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 ja seega vähendavad 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.

pH on suurus, mis kirjeldab vesinikioonide sisaldust lahuses.

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 sisaldus 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 sisaldus 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 = 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
      • Puhas vihmavesi (pH = 5,6)
      • Söögisoodalahus (pH = 8,2)
      • Ammoniaagilahus (pH = 11,5)
      • Merevesi (pH = 8)
      • Kohv (pH = 4,8)
      • Munakollane (pH = 5,6)
      • Apelsinimahl (pH = 3,6)
      • Pesuvalgendilahus (pH = 12,8)
      Seotud sisu
      Muud tegevused

      Indikaatorid

      Indikaatorid on ained või ainete segud, mis muudavad oma värvust vastavalt lahuse keskkonnale. Suur hulk indikaatoreid värvub 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 pHd.

      Indikaatorid muudavad värvust vastavalt lahuse keskkonnale.
      Lahuse pH ligikaudseks määramiseks kasutatakse universaalindikaatoriga immutatud paberiribasid.

      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 sinakad, aluselises mullas kasvava taime õied on roosakas­lillad.

      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 kesk­konda paisatava CO2 hulga korral suureneb H+-ioonide sisaldus ookeani­vees veel 100–150%.

      Süsihappegaas lahustub vees, reageerib vee­molekulidega 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

      Jätan meelde!

      Lahuse pH näitab vesinikioonide sisaldust lahuses.

      Lahuse kesk­kond

      Happeline

      Neutraalne

      Aluseline

      pH

      0–7

      7

      7–14

      Ioonide sisaldsus

      Ülekaalus H+-ioonid

      H+- ja OH–-ioone võrdses koguses

      Ülekaalus OH–-ioonid

      Seotud sisu
      Muud tegevused

      Küsimused ja ülesanded

      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