PH

PH یا POH یا PK (K ثابت تعادل واکنشهای تعادلی) یا P هر کمیت دیگری، صرفا یک ترفند ریاضی برای ملموس و کاربردی کردن کمیت های شیمیایی بسیار کوچک است. عدد ۰.۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱ (10-^10) را در نظر بگیرید. این عدد آنقدر کوچک است که کار نمودن با آن انسان را دچار سردرگمی می کند. حال فرض کنید از آن لگاریتم بگیریم که تبدیل می شود به عدد ۱۰ – و اگر در یک منفی ضرب کنیم به عدد مثبت و ملموس ۱۰ که کار کردن با آن راحت تر است تبدیل می شود. بنابراین P هر کمیتی در واقع منفی لگاریتم آن کمیت می باشد. در مورد غلظت مولار پروتون یا یون هیدروژن در محلولهای آبی، در بسیاری از سیستمها مثل سیستمهای حیاتی، محیط زیستی، پزشکی، شیمیایی و آبکاری با غلظتهای خیلی کوچک از آن مواجه هستیم و به عبارتی غلظتهای مولار خیلی کوچک از یون هیدروژن و تغییرات کوچک در آن بسیار حیاتی است و لذا PH کار با این اعداد را آسان می نماید .محدوده تعریف شده PH معمولا بین ۰ تا ۱۴ است. 7=PH خنثی و زیر ۷ اسیدی و بالای آن قلیایی می باشد. بنابراین وقتی می گوئیم 10=PH یعنی غلظت مولار یون هیدروژن برابر با 10-^10 مول بر لیتر می باشد. ضمنا رابطه زیر بین PH و POH وجود دارد: ۱۴=POH+PH لذا اگر PH محلول برابر ۱۰ باشد طبیعتا POH آن محلول برابر ۴ بوده یا اینکه غلظت یون هیدروکساید برای 4-^10 مولار می باشد.
معمولا سوالاتی مطرح می شود اینکه مثلا چرا محدود PH از ۰ تا ۱۴ تعریف شده و چرا بالاتر از ۱۴ و پائین تر از صفر (منفی) نمی باشد. جواب آن است که مانعی در PH زیر صفر یا بالای ۱۴ وجود ندارد لیکن مغایر با فلسفه وجودی PH بوده و لذا کاری عبث و بیهوده است.فرض کنید PH محلولی برابر 1-باشد یعنی غلظت مولار یون هیدروژن در آن ۱۰ مولار است. عدد ۱۰ عددی صحیح و بقدر کافی بزرگ و ملموس است و استفاده از این عدد و کار با آن ساده می باشد و لذا نمایش آن بصورت PH کاری بیهوده است. به همین صورت اگر PH محلولی ۱۵ باشد مطابق رابطه قبلا ذکر شده ،POH در آن ۱- است و لذا غلظت مولار یون هیدروکساید ۱۰ می باشد و باز به همان دلیل مشاهده می شود نمایش PH بالای ۱۴ نیز کاری بیهوده است.
به همین دلیل است که در محلول مس اسیدی که غلظت اسید در آن بالا است،(غلظت اسید سولفوریک ۷۰ گرم بر لیتر معادل ۰.۷ مول بر لیتر و غلظت یون هیدروژن ۱.۴ مول بر لیتر) استفاده از مفهوم PH بی معنی بوده و از مقادیر خالص غلظتها استفاده می شود که در اینجا بیشتر گرم بر لیتر ملموسی تر بوده و کاربرد دارد. PH در محلول مس اسیدی برابر 0.14- می باشد.
PH=-log 1.4= -0.14

نویسنده: مرتضی کریمی- عضو انجمن صنایع آبکاری ایران