Η βασική διαφορά μεταξύ του pH και του ρυθμιστικού διαλύματος είναι ότι το pH είναι μια λογαριθμική κλίμακα ενώ ένα ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα υδατικό διάλυμα.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το pH ενός υγρού για να προσδιορίσουμε αν είναι οξύ ή βάση. Είναι επίσης χρήσιμο για τον προσδιορισμό της χωρητικότητας προσωρινής αποθήκευσης ενός buffer. Ένα ρυθμιστικό διάλυμα περιέχει ένα μείγμα ασθενούς οξέος και της συζυγούς του βάσης ή αντίστροφα. Επομένως, τείνει να αντιστέκεται στις αλλαγές στο pH του διαλύματος.
Τι είναι το pH;
Το pH είναι μια λογαριθμική κλίμακα που χρησιμοποιούμε για να προσδιορίσουμε την οξύτητα ή τη βασικότητα ενός υδατικού διαλύματος. Είναι ο αρνητικός λογάριθμος βάσης 10 της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου που μετράται σε μονάδα mol/L. Αν το εκφράσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια, θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη δραστηριότητα των ιόντων υδρογόνου αντί για τη συγκέντρωση. Η κλίμακα pH έχει αριθμούς από 0 έως 14. Τα διαλύματα με pH μικρότερο από 7 είναι όξινα και εάν το pH είναι μεγαλύτερο από 7, είναι βασικό διάλυμα. Το pH 7 υποδεικνύει ένα ουδέτερο διάλυμα, δηλαδή καθαρό νερό.
Εικόνα 01: pH διαφορετικών συστατικών
Η εξίσωση για τον προσδιορισμό του pH είναι η εξής:
pH=log10(aH+)
Εδώ "a" είναι η δραστηριότητα των ιόντων υδρογόνου (H+). Η τιμή του pH εξαρτάται από τη θερμοκρασία του διαλύματος καθώς η θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει τη δραστηριότητα ενός χημικού είδους. Επομένως, όταν δίνουμε το pH ενός υδατικού διαλύματος, θα πρέπει να αναφέρουμε τη θερμοκρασία στην οποία μετρήθηκε με ακρίβεια το pH. Χρησιμοποιούμε την κλίμακα pH για να προσδιορίσουμε την ποιότητα του νερού, του εδάφους κ.λπ.
Τι είναι το Buffer;
Ένα ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα υδατικό διάλυμα που τείνει να αντιστέκεται στην αλλαγή του pH. Αυτό το διάλυμα περιέχει ένα μείγμα ασθενούς οξέος και της συζυγούς του βάσης ή αντίστροφα. Το pH αυτών των διαλυμάτων αλλάζει ελαφρώς με την προσθήκη είτε ενός ισχυρού οξέος είτε μιας ισχυρής βάσης.
Το ασθενές οξύ (ή βάση) και η συζευγμένη βάση του (ή συζευγμένο οξύ) βρίσκονται σε ισορροπία μεταξύ τους. Στη συνέχεια, αν προσθέσουμε λίγο ισχυρό οξύ σε αυτό το σύστημα, η ισορροπία μετατοπίζεται προς το οξύ και σχηματίζει περισσότερο οξύ χρησιμοποιώντας τα ιόντα υδρογόνου που απελευθερώνονται από το προστιθέμενο ισχυρό οξύ. Επομένως, αν και αναμένουμε αύξηση των ιόντων υδρογόνου κατά την προσθήκη του ισχυρού οξέος, δεν αυξάνεται τόσο πολύ. Ομοίως, αν προσθέσουμε μια ισχυρή βάση, η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου μειώνεται λιγότερο από την αναμενόμενη ποσότητα για την ποσότητα αλκαλίου που προστίθεται. Μπορούμε να μετρήσουμε αυτή την αντίσταση στις αλλαγές του pH ως ρυθμιστική χωρητικότητα. Η χωρητικότητα του ρυθμιστικού διαλύματος μετρά την αντίσταση ενός ρυθμιστικού διαλύματος στην αλλαγή του pH με την προσθήκη ιόντων ΟΗ– (μια βάση). Μπορούμε να το δώσουμε σε μια εξίσωση ως εξής:
β=dn/d(pH)
όπου β είναι χωρητικότητα ρυθμιστικού, dn είναι μια απειροελάχιστη ποσότητα προστιθέμενης βάσης και d(pH) είναι η προκύπτουσα απειροελάχιστη αλλαγή στο pH.
Όταν εξετάζουμε τις εφαρμογές των ρυθμιστικών, αυτά τα διαλύματα είναι απαραίτητα για να διατηρηθεί το σωστό pH για την ενζυματική δραστηριότητα στους οργανισμούς. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται σε βιομηχανίες σε διαδικασίες ζύμωσης, ρύθμιση των σωστών συνθηκών για βαφές, σε χημικές αναλύσεις, βαθμονόμηση μετρητών pH κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του pH και του ρυθμιστικού διαλύματος;
Το pH είναι μια λογαριθμική κλίμακα που χρησιμοποιούμε για να προσδιορίσουμε την οξύτητα ή τη βασικότητα ενός υδατικού διαλύματος, ενώ ένα ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα υδατικό διάλυμα που τείνει να αντιστέκεται στην αλλαγή του pH. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του pH και του ρυθμιστικού διαλύματος. Επιπλέον, το pH είναι μια πολύ σημαντική κλίμακα στη χημεία. Μπορούμε να μετρήσουμε το pH ενός διαλύματος χρησιμοποιώντας ένα pHόμετρο ή με πειραματικές μεθόδους. Επιπλέον, χρησιμοποιούμε την κλίμακα pH για να προσδιορίσουμε την ποιότητα του νερού, του εδάφους κ.λπ. Από την άλλη πλευρά, η χρήση ρυθμιστικών διαλυμάτων είναι η διατήρηση του σωστού pH για την ενζυματική δραστηριότητα, στις διεργασίες ζύμωσης στις βιομηχανίες, στη ρύθμιση των σωστών συνθηκών για τις βαφές, στη χημική ανάλυση, στη βαθμονόμηση των μετρητών pH κ.λπ. Μετράμε την ρυθμιστική ικανότητα του ένα ρυθμιστικό διάλυμα που χρησιμοποιεί χημική ανάλυση.
Σύνοψη – pH έναντι ρυθμιστικού διαλύματος
Το pH είναι μια θεμελιώδης κλίμακα που χρησιμοποιούμε στη χημεία για να μετρήσουμε την οξύτητα r βασικότητα ενός διαλύματος. Τα ρυθμιστικά διαλύματα είναι χημικά διαλύματα που μπορούν να αντισταθούν στις αλλαγές του pH. Επομένως, η διαφορά μεταξύ του pH και του ρυθμιστικού διαλύματος είναι ότι το pH είναι μια λογαριθμική κλίμακα ενώ ένα ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα υδατικό διάλυμα.
