Khái niệm độ ph là kiến thức cơ bản trong hóa học, tuy nhiên trong đời sống nhiều người còn chưa biết tầm quan trọng của chỉ số ph ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe của mình. Mỗi loại nước, thực phẩm hay dung dịch đều có chỉ số ph nhất định, xác định chính xác chỉ số này sẽ giúp bạn tránh được nhiều trường hợp không mong muốn.

Độ ph là gì?

Độ pH còn được gọi là chỉ số nồng độ ion hydro và giá trị pH, là thước đo hoạt động của ion hydro trong dung dịch, là thước đo mức độ axit và độ kiềm của dung dịch theo nghĩa thông thường.

Khái niệm này lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà hóa sinh người Đan Mạch Soren Peter Lauritz Sorensen vào năm 1909. Đôi khi độ pH cũng được viết dưới dạng tiếng Latin là Pondus hydroii. Tường thì độ ph được chia thành 3 thang như sau:

  • Nếu ph = 7 được gọi là nồng độ ph trung tính.
  • Nếu ph < 7 thì dung dịch có tính axit.
  • Nếu ph > 7 dung dịch có tính kiềm (bazơ).

Quá trình ion hóa của dung dịch nước

Để tạo điều kiện hiểu và giải thích về pH, trước tiên hãy giải thích sự ion hóa của nước và hằng số ion của nước.

Bản màu biểu diễn độ pH theo thứ tự từ 0 đến 14
Bản màu biểu diễn độ pH theo thứ tự từ 0 đến 14

Ion hóa của nước là gì?

Nước là chất điện ly rất yếu có thể trải qua quá trình ion hóa yếu. Phương trình ion hóa của nước, đây là phản ứng nhiệt.

H2O  = H+ + OH

Sự ion hóa nước bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và việc bổ sung axit và kiềm có thể ức chế quá trình ion hóa nước. Sự ion hóa nước được gây ra bởi sự tương tác giữa các phân tử nước với nhau, do đó rất khó xảy ra.

Nó đã được tìm thấy bởi các thí nghiệm chỉ có 1 × 10 ^ (- 7) mol phân tử nước bị ion hóa trong 1L nước tinh khiết ở 25°C. Số lượng H + và OH- bị ion hóa bởi các phân tử nước luôn bằng nhau trong mọi trường hợp. [H +] = [OH -] = 1 × 10 ^ (- 7) mol/L trong nước tinh khiết ở 25°C.

Hằng số ion hóa

Hằng số ion của nước được ký hiệu là K, có đơn vị là W.

 K  = [H +] · [OH -]

Trong đó:

  • K (W) được gọi là hằng số ion của nước
  • [H +] và [OH-] lần lượt là nồng độ của các chất của các ion hydro và ion hydroxit trong toàn bộ dung dịch.

Ví dụ:

Nước ở nhiệt độ 25°C có hằng số ion là:

  • [H +] = [OH -] = 1 × 10 ^ (-7) mol/L, K (W) = 1 × 10 ^ (-14).

Nước ở 100°C có chỉ số K:

  • [H+] = [OH-] = 1 × 10 ^ (-6) mol/L, K(W) = 1 × 10 ^ (- 12).

Những cách đo và xác định độ ph

Có nhiều cách xác định chỉ số ph với độ chính xác khác nhau gồm:

Sử dụng giấy quỳ tím

Giấy quỳ tím là phương pháp đơn giản nhất để kiểm tra độ ph trong dung dịch. Chỉ cần bỏ 1 mẫu giấy quỳ tím vào nếu dung dịch và đợi một vài phút nếu:

  • Dung dịch chuyển sang màu đỏ thì ph < 7 và mang tính axit.
  • Dung dịch chuyển sang màu xanh thì ph > 7 và mang tính kiềm.
  • Nếu dung dịch không đổi màu thì độ ph = 7.

Cách này tuy đơn giản nhưng không xác định chính xác chỉ số ph cụ thể, nhưng ưu điểm là đơn giản, chi phí thấp và dễ sử dụng.

Sử dụng chất chỉ thị màu

Một chỉ số pH được thêm vào dung dịch cần kiểm tra và các chỉ số khác nhau thay đổi màu sắc theo các giá trị pH khác nhau và phạm vi của các giá trị pH có thể được xác định theo kết quả của chỉ thị. Việc chuẩn độ có thể được sử dụng để tạo ra các tiêu chuẩn pH chính xác.

