مسئله ی PH در علم شیمی

PH

در لابراتورهاي مدرن عكاسي با محلول‌هايي كه درجة آسيدي و يا قليايي آنها معلوم نيست كار نمي‌كنند و براي كنترل نتيجه عمليات،

ارقام و درجات صريح و دقيق لازم دارند بدين سبب pH، معين درمحلول ظهور و ثبوت و حتي حمام توقف مراجعه مي‌كنند.

PH چيست؟

علامتي است در شيمي كه به كمك آن مي‌توان «قدرت» يك اسيد و يا قليايي همچنين يك معرف يا محلل

(مثلاً محلول ظهور عكس) را به شكل «عدد» نشان داد.........

اين علامت نشان دهندة درجة اسيدي يا قليايي يك محلول است برحسب غلظت آن از لحاظ يون(ion) هاي هيدروژن آزاد.

براي معلوم شدن سودمندي اين علامت به مثال‌هاي زير توجه كنيد: يك قطعه مرمر را كه از كربنات كلسيم متبلور تشيكل يافته و وسيلة يك «اسيد» حل و يا به عبارت ديگر تجزيه مي‌كنيم در صورتيكه از يك اسيد «قوي» مانند اسيد كلرهيدريك و يا اسيد نيتريك استفاده مي‌كنيم به مقصود خود خواهيم رسيد.اما يك اسيد «ضعيف» مانند اسيد آستيك(جوهر سركه) و يا اسيد بريك نمي‌تواند مرمر را تجزيه و يا حل كند.

مثال دوم را از گروه مواد قليايي مي‌توان انتخاب كرد: يك تركيب قليايي ضعيف را در نظر بگيريم(مثلاً صابون). مي‌دانيم كه بطور بي‌ضرر مي‌توان دست و رو را با آن شست. اگر بجاي صابون ماده قليايي قوي‌تري(مثلاً هيدرات سديم كه نام عاميانه آن سود سوزآور است) انتخاب كنيم وضع دگرگونه خواهد شد. محلول اين ماده باعث تخريب بافت‌هاي حيواني اجسام آلي  و غيره....مي‌گردد.(به همين جهت از آن براي باز كردن لوله‌هاي دستشويي و غيره كه بوسيله قطعات گوشت و مواد چربي و تكه‌هاي پارچه و نظاير آن برگرفته مي‌شود استفاده مي‌كنند).

از موادي كه در عكاسي بكار مي‌رود نيز مي‌توان مثالي آورد: با براكس، كه قليايي ضعيفي است، فقط ساختن محلولهاي ظهور كند و كم قدرت امكان پذير است. در حاليكه بوسيلة هيدرات سديم محلولهاي ظهور سريع، كه فوق العاده مؤثر است و نگاتيف‌هاي خيلي كنتر است ايجاد مي‌كند، ساخته مي‌شود.

البته همه مي‌دانند كه اسيد سولفوريك قوي‌تر از اسيد بريك است و سود محرق قليايي از بركس مي‌باشد، اما بي كمك علامت و نشانة خاصي نمي‌توان به درستي اختلافي را كه بين «قدرت» اين مواد وجود دارد توجيه كرد.

مي‌دانيم كه انديكاتور يا معرف رنگي كلاسيك، يعني كاغذ تنتور تورنسل(گل آفتابگردان)، داراي خاصيت تغيير رنگ در مجاورت آسيد و قليايي است. اما رنگ سرخي كه اين ماده در مجاورت اسيد كلرهيدريك به خود مي‌گيرد با رنگ سرخ حاصل از اسيد استيك اختلافي ندارد. همچنين براكس، كربنات سديم و هيدرات سديم هر سه كاغذ تورنسل را مانند هم آبي مي‌كنند. بنابراين، انديكاتور مزبور در مورد «قدرت» محلول هيچ گونه اطلاعي نمي‌تواند بدهد.

وضع شيمي تا چندين سال پيش بدين منوال بود. يك شيميست دانماركي L.P. Sorensen كه در روي مخمرها به مطالعه مي‌پرداخت مي‌دانست كه نتايج حاصل در مصرف عملي آنها بستگي نزديك با "قدرت" اسيد موجود در محيط تخمير دارد(غلظت يونهاي هيدروژن). اما راهي مناسب براي اندازه‌گيري در دست نداشت.

در آن موقع راههاي متعدد براي تعيين قدرت شناخته شده بود ولي بكار بستن آنها چندان راحت نبود.

شيميست مذكور سيستمي تأسيس و تدوين كرد كه براي اندازه‌گيري ميدان عمل وسيعي داشت و قابل تطبيق در موارد بسيار زيادي بود. اين گسترش به كمك موارد حقيقي كه بسيار قاطع‌اند به اثبات رسيده است. في المثل يك محلول اسيد كلريدريك 16000 بار مؤثرتر از محلول اسيد بريكي است كه داراي همان درجه غلظت مولكولي باشد. در مورد مواد قليايي نيز وضع از همين قرار است. مثلاً محلول هيدرات سديم شش هزار بار مؤثرتر از محلول براكس مي‌باشد در لابراتوآرهاي صنعتي pH را با دستگاه  PH-Mitre   [76]   مجهز به الكترود شيشه-ليتيم اندازه‌گيري مي‌كنند اين دستگاهها با دقت فوق العاده‌اي نتيجه را تأيين مي‌كنند اما خيلي گران بوده و فقط توسط متخصصين قابل استفاده‌اند.