Lahuse pH ja indikaatorid

  • Mida näitab lahuse pH?
  • Kuidas saab määrata lahuste pH-d?
  • Mis on indikaator?
Seotud sisu
Muud tegevused

Närimiskummi keemia

Reklaamides lubatakse, et närimis­kummi närimine kohe pärast söögi­korda aitab taastada suu normaalset pH-d. Miks see oluline on? Nimelt saavad healoomulised mikro­organismid suu eest hoolitseda neutraalsele kesk­konnale (pH = 7) lähedastes oludes. Iga suhkrut sisaldav suutäis paneb kasvama bakterid, mis toodavad happelisi aineid, vähendades seega suu pH-d. Toidu- ja bakteri­kihiga kaetud hambad on pidevas kokkupuutes hapetega, madal pH aga soodustab hamba­emaili kahjustumist ja vähendab kasulike mikro­organismide arvu.

Närimiskummi närimine aitab taastada suu normaalset pH-d
Seotud sisu
Muud tegevused

Lahuse pH

Lahuse pH on üks oluline omadus kirjeldamaks happelisi ja aluselisi lahuseid. See näitab vesinikioonide (H+) sisaldust lahuses. pH on ühikuta suurus.

Lahuste pH jääb tavaliselt vahemikku 0–14, seda nimetatakse pH-skaalaks. Neutraalse lahuse pH väärtus on 7 ning sellises lahuses on H+-ioone ja OH–-ioone võrdselt. Happelises lahuses on ülekaalus vesinikioonid (H+) ning nende lahuste pH väärtus on alla 7. Mida suurem on vesinikioonide osa lahuses, seda madalam on lahuse pH. Aluselistes lahustes on ülekaalus hüdroksiidioonid (OH–), vesinikioone (H+) esineb seal väga vähe ning nende lahuste pH väärtus on suurem kui 7. Mida suurem on hüdroksiidioonide osa lahuses, seda kõrgem on lahuse pH.

Lahuse keskkond

Tugevalt happeline

Happeline

Neutraalne

Aluseline

Tugevalt aluseline

pH

0–2

2–7

7

7–12

12–14

Ioonide sisaldus

Ülekaalus H+-ioonid

H+- ja OH–-ioone võrdses koguses

Ülekaalus OH–-ioonid
pH-skaala võttis esimesena kasutusele Taani keemik Søren Sørensen 1909. aastal õlle kvaliteedist kirjutades. Tänapäeval rakendatakse seda nii teaduses, meditsiinis, põllumajanduses kui ka tehnikas

pH on suurus, mis kirjeldab vesinikioonide sisaldust lahuses.

  • pH = 7,5
  • pH = 1,1
  • pH = 6,5
  • pH = 7
  • pH = 8,8
  • pH = 12,0
  • pH = 10,4
  • pH = 9,2
  • pH = 4,3
      • Apelsinimahl (pH = 3,6)
      • Merevesi (pH = 8)
      • Pesuvalgendi lahus (pH = 12,8)
      • Söögisooda lahus (pH = 8,2)
      • Kohv (pH = 4,8)
      • Puhas vihmavesi (pH = 5,6)
      • Munakollane (pH = 5,6)
      • Ammoniaagilahus (pH = 11,5)
      Seotud sisu
      Muud tegevused

      Indikaatorid

      Indikaatorid on ained või ainete segud, mis muudavad oma värvust vastavalt lahuse keskkonnale. Suur hulk indikaatoreid värvub iseloomulikult vaid teatud keskkonnas. Näiteks saab happelist keskkonda määrata metüül­oranžiga, aluselist aga fenool­ftaleiiniga. Et teha kindlaks, kuivõrd happeline või aluseline uuritav lahus on, kasutatakse universaal­indikaatorit, mille värvus muutub kogu pH-skaala ulatuses ning võimaldab seega määrata ligikaudselt erinevate lahuste pH-d.

      Indikaatorite värvused vastavalt pH-le

      Loodusliku indikaatorina saab hõlpsasti kasutada näiteks punase peakapsa mahla, mille violetne värvus muutub happe mõjul punaseks, aluse mõjul aga kollakasroheliseks.

      Hortensiate õite värvus sõltub mulla pH-st. Happelises mullas kasvava taime õied on sinakamad, kui aluselises mullas kasvavad roosakaslillaka taime õied

      Lahuse pH täpseks määramiseks kasutatakse tänapäeval pH-meetrit. Selleks viiakse pH-meetri ots lahusesse ning lahuse pH väärtus loetakse seadme ekraanilt. pH-meetrid on hulga täpsemad kui indikaatorained, sest võimaldavad mõõta pH-d koguni kahe komakoha täpsusega.

      Energiajoogi pH mõõtmine näitab, et tegemist on happelise joogiga (pH = 3,87)
      Seotud sisu
      Muud tegevused

      Lisalugemine

      Ookeani hapestumine

      Ookeanivesi peaks üldiselt olema kergelt aluseline (pH ≈ 8), kuid täna­päeval on see 30% võrra happelisem kui tööstus­revolutsiooni­eelsel ajal (100–200 a tagasi). Hapestumist põhjustab süsi­happe­gaasi sisalduse suurenemine atmosfääris. Aastaks 2100 prognoositakse, et praeguse CO2 keskkonda paisatava hulga korral suureneb H+-ioonide sisaldus ookeanivees veel 100–150%.

      Süsihappegaas lahustub vees, reageerib vee molekulidega ning tekib nõrk hape – süsihape (H2CO3). Hape on teatavasti selline aine, mis annab lahusesse vesinik­ioone, muutes nii lahuse kesk­konna happelisemaks.

      Kui süsihape jaguneb, seostuvad vette sattunud vesinik­ioonid karbonaat­ioonidega (CO32–), mistõttu osale vee­organismidele ei jätku enam kaltsium­karbonaadist (CaCO3) skelettide ja kodade moodustumiseks vajalikku ehitus­materjali. Teiseks põhjustab happeline keskkond korallide, meri­tähtede ja karpide skeleti ja kodade lagunemist, kuna hape reageerib kaltsium­karbonaadiga. Kolmandaks vähendab happelisem vesi ookeanis kalade sigimis­võimet ning see oma­korda Maa elanike toiduvaru.

      Tulevikus võivad värvilised korallid muutuda haruldaseks
      Seotud sisu
      Muud tegevused

      Ma tean, et ...

      • Lahuse pH on suurus, mis kirjeldab vesinik­ioonide sisaldust lahuses.
      • Happelises lahuses on ülekaalus H+-ioonid, pH < 7.
      • Aluselises lahuses on ülekaalus OH–-ioonid, pH > 7.
      • Indikaator on aine või ainete segu, mis muudab oma värvust vastavalt lahuse keskkonnale.
      Seotud sisu
      Muud tegevused

      Küsimused

      1. Mis määrab lahuse keskkonna?
      2. Milline pH väärtuste vahemik vastab aluselistele lahustele? Milline happelistele?
      3. Kui keskkond muutub happelisemaks, kas pH väärtus siis tõuseb või langeb? Miks?
      4. Kuidas määrata lahuse pH väärtust?
      Seotud sisu
      Muud tegevused