Kaip paaiškinti, kas yra pH?

Kaip paaiškinti, kas yra pH?

pH terpė yra tema, kuri svarbi tiek chemijos, tiek biologijos geresniam supratimui, tiek kasdieniame gyvenime, norint palaikyti geresnę savijautą.

Todėl labai svarbu gerai suprasti, ką rodo pH vertė, kas yra rūgštys ir bazės (arba šarmai) ir kuo skiriasi šios terpės. Tiesa, pH vertės apibrėžimas labai priklauso nuo vaiko amžiaus ir to, kiek jis pažengęs chemijoje ir biologijoje. Jaunesnių klasių moksleiviui, kuris tik neseniai pradėjo mokytis chemijos ir biologijos, pakanka žinoti, ką reiškia pH terpę nurodantys skaičiai: rūgštys yra nuo 0 iki 7, neutrali terpė - 7, o šarmai - nuo 7 iki 14. Taip pat pravartu žinoti, kaip į skirtingą pH terpę reaguoja indikatoriai: universalus, metiloranžas, fenolftaleinas ir lakmusas.Tam tikslui gali praversti pH matavimo juostelės , kurios reaguodamos su pačiais paprasčiausiais, buityje sutinkamais skirtingos terpės skysčiais (actu, soda, druskos tirpalu, vandeniu) keičia spalvą. Tokius bandymus galima demonstruoti sukarpant pH juosteles, padalinant vaikams ir sudedant jas į petri lėkšteles. Tada juosteles galima užpilti skirtingais skysčiais, naudojant pastero pipetes, ir stebėti, kokiomis spalvomis nusidažo pH juostelių gabalėliai. Tokiu būdu išmokstamos indikatoriaus spalvos, esant skirtingai terpei, be to, galima paeksperimentuoti ir su rūgščių arba šarmų neutralizavimu.

Susipažinimas su pH terpės sąvoka turi daug reikšmės ne tik chemijos, bet ir biologijos užsiėmimuose - mokiniai, suvokdami kas yra rūgštys ir bazės, gali šias žinias panaudoti palaikant normalų organizmo pH. Pavyzdžiui, žinodami, jog apelsinų sultys yra rūgščios terpės, kaip ir skrandis, mokiniai įgaus suvokimą, jog gerti vien tik sultis nepavalgius negalima, nes gali pradėti kamuoti rėmuo. Na, o susidūrę su rėmeniu - rūgščių padidėjimu skrandyje - moksleiviai žino, jog rūgštį galima neutralizuoti šarmais, pavyzdžiui, išgėrus silpno sodos tirpalo.

Vyresnieji moksleiviai, kurie jau yra susipažinę su logaritmo sąvoka, tikrai neturės problemų su konkrečiu pH apibrėžimu. pH rodiklis nurodo, kokia koncentracija protonų (H+ jonų) yra tirpale. pH rodiklis yra skaičiuojamas pagal tokią formulę (su skaičiavimo pavyzdžiu):

Šiuo atveju [H+] reiškia H+ jonų koncentraciją moliais litre (mol/l). Todėl vyresni mokiniai, kurie jau žino logaritmo reikšmę, gali eksperimentiniu būdu įsitikinti, jog pH vertei didelę reiškmę turi praskiedimas - kuo labiau rūgštis ar šarmas yra praskiestas, tuo labiau jo pH artėja link 7. Tačiau tai padaryti vien pH lapeliais yra sudėtinga, nes spalvos skirtumas gali būti nežymus. 

Todėl šioje vietoje galima naudoti pH matuoklį, kuris matuoja pH reikšmę 0,01 pH vertės tikslumu, todėl skiedžiant terpės pokytį galima matyti iškart ir labai tiksliai. Be to, naudodamasis pH matuokliu, moksleivis turi galimybę išmokti taisyklingai naudotis laboratorine įranga (pavyzdžiui, po kiekvieno mėginio pH matuoklis yra plaunamas distiliuotu vandeniu, kad neužteršti kito mėginio), o tai gali praversti tolimesnėje profesinėje veikloje. 


Taigi, dirbant pH sensoriumi, galima įsitikinti, jog pH vertė priklauso ne tik nuo tirpalus sudarančių medžiagų prigimties, bet ir nuo paties tirpalo koncentracijos. Tai suteikia kur kas platesnį suvokimą apie pH terpę ir aplink mus esančius tirpalus, kuriuos naudojame kasdien maistui, buičiai ir kitoms reikmėms.