pH ÖLÇEĞİ (pH Cetveli)

pH ÖLÇEĞİ (pH Cetveli); Aim. pH-Wert
(m), Fr. Echelle (f) pH, İng. pH- scale. Sulu çözeltilerdeki
H+ veya OH’ konsantrasyonlarının logaritmik
olarak ifâdesi. Sulu çözeltilerin H+ ve
OH- konsantrasyonlarını tek bir cetvelle ifâde edebilmek
için, H+ iyonu molar konsantrasyonunun
eksi logaritması alınır ve buna pH adı verilir pH=
-log [H+]. Esasında H+ iyonu suda serbest halde bulunmayıp
dâima bir su molekülüyle birleşmiş durumda,
yâni hidronyum iyonu (H3 0 +) şeklindedir
(Bkz. Hidrojen İyonu). OH” nin molar konsantrasyonunun
eksi logaritmasının alınmasıyla
da pOH ifâdesi elde edilir. Saf su çok az olmakla
birlikte disosiye durumdadır ve suyun disosiyasyon
sâbiti yaklaşık l,0 x l0 1 4 tür.
HOH*-*H+ + OH
Saf suda H+ ve OH- iyonlarının hepsi su moleküllerinin
ayrışmasından meydana gelmelidir.
Bu durumda H+ ve OH- iyonlarının mol sayıları
birbirine eşit olur.
[H+] [OH”]= l,0 x l0 1 4
[H+]= [OH]= 1,0.10- 7
Buradan saf su için pH= 7 olarak bulunur. Çözeltide
dâima pH+pOH= 14’tür.
Eğer suya asit ilâve edilirse hidrojen iyonu
konsantrasyonu 1 ,0 x1 0 – 7 molün üstüne çıkar. İyonlar
çarpımı l,0 x l0 1 4 olarak sabit kalacağı için
hidroksit iyonu konsantrasyonu 1 ,0 x1 0 ‘ 7 nin altına
düşer. Benzer şekilde suya baz eklenmişse OH”
konsantrasyonu l,0xl0’7’nin üstüne çıkar ve H+
konsantrasyonu l,0 x l0 ‘7’nin altına düşer.
Bütün nötür çözeltilerin pH’sı 7’dir. Düşük
konsantrasyonlardaki sulu çözeltilerde pH, O’dan
14’e kadar değişen değerler alır. Asitli çözeltilerin
pH’sı 7’den küçük, bazik çözeltilerin pH’sı 7’den
büyüktür.
pH cetvelleri H+ konsantrasyonlarını belirtmek
için düzenlenmiştir. Logaritmik özelliğinden dolayı
pH bir birim değiştiğinde konsantrasyon 10 kat
değişir. Meselâ, pH=0 kuvvetli bir asidin normal
çözeltisi, pH= 2 kuvvetli bir asidin santinormal çözeltisi;
…pH= 7 nötr çözelti…, pH= 13 kuvvetli bir
bazın desinormal çözeltisi; pH= 14’te kuvvetli bazın
normal çözeltisine tekâbül eder.
pH ölçeği, kuvvetli asit (veya bazların) seyreltik
çözeltileri veya zayıf asit (yâhut bazlann) çözeltilerinin
konsantrasyonunu ifâde etmede “babasitlik”
sağlar. Çünkü bu durumlarda konsantrasyon
genellikle l’den küçük olup logaritmasının eksi
(-) işâreti alındığında pozitif ve basit bir sayı ele
geçer. Yoksa meselâ, normalitesi 2 olan bir asidik
çözeltinin pH değeri negatif olur ki, şaşırtıcı olur.
Yâni çok konsantre çözeltiler için pH veya pOH’a
gerek yoktur.
Normal bir suyun pH’sı 4 ile 9 arasında değişir.
Suların arıtılmasında pH’nın büyük önemi vardır.
pH’nın ölçülmesi: Çözeltilerin pH’ları hakkında
bir fikir edinmek için, H* konsantrasyonuna
karşı hassas olan boyar maddeler kullanılır.
Böyle maddelere indikatör adı verilir. Bu maddelerden
çeşitli şekillerde faydalanılır. Bunlardan
turnusol kâğıdı çözeltiye daldırıldığında kırmızı
renk alıyorsa çözeltinin asidik, mavi renk alıyorsa
bazik olduğu anlaşılır. Metil oranj kuvvetli asitlerle
temasta kırmızı renk alır. Fenol ftalein ise asidik
çözeltide renksiz olup, pH’sı 8-10 arası olan bazik
çözeltide pembe renk alır.
pH ölçümleri, pH metrelerle daha hassas ve
pratik olarak yapılmaktadır. pH metre ilk defa DanimarkalI
bir bilgin olan Sörensan tarafından yapılmıştır.
Bunlar özel bir elektrotla çözelti arasındaki
potansiyel farkını ölçmeye dayanan âletlerdir.
Bu fark H+ konsantrasyonuna bağlı olduğundan,
aynı zamanda çözeltinin pH’sı da ölçülmüş
olmaktadır.
Günümüzde en çok kullanılan ölçü araçları
cam elektrotlu olanlardır. Bunlar, içinde platin tel
bulunan ince camdan yapılmışlardır. pH’sı değişmeyen
bir çözelti ihtivâ ederler.
pH’nın canlılar üzerindeki etkileri: Bitki
ve hayvan hayâtı üzerine pH’nm büyük önemi vardır.
Hücrelerdeki çeşitli kimyâsal reaksiyonlar enzimler
tarafından yapılır. Enzimlerin yapısını da
proteinler teşkil eder. Proteinler aminoasit dizilerinden
meydana gelirler. Aminoasitlerin çeşitli
grupları hidrojen iyonu alır veya verirler. Bir çözeltideki
pH değişikliği, amino asit zincirinin yapısını
bozar. Dolayısıyla hücre içi faaliyetlerini
değiştirir. Hücredeki pH fosfat gibi ara çözeltiler
tarafından kontrol edilir.
İnsanın sağlıklı yaşayabilmesi için kanın pH’sının
7,4 olması gerekmektedir. Bu düzen kandaki
bâzı ara çözeltiler ve insan vücûdundaki bâzı yapı
ve salgılar tarafından temin edilmektedir. pH=
7,4 düzeni bozulunca kan asit veya bazik özellik
göstermeye başlar, şeker ve bunun gibi hastalıklar
ortaya çıkar.