Độ pH là gì? Hướng dẫn cách tính độ pH đơn giản, chính xác

Độ pH là thang đo giúp chúng ta xác định được tính axit, bazơ của 1 chất. Vậy làm thế nào để xác định độ pH. Chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn cách tính độ pH đơn giản và chính xác qua bài viết dưới đây.

1. Độ pH là gì?

Độ pH là thước đo cho mức độ hoạt động của ion H+ trong môi trường dung dịch, và nó được xác định bởi một hằng số điện ly. Mỗi dung dịch lỏng đều có một giá trị độ pH riêng và độ pH này có thể ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đối với tính chất của chất lỏng đó.

Trong phòng thí nghiệm và nghiên cứu, việc đo pH là công đoạn cần thiết cho các quá trình có sự tồn tại của nước. Điều này bao gồm việc xác định  xu hướng các phản ứng hóa học, kiểm tra chất lượng nước trong lĩnh vực khoa học môi trường và thực hiện các thí nghiệm trong môi trường sinh học.

Độ pH là gì?

Hầu hết các sinh vật sống đều dựa vào sự ổn định của pH ở nồng độ thích hợp để bảo tồn sự sống. Tất cả con người và động vật phải sử dụng các cơ chế nội bộ để duy trì một nồng độ pH ổn định.

2. Công thức tính độ pH

Độ pH là một chỉ số được xác định bằng cách tính logarit âm của nồng độ ion hydro (H+) trong khoảng từ 0 đến 14. Công thức toán học để biểu diễn độ pH như sau:

pH = -log[H+]

3. Độ pH dùng để làm gì?

Độ pH được sử dụng để phân biệt hoặc xác định đặc tính các loại dung dịch. Theo quy ước, độ pH của nước được xem như chuẩn và có giá trị bằng 7. Các dung dịch có độ pH < 7 được coi là axit, với giá trị 0 đại diện cho tính axit cao nhất. Trong khi đó, các dung dịch có độ pH > 7 được xem là bazơ (kiềm).

Giá trị pH là biểu thức của tỷ lệ [H +] đến [OH‐].

- Nếu [H +] >  [OH‐], dung dịch có tính axit. 

- Nếu [OH‐] >  [H + thì dung dịch là bazơ.

4. Hướng dẫn các cách xác định độ pH đơn giản, chính xác

4.1. Xác định bằng quỳ tím

- Đặc điểm: Giấy quỳ màu tím hoặc trung tính có khả năng thay đổi màu sắc khi tiếp xúc với dung dịch có tính chất như sau:

+ Dung dịch axit: Nó sẽ chuyển từ màu tím ban đầu sang màu đỏ.

+ Nếu dung dịch là kiềm, giấy quỳ sẽ chuyển sang màu xanh.

+ Giấy quỳ trung tính bao gồm một số loại thuốc nhuộm khác nhau, trong đó có azolitmin, leucazolitmin, leuco orcein….và chúng được sử dụng để thực hiện các phản ứng chuyển màu.

Xác định pH bằng giấy quỳ

- Ưu điểm: 

+ Là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và có chi phí thấp, thường được áp dụng trong phòng thí nghiệm, trường học.

+ Nó cho phép xác định độ pH dễ dàng mà không cần nhiều kiến thức chuyên môn và mang lại kết quả nhanh chóng.

- Nhược điểm: Chỉ có tác dụng xác định sơ bộ xem  dung dịch đó có tính axit, trung tính hoặc bazơ. Không thể xác định một cách chính xác nồng độ pH cụ thể của dung dịch.

4.2. Xác định bằng máy đo pH

- Đặc điểm: Là phương pháp xác định độ pH có độ chính xác cao nhất hiện nay. Các loại máy đo pH hiện đại có khả năng xác định giá trị pH với đến 2 con số thập phân.

Xác định độ pH bằng máy đo pH

- Ưu điểm:

+ Có thể xác định nồng độ pH chính xác của mọi loại dung dịch, thức uống, máu, hoặc nguồn nước.

+ Các thao tác được thực hiện tự động và kết quả có thể hiển thị trực tiếp trên màn hình hoặc lưu trữ trên máy tính. Tiện lợi, dễ sử dụng, độ chính xác cao.

- Nhược điểm: Chi phí máy khá cao.

