუ გამოხდის შემდეგ დაუყოვნებლივ გაზომავთ pH– ს, ალბათ სწორედ ამას ნახავთ, მაგრამ ის მალე შეიცვლება.

სუფთა წყლის pH დაახლოებით 5.8-ია, რაც მას მჟავევს. მიზეზი ის არის, რომ წყალი შთანთქავს ნახშირორჟანგს და აგრძელებს მას, სანამ ატმოსფეროსთან წონასწორობა შევა. ხსნარში, ნახშირორჟანგი რეაგირებს წყალთან და წარმოქმნის ნახშირმჟავას, რომელიც თავის მხრივ გამოყოფს ჰიდრონიუმის იონებს ხსნარში - ეს ექვემდებარება თავისუფალი წყალბადის იონების გამოყოფას.

2 სთ₂0 + CO₂ -> თ₂O + H₂კომპანია₃ (ნახშირმჟავა) -> H₃ო⁺ (ჰიდრონიუმი) + HCO₃^- (ბიკარბონატის იონები)

გამოხდილი წყლის ნიმუშს დაახლოებით ორი საათის განმავლობაში სჭირდება ატმოსფეროდან მთელი ნახშირორჟანგის ათვისება და მისი საბოლოო pH მიღწევა.