pH என்றால் என்ன?

pH என்றால் என்ன?

வேதியியலில், ஒரு கரைபொருளைக் (Solute) கரைக்கும் கரைப்பானாக (Solvent) நீர் இருக்கும் திரவத்தினை (Aqueous Solution) மதிப்பிடும் ஒரு மதிப்பாகும். 

இது 0வில் இருந்து 14 வரையில் மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கும். இரு வேறு எல்லைகளில் இருக்கும் பண்பினைக் குறிக்கும் மதிப்புகள் இவை. அதாவது அமிலத்தன்மையையும் (Acidic) காரத்தன்மையையும் (basic or alkaline) குறிக்கின்றன. அமிலத்தன்மையும் காரத்தன்மையும் இல்லாது இருப்பது நடுநிலை (Neutral) எனப்படும்.

pH அளவையில் 7 என்பது நடுநிலை. 7க்கு கீழே இருப்பவை அமிலத்தன்மையும், 7க்கு மேலே இருப்பவை காரத்தன்மையும் கொண்டிருக்கும். 7க்கு கீழே குறையும் ஒவ்வொரு மதிப்பும் அதன் முந்தைய மதிப்பை விட 10 மடங்கு அதிகமான அமிலத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கும். அதே போன்று 7க்கு மேலே கூடும் ஒவ்வொரு மதிப்பும் அதன் முந்தைய மதிப்பை விட 10 மடங்கு அதிகமான காரத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கும்.

சுத்தமான நீர் நடுநிலை. அதன் pH மதிப்பு 7 ஆகும். அதனுடன் வேதியியல் பொருட்கள் கலக்கப்படும்பொழுது, அப்பொருளைப் பொருத்து அது அமிலத்தன்மையுடையதாகவோ காரத்தன்மையுடையதாகவோ மாறும்.

உதாரணம் கூறி விளங்க வைப்பதானால், வெப்பமும் குளிரும் (Hot and Cold) இரு வேறு எல்லைகள். அவைகளை அளக்கும் அளவை வெப்பநிலை (Temperature) என்கிறோம். சுடுநீரையும் குளிர் நீரையும் ஒன்றாகக் கலந்தால் அவைகள் ஒன்றின் தன்மையை ஒன்று போக்கிக்கொண்டு சமநிலைக்கு வரும். அதே போன்று அமிலமும், காரமும் இருவேறு எல்லைகள். அவற்றை அளக்கும் அளவை pH மதிப்பு என்கிறோம். அமிலத்தையும், காரத்தையும் ஒன்றாகக் கலந்தால், அவைகள் ஒன்றை ஒன்று போக்கிக்கொண்டு தண்ணீராக மாறிவிடும்.

அதி அமிலத்தன்மையும், அதி காரத்தன்மையும் வினைபுரிபவைகள் (Reactives).

pH கண்டுபிடித்தவர் யார்? pHன் விரிவாக்கம் என்ன?

டென்மார்க் நாட்டு விஞ்ஞானியான, Søren Peder Lauritz Sørensen (SPL Sørensen) என்பார் Carlsberg Laboratoryல் 1909ம் ஆண்டு இதனை அறிமுகப்படுத்தினார். அப்பொழுது அவர் p↓H என்றுதான் குறிப்பிட்டிருந்தார். அதாவது p என்ற சிறிய எழுத்திற்கு அடுத்து Subscriptஆக H என்ற பெரிய எழுத்து வரும். அதாவது Power of Hydrogen என்பதைக் குறிக்குமாம். ஆனால், ஜெர்மன், பிரெஞ்சு, இலத்தீன் மொழிகளிலும் இதனைக் குறிப்பிடுகின்றனர். எதுவாக இருந்தாலும் ஒரே பொருளைத்தான் தருகின்றன.

pH எப்படி மதிப்பிடப்படுகின்றது?

ஒரு கரைசலில் இருக்கும் ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் மோல் மதிப்புச் செறிவினைக் (Molar Concentration) கொண்டு pH மதிப்பு மதிப்பிடப்படுகின்றது. கணிதரீதியாக, இதனை ஹைட்ரஜன் அயனிகளின் மோல் மதிப்புச் செறிவின் பத்தினடிமான மடக்கையின் எதிர் மதிப்பாகச் சொல்வார்கள்.

pH = -log↓10 [H↑+]

ஹைட்ரஜன் அயனிகளுக்குப் பதிலாக ஹைட்ராக்ஸானியம் (H↓3O) அயனிகளைக் கொண்டும் குறிப்பிடுவார்கள்.

ஹைட்ரஜன் அயனிகள் கூடக் கூட அமிலத்தன்மை அதிகரிக்கும்; குறையக் குறைய காரத்தன்மை அதிகரிக்கும். அல்லது,

ஹைட்ராக்ஸானிய அயனிகள் குறையக் குறைய அமிலத்தன்மை அதிகரிக்கும்; கூடக் கூட காரத்தன்மை அதிகரிக்கும்.

அதனால்தான், நம் உடலில் அமிலம் பட்டுவிட்டால் தண்ணீரை ஊற்றுகிறோம். அது அமிலத்துடன் சேர்ந்து ஹைட்ரஜன் அயனிகளைக் குறைத்து விடும். அதைவிட காரத்தன்மை உடையவைகளைச் சேர்த்தால் இன்னும் விரைவாக அமிலத்தன்மை மட்டுப்பட்டு விடும். (இங்கே காரம் என்று குறிப்பிடுவது மிளகாய் காரம் அல்ல. அயனி உப்பு என்று பொருள் கொள்க.)

உதாரணம்

அமிலம் = வினிகர், எலுமிச்சை சாறு, மின்கல அமிலம், வயிற்றில் சுரக்கும் செரிமான அமிலம், ஆரஞ்சு சாறு, கடுங்காப்பி, சிறுநீர், எச்சில்

காரம் = சலவைத் தூள், அம்மோனியா, கடல் நீர், சமையல் சோடா, சவர்க்காரம், ப்ளீச்சிங் தூள்

உதவித்தளங்கள் : http://en.wikipedia.org/wiki/PH, 

http://www.epa.gov/acidrain/measure/ph.html, 

http://www.engineeringtoolbox.com/ph-d_483.html, 

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/chemical/ph.html