Emäs alkalisuus- ja pH-arvojen välillä

Alkalisuus vs. pH

pH on yleisin laboratorioissa käytetty termi. Se liittyy alkalisuusmittauksiin ja happamuusmittauksiin.

emäksisyys

'Alkalisuus' on alkaliset ominaisuudet. Ryhmän 1 ja ryhmän 2 alkuaineita, joita kutsutaan myös alkalimetalliksi ja maa-alkalimetalliksi, pidetään alkalisina, kun ne liukenevat veteen. Natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi, magnesiumhydroksidi ja kalsiumkarbonaatti ovat joitain esimerkkejä. Arrhenius määrittelee emäkset aineiksi, jotka tuottavat OH: ta^- ratkaisuissa. Mainitut molekyylit muodostavat OH: n^- veteen liuenneena toimivat siksi emäksinä. Liuoksen alkalisuus mitataan ottamalla kaikkien liuoksen emästen summa. Normaalisti alkalipitoisuutta laskettaessa karbonaatin (CO₃^2-), bikarbonaatti (HCO₃-) ja hydroksidi alkalisuus (OH^-) on otettu. Emäksiset liuokset reagoivat helposti happojen kanssa tuottaen vesi- ja suolamolekyylejä. Niiden pH-arvo on yli 7 ja ne muuttuvat punaisesta lakmusesta siniseksi. On muitakin emäksiä, paitsi alkaliset emäkset, kuten NH₃. Niillä on myös samat perusominaisuudet. Emäksisyys on tärkeätä happamuuden neutraloinnissa, rasvan ja öljyjen poistamisessa. Siksi useimmilla pesuaineilla on alkalisuus.

pH

pH on asteikko, jota voidaan käyttää happamuuden tai emäksisyyden mittaamiseen liuoksessa. Asteikolla on numeroita 1 - 14. pH 7: tä pidetään neutraalina arvona. Puhtaalla vedellä sanotaan olevan pH 7. pH-asteikossa 1-6 edustavat happoja. Hapot voidaan luokitella kahteen perustuen niiden kykyyn dissosioitua ja tuottaa protoneja. Vahvat hapot, kuten HCl, HNO₃ ovat täysin ionisoituneita liuoksessa protonien tuottamiseksi. Heikot hapot, kuten CH₃COOH dissosioituu osittain ja antaa vähemmän määriä protoneja. Hapon, jonka pH on 1, sanotaan olevan erittäin vahva, ja kun pH-arvo nousee, happamuus vähenee. Joten yli 7 pH-arvot osoittavat emäksisyyden. Kun emäksisyys kasvaa, myös pH-arvo nousee ja vahvoilla emäksillä on pH-arvo 14.

pH-asteikko on logaritminen. Se voidaan kirjoittaa kuten alla, suhteessa H: ään⁺ pitoisuus liuoksessa.

pH = -logi [H⁺]

Perusratkaisussa H: tä ei ole⁺s. Siksi tällaisessa tilanteessa -log [OH^-] arvo pOH voidaan määrittää.

Koska pH + pOH = 14

Siksi emäksisen liuoksen pH-arvo voidaan myös laskea. Laboratorioissa on pH-mittarit ja pH-paperit, joita voidaan käyttää suoraan pH-arvojen mittaamiseen. pH-paperit antavat likimääräiset pH-arvot, kun taas pH-mittarit antavat tarkempia arvoja.