Fonte: Laboratorio del Dr. Zhongqi He - Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti
Acidi e basi sono sostanze in grado di donare protoni (H+) e ioni idrossido (OH-), rispettivamente. Sono due estremi che descrivono le sostanze chimiche. Mescolare acidi e basi può annullare o neutralizzare i loro effetti estremi. Una sostanza che non è né acida né basica è neutra. I valori di concentrazione di protoni ([H+]) per la maggior parte delle soluzioni sono scomodamente piccoli e difficili da confrontare in modo che sia stata introdotta una quantità più pratica, il pH. Il pH era originariamente definito come il logaritmo decimale del reciproco della concentrazione molare dei protoni, ma è stato aggiornato al logaritmo decimale del reciproco dell'attività degli ioni
idrogeno. La prima definizione è ora occasionalmente espressa come p[H]. La differenza tra p[H] e pH è piuttosto piccola. È stato affermato che pH = p[H] + 0,04. È pratica comune utilizzare il termine "pH" per entrambi i tipi di misurazioni.
La scala del pH varia tipicamente da 0 a 14. Per una soluzione 1 M di un acido forte, pH=0 e per una soluzione 1 M di una base forte, pH=14. Pertanto, i valori di pH misurati si troveranno per lo più nell'intervallo da 0 a 14, sebbene i valori al di fuori di tale intervallo siano del tutto possibili. L'acqua pura è neutra con pH=7. Un pH inferiore a 7 è acido e un pH superiore a 7 è basico. Poiché la scala del pH è logaritmica, il pH è una quantità adimensionale. Ogni valore di pH intero inferiore a 7 è 10 volte più acido del numero intero successivo. Ad esempio, un pH di 4 è 10 volte più acido di un pH di 5 e 100x (10 x 10) più acido di un pH di 6. Lo stesso vale per i valori di pH superiori a 7, ognuno dei quali è 10 volte più basico (o alcalino) rispetto al successivo valore intero inferiore. Ad esempio, un pH di 10 è 10 volte più semplice di un pH di 9.
1. Calibrazione del pH
La figura 1 mostra il pH dei terreni agricoli influenzati dalla gestione delle colture e dall'irrigazione delle acque sotterranee. Questi campioni di terreno sono stati raccolti da 5 campi di patate sotto diverse pratiche di rotazione delle colture con o senza irrigazione delle acque sotterranee. Il pH più basso si osserva nei terreni del campo 4 sia nelle serie irrigate a pioggia che in quella sotterranea. L'irrigazione delle acque sotterranee ha costantemente aumentato il pH del suolo in tutti e 5 i campi. Le informazioni.
Il pH è uno dei parametri chimici più comunemente misurati delle soluzioni acquose. È un parametro critico nel trattamento delle acque e delle acque reflue per applicazioni municipali e industriali, produzione chimica, ricerca agricola e produzione. È anche fondamentale nel monitoraggio ambientale, nella ricerca chimica e nelle scienze della vita, nella ricerca biochimica e farmaceutica, nella produzione elettronica e in molte altre applicazioni. La Figura 2 elenca i valori di pH di alcune sostanze c...
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