หลักการวัดค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH)

หลักการวัดค่ากรด-ด่าง (pH)

ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) เป็นค่าที่แสดงปริมาณหรือความเข้มข้นของไฮโดยเจนอิอิน (H+) หรือไฮโดรเนียมอิออน (H3O+) ซึ่งเกิดจากสารที่สามารถแตกตัวให้อนุมูลกรด (H+) หรือด่าง (OH-) ได้ ใช้บอกค่าความเป็นกรดหรือเบสของสารละลาย โดยค่า pH มีค่าตั้งแต่ 0-14 ซึ่งมีความหมาย ดังนี้
– pH = 7 แสดงว่า สารละลายมีความเป็นกลาง
– pH < 7 แสดงว่า สารละลายมีความเป็นกรด
– pH > 7 แสดงว่า สารละลายมีความเป็นด่าง

การตรวจสอบความเป็นกรด-ด่างของสารละลาย เราสามารถตรวจสอบความเป็นกรด-ด่างของสารละลายได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับว่าเราต้องการความถูกต้องของการวัดมากน้อยเพียงใด ซึ่งวิธีที่นิยมใช้ คือ

1. กระดาษลิตมัส จะเป็นอินดิเคเตอร์ที่ใช้บอกความเป็นกรด-ด่างแบบหยาบ ๆ โดยจะมี 2 สี ได้แก่ สีแดงและสีน้ำเงิน โดยสีของกระดาษลิตมัสจะบ่งบอกความเป็นกรด-เบส คือ
– สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินไปเป็นแดง
– สารละลายที่มีสมบัติเป็นด่าง จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงไปเป็นสีน้ำเงิน
– สารละลายที่มีสมบัติเป็นกลาง กระดาษลิตมัสจะไม่เปลี่ยนสี

2. กระดาษยูนิเวอร์ซัลอินดิเคเตอร์ (Universal Indicator) จะใช้หลักการเทียบสี เป็นวิธีที่ง่าย รวดเร็ว และสามารถอ่านค่าได้เกือบทุกค่า pH แต่จะทราบค่าโดยประมาณเท่านั้น
– สีส้ม มีค่า pH อยู่ระหว่าง 3-4 เป็นกรด
– สีเขียว มีค่า pH เท่ากับ 7 เป็นกลาง
– สีม่วง มีค่า pH อยู่ระหว่าง 13-14 เป็นด่าง (เบส)

3. เครื่องวัดความเป็นกรด-ด่าง (pH Meter) เป็นเครื่องมือวัดค่า pH ของสารละลาย โดยใช้หลักการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของอิออนระหว่างอิเล็กโทรดอ้างอิง (Reference Electrode) กับอิเล็กโทรดสำหรับวัด (Indicator Electrode) ซึ่งค่าความต่างศักยที่ได้ เกิดจากการวัดความเข้มข้นของไฮโดรเจนอิออน (H+) หรือไฮโดรเนียมอิอิน (H3O+) ซึ่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นความต่างศักย์ไฟฟ้า และแสดงค่าออกมาเป็น pH