pH Ölçeği

pH ölçeği genel özellikleri

Danimarkalı biyokimyacı Søren Sørensen (Søren Peter Lauritz Sørensen, 1868-1939) tarafından 1909 yılında icat edilmiştir. Sørensen, Carlsberg (Aynı ismi taşıyan bir bira şirketi de vardır.) Laboratuvarı’nda kimya bölümü yönetimindeydi ve Sørensen, pH ölçeğini geliştirene kadar, hidrojen iyonu konsantrasyonlarını ifade etmenin yaygın olarak kabul edilen bir yolu yoktu. Protein yapılı enzimler üzerine çalışırken, hidrojen iyonlarının, bu enzimlerin çalışmasında önemli olduğunu fark etti ve pH ölçeğini geliştirdi. Sonraki çalışmalar eşliğinde renk değişimi gibi yöntemleri “İlkel” bırakacak elektriksel yöntemlere geçildi.

En basit tanımıyla pH ölçeği, bir maddenin asidik-bazik (Alkalik) veya nötr (Tuz) olduğunu anlamamızı sağlar. 0-14 arası derecelendirilmiştir -ilerleyen kısımlarda bununla sınırlı olmadığına değinilmektedir-. pH derecesi; 0-7 arası çıkan maddeler asidik, 7 çıkan maddeler nötr ve 7-14 arası çıkan maddeler bazik özellik gösterir. Bir madde 7’den ne kadar uzaksa o kadar asidik veya baziktir, ayrıca her derece 10’un üslerine göre katlanır. Örneğin pH derecesi 2 olan bir madde, 4 olan bir maddeye göre 100 (10²) kat daha asidiktir.

İnsan vücudunda bölgesel pH farklılıkları (Midenin ortalama pH’ı 2.0 ve 3.0 arası değişirken kanın ortalama pH’ı 7.4’tür.) olsa da genel anlamda %70’i bazdır. Bu sebeple yenilen yiyeceklerin pH’ına dikkat etmelidir. Vücudumuzdaki hücrelere besin taşıyan kanın pH değeri bozulursa (Kanın pH’ı 6.8’in altına düşmemeli ve 7.8’in üstüne çıkmamalıdır) canlı ölür. Bunun sebebi kanın asitliği artarsa (6.8’in altına düşerse) vücuttaki bazik kısımların, bazikliği artarsa (7.8’in üstüne çıkarsa) vücuttaki asidik kısımların bozulan pH nedeniyle düzgün çalışamayacak olmasıdır. pH aynı zamanda tarımda, su kalitesini ölçmede ve su kaynaklarının kontrolünde, araba sanayisinde, tıbbi ve kimyasal işlemlerde, bira yapımında, yüzme havuzlarında ve daha birçok alanda kullanılır.

pH’daki ”H”, hidrojenin temel sembolüdür. “p”nin farklı dillerde farklı anlamları olabilir ancak “pH” en yaygın olarak “Hidrojenin gücü” (EN: power of Hydrogen) anlamına gelir. Türkçede “Potansiyel hidrojen” (EN: potential hydrogen) anlamında kullanılır. Bir maddenin pH derecesini anlamamızı sağlayan doğal ve yapay indikatörler (Gösterge) vardır. Kırmızı lahana, çay, vişne suyu doğal indikatörlere; turnusol kağıdı -belki de aralarındaki en ünlüsü-, fenolftalein (C₂₀H₁₄O₄), metil kırmızısı yapay indikatörlere örnek verilebilir.

pH ölçeği nasıl çalışır?

Bu bölümde su denklemi üzerinden gidilmektedir. Asitler sulu çözeltilerinde H⁺, bazlar ise OH^– iyonu verirler. Çünkü: “H₂0= H⁺+ OH^–“dir ve maddeler suda ayrıldıklarında verdikleri iyona göre asidik veya bazik olurlar. Örneğin bir asit olan kezzap (Nitrik asit, HNO₃), suda “H⁺+ NO₃^–” şeklinde çözünür ve H⁺ iyonu suya asidik özellik katar. İndikatörler de maddeyle temas ettirilerek asidik özelliğe göre verecekleri tepkiyi verirler (İndikatörlerin asit, baz veya tuzlara verdikleri tepkiler değişiklik gösterir). Bir baz olan sud kostik (Sodyum hidroksit, NaOH), suda “Na⁺+ OH^–” şeklinde çözünür ve OH^– iyonu suya bazik özelliği katar. Eğer H⁺ ve OH^– iyonlarının sayısı eşitse nötr durum ortaya çıkar ve pH 7 olur (Eşit sayıdaki + ve – iyonları birbirlerini nötrler). pH değeri 6 olan bir maddeki H⁺ iyonu sayısı ve pH değeri 8 olan bir maddedeki OH^– sayısı aynıdır. Bir maddenin pH değeri 14’ten büyük olabileceği gibi, 0’dan küçük de olabilir. pH, logaritmik bir ölçüdür (Bu yüzden 10’un üsleri şeklinde katlanır) ve “Negatif pH”lı maddeler pekala mümkündür.

Kaynaklar

• WikipediaEN(pH metre nedir?)
• Science History Institute(Søren Sørensen)
• Vincera Institute(pH dengesinin önemi)
• Apera Instruments(pH nedir?)