Một số chất chỉ thị màu đo độ pH phổ biến gồm:

  • Phenolphtalein: Làm dung dịch không màu đến màu hồng với khoảng pH từ 8,2 đến 10,0.
  • Bromthymol blue: Làm dung dịch chuyển màu vàng đến màu xanh lam với khoảng pH từ 6,0 đến 7,6.
  • Test pH Sera: Là loại thuốc thử giúp test nhanh chỉ số pH trong nhiều môi trường nước.

Sử dụng máy đo ph hoặc bút đo độ ph

Đây là cách thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm, nhà máy sản xuất… và cho kết quả có độ chính xác cao đến từng chữ số thập phân. Nhược điểm của bút đo pH là chi phí cao và khó sử dụng hay cần hiệu chuẩn máy đo thường xuyên.

Ứng dụng của ph trong thực tế

Từ định nghĩa về pH, pH là thước đo độ axit và độ kiềm của dung dịch. Trong nhiều khía cạnh, cần kiểm soát độ axit và độ kiềm của dung dịch.

Ngành y tế: Chỉ số pH giúp chúng ta phát hiện nhiều loại bệnh lý liên quan đến sức khỏa. Độ pH của máu, nước tiểu, dạ dày, nước bọt cao hay thấp đều gây nguy hiểm đến sức khỏe.

Hóa chất và hóa học: Nhiều phản ứng hóa học cần được thực hiện ở một độ pH cụ thể, nếu không sẽ không thu được sản phẩm mong muốn.

Độ pH của một số chất, thực phẩm thông dụng
Độ pH của một số chất, thực phẩm thông dụng

Nông nghiệp: Nhiều loại cây có thói quen thích đất chua hoặc đất phèn, chẳng hạn như cây chè xanh. Kiểm soát độ pH của đất cho phép cây trồng phát triển tốt hơn.

Thủy sản: Các loại thủy sản, thủy sinh đều cần một độ ph nhất định, việc giám xác và kiểm soát độ Ph là yếu tố then chốt giúp thủy sản phát triển tốt.

Chỉ số ph của một số chất thông dụng

Ph của nước: Thường thì chỉ số ph của nước cất( nước tinh khiết) là 7. Đây là con số chuẩn, tuy nhiên sự chênh lệch nếu không quá cao hoặc thấp sẽ không ảnh hưởng gì.

Độ Ph của máu: độ ph trong máu người được xem là an toàn nếu ở chỉ số từ 7,35 đến 7,45. Nếu cao hay thấp hơn chỉ số trên bạn nên nhờ bác sỹ tư vấn để cân bằng chỉ số này nha.

Độ ph của da: Độ ph của da người thường nằm ở mức là 5,5. Tuy nhiên cũng tùy vào tuyến nhờn của mỗi người mà da có thể có mức ph chênh lệnh khác nhau.

Chỉ số pH khác trên cơ thể người:

  • Phạm vi pH bình thường của nước bọt là 6,8-7,5.
  • Chỉ số pH bình thường của nước tiểu là 6,5-7,8.
  • Giá trị pH của dịch mô( da) là 7,0-7,5.
  • Giá trị pH của dịch tế bào là 7,20-7,45.
  • tinh dịch có chỉ số pH  là 7,8-9,2
  • pH cổ tử cung là 7,5-8,8.

Bảng giá trị pH một số dung dịch phổ biến

Loại dung dịch Giá trị pH
Các loại axit mạnh như flohydric 0
Axit niêm mạc dạ dày 1
Nước chanh, giấm, axit dạ dày 2
Bưởi, nước cam, soda 3
Mưa axit, nước ép cà chua 4
Nước ngọt, cà phê đen 5
Nước tiểu, nước bọt 6
Nước biển 8
Baking soda 9
Dung dịch amoniac 11
Các loại xà phòng, bột giặt 12

Với những thông tin trên thì các bạn đã hiểu được tầm quan trọng của độ pH ảnh hưởng lớn đến thế nào. Vì vậy trong ngành nghề nào cũng nên test chính xác chỉ số pH nha.