كيفية قياس الرقم الهيدروجيني للماء

يعد اختبار الرقم الهيدروجيني للماء (درجة حامضيته وقاعديته) مهم حيث نستهلك الماء كل يوم وتستهلكه الحيوانات والنباتات التي نعتمد عليها، وقد يوفر الرقم الهيدروجيني معلومات عن تلوث محتمل للماء، لذلك يمكن أن يكون اختبار الرقم الهيدروجيني احتياطًا مهمًا للصحة العامة.

طريقة 1

طريقة 1 من 3:

استخدام مقياس الرقم الهيدروجيني

تنزيل المقال

1
عاير الحساس والمقياس. قد تحتاج لمعايرة المقياس باختباره على مادة معروفة الرقم الهيدروجيني ومن ثم ضبطه على أساسها. سيكون عليك إجراء هذه المعايرة قبل عدة ساعات من اختبار الماء إن كنت ستختبره بعيدًا عن المعمل. ^{[١]Xمصدر بحثي}
- اغسل الحساس بماء نظيف قبل استخدامه وجففه بمنديل ورقي نظيف.
2
اجمع عينة من الماء في وعاء نظيف.
- يجب أن تكون العينة عميقة بما يكفي لتغطية طرف الحساس.
- اترك العينة قليلًا لتستقر ولتثبت درجة حرارتها.
- قس حرارة الماء باستخدام مقياس حرارة.
تتأثر حساسية الحساس بدرجة حرارة الماء، لذلك لن تكون قراءة المقياس دقيقة إن لم تدخل درجة الحرارة الصحيحة. ^{[٢]Xمصدر بحثي}
انتظر حتى يصل المقياس للتوازن، ويحدث هذا عندما تثبت القراءة.
يوفر مقياس الرقم الهيدروجيني قراءة بين 0 و14، وسيكون قياس الماء قريبًا من 7 إن كان نقيا. سجل القياس بعد رؤية القراءة.

طريقة 2

طريقة 2 من 3:

استخدام ورق عباد الشمس

تنزيل المقال

1
اعرف الفرق بين ورقة الرقم الهيدروجيني وورقة عباد الشمس. يمكنك استخدام ورقة الرقم الهيدروجيني للحصول على تقدير دقيق له، ولكن لا تخلطها بورقة عباد الشمس المعتادة. يستخدم كلاهما في قياس الحموضة والقاعدية ولكنهما يختلفان في أشياء مهمة. ^{[٣]Xمصدر بحثي}
- تحتوي ورقة الرقم الهيدروجيني على سلسلة من الخطوط التي يتغير لونها بعد التعرض للمحلول، ويختلف تأثير الأحماض والقواعد حسب قوتها على الخطوط المختلفة. يمكنك مقارنة ألوان الخطوط بعد التعرض لمحلول للأمثلة المصاحبة في عدة الورقة.
- ورق عباد الشمس هو قصاصة من الورق عليها حمض أو قاعدة، وأكثرها انتشارًا هي الحمراء (التي تحتوي على حمض يتفاعل مع القواعد) والزرقاء (تحتوي على قاعدة تتفاعل مع الأحماض). تتحول الورقة الحمراء للون الأزرق إذا لامست قاعدة بينما الزرقاء للأحمر إذا لامست حمضًا. تستخدم أوراق عباد الشمس في إجراء اختبار سريع وسهل، ولكن النوعيات الرخيصة منها لا توفر قراءة دقيقة لقوة المحلول.
يجب أن يكون الماء عميقًا بما يكفي لتغطية قصاصة الورق.
تكفي ثوان قليلة بعدها ستبدأ ألوان الخطوط المختلفة على الورقة في التغير.
يجب أن توافق ألوان الورقة الألوان التي بالجدول تمامًا، وسيخبرك الجدول بالرقم الهيدروجيني الذي ينتج هذه الألوان.

طريقة 3

طريقة 3 من 3:

فهم الرقم الهيدروجيني

تنزيل المقال

تعرف الحامضية والقلوية (وهي اسم آخر للقاعدية) طبقًا لأيونات الهيدروجين التي تفقدها أو تكتسبها المادة. الحمض هو المادة التي تفقد (أو تمنح) أيونات الهيدروجين بينما القاعدة هي المادة التي تستقبل أيونات الهيدروجين الإضافية.
2
افهم مقياس الرقم الهيدروجيني. يستخدم الرقم الهيدروجيني لتقدير مستوى حامضية أو قلوية المواد الذائبة في الماء. يحتوي الماء على نسبة متساوية من أيونات الهيدروكسيد(OH-) وأيونات الهيدرونيوم(H30+)، ولكن تتغير نسبة هذه الأيونات لبعض بإضافة مادة حمضية أو قلوية.^{[٤]Xمصدر بحثي}
- يمتد مقياس الرقم الهيدروجيني بين 0 و14 (رغم أنه توجد مواد تقع خارج هذه الأرقام). رقم المواد المتعادلة قريب من 7 ورقم الأحماض أقل من 7 ورقم القلويات أكثر من 7.
- مقياس الرقم الهيدروجيني مقايس لوغاريتمي مما يعني أن فرقًا في الحامضية أو القاعدية في رقم واحد يمثل فرقًا حقيقيا يبلغ عشرة أضعافه، فحامضية مادة رقمها الهيدروجيني 2 مثلًا أكبر عشر مرات من حامضية أخرى رقمها 3 وأكبر 100 مرة من حامضية مادة ثالثة رقمها 4. يعمل المقياس بنفس الطريقة مع القلويات، فالفرق في رقم واحد يمثل فرقًا حقيقيا يبلغ عشرة أضعافه.
3
اعرف لماذا نقيس الرقم الهيدروجيني للماء. يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني للماء النقي 7 (رغم أن ما الصنبور بين 5.5 و6). يذيب الماء الحامضي (ذو الرقم الهيدروجيني المنخفض) المواد الكيميائية السامة أكثر، وتلويث هذه المواد للماء يجعله غير صالح للاستهلاك الآدمي. ^{[٥]Xمصدر بحثي}
- يعد الأفضل أن تقيس الرقم الهيدروجيني في مكان الماء. قد يذوب ثاني أكسيد الكربون في العينة التي تأخذ من الماء وهو قادر على التفاعل مع أيونات الماء ليزيد حامضية المحاليل المتعادلة أو القلوية، لذلك عليك اختبار العينة خلال ساعتين من أخذها حتى تتفادى تأثيره. ^{[٦]Xمصدر بحثي}