Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του pH και της αλκαλικότητας;
1. Η έννοια του pH
Η τιμή pH, επίσης γνωστή ως δείκτης συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου και τιμή οξέος-βάσης, είναι μια κλίμακα της δραστηριότητας ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα, η οποία είναι επίσης ένα μέτρο της οξύτητας και της αλκαλικότητας του διαλύματος με τη συνήθη έννοια. Το "H" στο "pH" σημαίνει ιόν υδρογόνου (H plus ), και υπάρχουν πολλές θεωρίες σχετικά με την πηγή του "p". Η έννοια της αναφοράς του χημικού κόσμου είναι να προσθέσουμε p μπροστά από την αδιάστατη ποσότητα για να αναπαραστήσουμε τον αρνητικό λογάριθμο της ποσότητας.
Η τιμή του pH είναι στην πραγματικότητα μια "λογαριθμική μονάδα". Κάθε αριθμός αντιπροσωπεύει μια 10-πλάσια αλλαγή στην οξύτητα του νερού. Το νερό με pH 5 είναι ίσο με 10 φορές πιο όξινο από το νερό με pH 6.
Σε τυπική θερμοκρασία και πίεση, ένα υδατικό διάλυμα με pH=7 (όπως: το καθαρό νερό είναι ουδέτερο, επειδή το προϊόν της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου και ιόντων υδροξειδίου ιονίζεται φυσικά από το νερό σε τυπική θερμοκρασία και πίεση (το προϊόν ιόντων του νερού) Η σταθερά είναι πάντα 1×10-14 και η συγκέντρωση των δύο ιόντων είναι 1×10-7moL. Η τιμή του pH είναι μικρότερη από 7, υποδηλώνοντας ότι η συγκέντρωση του Η συν είναι μεγαλύτερη από αυτό του OH-, άρα το διάλυμα είναι έντονα όξινο και η τιμή του pH είναι μεγαλύτερη από 7. Σημαίνει ότι H συν Η συγκέντρωση του OH- είναι μικρότερη από αυτή του OH-, άρα το διάλυμα είναι πολύ αλκαλικό. Επομένως, όσο μικρότερο η τιμή του pH, τόσο ισχυρότερη είναι η οξύτητα του διαλύματος· όσο υψηλότερο είναι το pH, τόσο ισχυρότερη είναι η αλκαλικότητα του διαλύματος.
2. Η έννοια της αλκαλικότητας
Η αλκαλικότητα αναφέρεται στη συνολική ποσότητα ουσιών στο νερό που μπορούν να εξουδετερώσουν τα ισχυρά οξέα. Τέτοιες ουσίες περιλαμβάνουν ισχυρές βάσεις, ασθενείς βάσεις, ισχυρές βάσεις και ασθενή άλατα και τα παρόμοια. Η αλκαλικότητα στο φυσικό νερό προκαλείται κυρίως από διττανθρακικά (διττανθρακικά, διττανθρακικά, το ίδιο παρακάτω), ανθρακικά και υδροξείδια, μεταξύ των οποίων τα διττανθρακικά είναι η κύρια μορφή αλκαλικότητας στο νερό. Οι πηγές ρύπανσης που προκαλούν αλκαλικότητα είναι κυρίως τα λύματα που απορρίπτονται από βιομηχανίες όπως η χαρτοποιία, η εκτύπωση και η βαφή, η χημική βιομηχανία και η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και η απώλεια απορρυπαντικών, λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων κατά τη χρήση.
Η αλκαλικότητα και η οξύτητα είναι σημαντικοί δείκτες για την αξιολόγηση της ποιότητας του νερού και τον έλεγχο της επεξεργασίας των λυμάτων. Η αλκαλικότητα χρησιμοποιείται επίσης συνήθως για την αξιολόγηση της ρυθμιστικής ικανότητας του υδατικού σώματος και της διαλυτότητας και της τοξικότητας των μετάλλων σε αυτό. Ο ορισμός της ολικής αλκαλικότητας χρησιμοποιείται πιο συχνά στη μηχανική, η οποία γενικά χαρακτηρίζεται ως η τιμή συγκέντρωσης ισοδύναμη με το ανθρακικό ασβέστιο.
3. Η διαφορά και η σχέση μεταξύ pH και αλκαλικότητας
Από εννοιολογική άποψη, το pH και η αλκαλικότητα δεν είναι το ίδιο πράγμα και οι πραγματικές τους έννοιες είναι επίσης διαφορετικές. Δεν υπάρχει σαφής αντιστοιχία μεταξύ του pH και της αλκαλικότητας. Το νερό (ή διαλύματα) με την ίδια αλκαλικότητα μπορεί να μην έχουν απαραίτητα την ίδια τιμή pH. Αντίθετα, το νερό (ή τα διαλύματα) με την ίδια τιμή pH δεν έχουν απαραίτητα την ίδια αλκαλικότητα.
Ο λόγος είναι ότι η τιμή του pH αντανακλά άμεσα την περιεκτικότητα σε H plus ή OH- στο νερό, ενώ η αλκαλικότητα περιλαμβάνει όχι μόνο OH-, αλλά και την περιεκτικότητα σε αλκαλικές ουσίες όπως CO3-2 και HCO{{3} }. Για παράδειγμα: διάλυμα NaOH με αλκαλικότητα 0.1mol/L, pH=13. Διάλυμα NH3-H2O με αλκαλικότητα 0.1mol/L, pH=11. Διάλυμα NaHC03 με αλκαλικότητα 0.1mol/L, pH=8.3.
Αν και δεν υπάρχει σαφής αντιστοιχία μεταξύ της αλκαλικότητας και των τιμών του pH, στην πράξη, όσο μεγαλύτερη είναι η αλκαλικότητα, τόσο υψηλότερο είναι το αντίστοιχο pH. Όσο χαμηλότερη είναι η αλκαλικότητα, τόσο χαμηλότερο είναι το αντίστοιχο pH. Όσο μεγαλύτερη είναι η αλκαλικότητα, τόσο υψηλότερο είναι το αντίστοιχο pH, τόσο μεγαλύτερη είναι η ρυθμιστική βοήθεια. Όσο μικρότερη είναι η αλκαλικότητα, τόσο μικρότερη είναι η ρυθμιστική ικανότητα του διαλύματος pH!