4.3. Xác định bằng bút đo pH

- Đặc điểm: Đây là một phương pháp phổ biến và rộng rãi được áp dụng để đo độ pH, và hiện nay có hai loại bút đo pH phổ biến:

+ Bút đo pH đất: Đây là loại bút chuyên dùng để đo độ pH của đất trong nhiều loại đất khác nhau. Việc xác định độ pH đất giúp chúng ta xác định loại đất và giúp lựa chọn giống cây trồng phù hợp. 

+ Bút đo pH nước: Loại bút này được thiết kế để đo độ pH của dung dịch bằng cách nhúng đầu dò vào trong dung dịch đó. Sau một thời gian ngắn, bút sẽ hiển thị một giá trị độ pH chính xác trong dung dịch. Đây là cách phổ biến để đo độ kiềm trong dung dịch và được sử dụng rộng rãi.

- Ưu điểm: Thiết bị nhỏ gọn, dễ di chuyển khi đi bất cứ đâu. Dễ dàng bảo quản và kiểm tra độ pH nhanh.

- Nhược điểm: Độ chính xác không cao bằng máy đo pH.

Xác định pH bằng bút đo PH

4.4. Xác định bằng Test sera

- Đặc điểm:  

+ Là sản phẩm của một thương hiệu danh tiếng của Đức chuyên sản xuất các thiết bị kiểm tra nước, bao gồm các bộ kiểm tra nồng độ NO2, NO3, độ cứng nước và độ pH.

+ Một bộ kiểm tra pH của sera bao gồm một chai chứa thuốc thử, một bảng màu để so sánh nồng độ pH và một ống nghiệm để tiến hành kiểm tra nước.

- Ưu điểm: 

+ Sử dụng bộ kiểm tra sera pH, bạn có thể nhanh chóng đo độ pH trong các môi trường nuôi trồng thủy sản như tôm, cá, và thực vật thủy sinh. 

+ Có giá khá rẻ và có thể thực hiện tối đa 100 lần kiểm tra.

- Nhược điểm: Chỉ có khả năng kiểm tra độ pH trong một số môi trường nước nuôi thủy sản cụ thể và không thể sử dụng để kiểm tra độ pH của các dung dịch khác.

5. Độ pH có ảnh hưởng gì tới cuộc sống?

Độ pH luôn là vấn đề quan tâm của các tín đồ làm đẹp trước khi lựa chọn mua mỹ phẩm để xem có phù hợp với độ pH của làn da hay không? Hay kể cả trong nguồn nước sử dụng? Bạn có thắc mắc tại sao lại phải sử dụng nước kiềm hay không? Có thể thấy pH ảnh hưởng đến rất nhiều sức khỏe của chúng ta.

- Da và tóc của chúng ta thường duy trì một độ pH dao động ở khoảng 5.5. Vì vậy, để bảo vệ da và tóc của chúng ta, chúng ta nên chọn sử dụng các sản phẩm làm đẹp có độ pH từ 5-7 để đảm bảo an toàn.

- Trong trường hợp thực phẩm tươi sống như thịt, độ pH lý tưởng nằm trong khoảng từ 5.5 đến 6.2. Nếu độ pH < 5.3, có thể thịt đã bị ôi thiu.

- Nếu độ pH của nước quá thấp, nó có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ tiêu hóa và gây ăn mòn men răng. Nếu độ pH > 8.5 và có các hợp chất hữu cơ trong nước, việc sử dụng clo để khử trùng có thể tạo ra các hợp chất trihalomethane gây nguy cơ ung thư. Tất cả những điều này có thể ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe của chúng ta.

- Dùng nhiều nước có độ pH cao thường xuyên có thể tăng nguy cơ gặp phải các vấn đề về sỏi thận và sỏi mật.

- Độ pH trong máu cũng là một chỉ số quan trọng để xác định tình trạng sức khỏe của con người.

- Ngoài ra, độ pH còn liên quan đến việc ăn mòn thiết bị, ống dẫn nước và các dụng cụ chứa nước.

Bài viết trên, LabVIETCHEM đã chia sẻ tới bạn đọc độ pH là gì? Công thức đo cũng như các phương pháp để xác định độ pH. Mong rằng sẽ giúp bạn đọc lựa chọn được phương pháp phù hợp để xác định được độ pH.