pH Nedir?

pH Nedir?

pH, bir sıvının ne kadar asidik ya da bazik olduğunu gösteren bir ölçüdür. Değer 0 ile 14 arasında okunur; 7 nötr kabul edilir, 7'nin altı asidik, 7'nin üstü bazik yani alkali bölgedir. Sıvının içindeki hidrojen iyonu (H⁺) miktarı arttıkça ph değeri düşer, azaldıkça yükselir. Kısaltma, Latince ve Almanca kaynaklarda "hidrojenin gücü" anlamına gelen ifadelerden gelir ve ilk kez 1909 yılında Danimarkalı kimyager Søren Sørensen tarafından kullanılmıştır.

DNC Endüstriyel Kimya olarak ürettiğimiz her temizlik kimyasalının etiketinde ve teknik föyünde ph aralığı yazar. Bunun sebebi basit: Bir kimyasalın neyi çözeceğini, hangi yüzeye zarar vereceğini ve nasıl nötralize edileceğini çoğu zaman ph değerine bakarak söyleyebiliriz. Kireci asit çözer, yağı alkali çözer; alüminyum yüksek alkaliden, mermer asitten zarar görür. Bize gelen "bu ürün şu yüzeye zarar verir mi" sorularının çoğu da aslında bir ph sorusudur.

pH ölçeği doğrusal değil, logaritmiktir. Yani ph 3 olan bir çözelti ph 4 olandan 10 kat, ph 5 olandan 100 kat daha asidiktir. İki değer arasındaki küçük bir fark, sahada çok büyük bir davranış farkı demektir. Bir kireç sökücüyü suyla yanlış oranda inceltmek ya da bir yağ alma banyosunun ph değerini takip etmemek bu yüzden sonucu doğrudan değiştirir.

pH Ölçeği Nasıl Okunur?

Ölçek üç bölgeye ayrılır. 0 ile 7 arasındaki değerler asidik, tam 7 nötr, 7 ile 14 arasındaki değerler bazik bölgededir. 0'a yaklaştıkça asitlik, 14'e yaklaştıkça bazlık güçlenir. Günlük hayattan ve sanayiden tanıdık maddelerin yaklaşık ph değerleri şöyle:

Tablodaki değerler yaklaşıktır; aynı maddenin derişimi, sıcaklığı ve içindeki katkılar ph değerini değiştirir.

İlgili içerik: Asitlerin pH Değerleri

pH Değeri Nasıl Hesaplanır?

pH, hidrojen iyonu derişiminin eksi logaritmasıdır:

pH = -log [H⁺]

Burada [H⁺], litrede bulunan hidrojen iyonunun mol cinsinden miktarıdır. Saf suda bu değer 0,0000001 mol/L yani 10^-7 mol/L olduğu için saf suyun ph değeri 7 çıkar. Hidrojen iyonu derişimi 10^-2 mol/L olan bir asit çözeltisinin ph değeri ise 2 olur.

Bazik çözeltilerde aynı hesap hidroksit iyonu (OH^-) üzerinden yapılır ve pOH bulunur. 25 °C'de suyun kendi dengesi nedeniyle şu bağıntı geçerlidir:

pH + pOH = 14

Örneğin 0,01 mol/L sud kostik çözeltisinde hidroksit derişimi 10^-2 mol/L olduğundan pOH 2, ph ise 12 olur. Sahada bu hesabı her gün yapmayız ama banyo hazırlarken mantığını bilmek işe yarar: Bir asidi 10 kat suyla seyreltmek ph değerini yaklaşık 1 birim yükseltir. Yani ph 1 olan bir asidi ph 3'e çekmek için 100 kat seyreltmek gerekir. Seyreltme ile nötralizasyonun aynı şey olmadığını da burada belirtelim; su eklemek asidi zayıflatır ama ortadan kaldırmaz.

Sıcaklık da ph değerini etkiler. Saf suyun ph değeri 25 °C'de 7 iken 60 °C civarında 6,5'e kadar iner, ama su yine nötrdür. Sıcak çalışan banyolarda ölçüm yaparken bu yüzden sıcaklık dengelemeli cihaz kullanırız ya da numuneyi oda sıcaklığına getirip ölçeriz.

pH Nasıl Ölçülür?

pH ölçmenin dört yaygın yolu var. Hangisinin seçileceği, ne kadar hassas sonuç istendiğine bağlıdır.

1. pH kağıdı ve turnusol: Kağıt şerit sıvıya batırılır, oluşan renk kutunun üzerindeki skala ile karşılaştırılır. Hızlı ve ucuzdur, sonuç yaklaşık 0,5 ile 1 birim hassasiyettedir. Turnusol kağıdı ise yalnızca asit (kırmızı) ya da baz (mavi) ayrımı yapar.
2. Sıvı indikatörler: Fenolftalein ph 8,2'nin üzerinde renksizden pembeye döner; metil oranj ph 3,1 ile 4,4 arasında kırmızıdan sarıya geçer. Titrasyon yaparken, yani bir banyonun derişimini ölçerken bu indikatörleri kullanırız.
3. Dijital ph metre: Cam elektrotlu cihazlar 0,01 birime kadar ölçer. Doğru sonuç için cihaz ph 4, 7 ve 10 tampon çözeltileriyle düzenli kalibre edilmeli, elektrot kurumamalı ve her ölçümden sonra saf suyla durulanmalıdır.
4. Hat üstü ph sensörleri: Atık su arıtma, fosfat kaplama ve CIP hatlarında ph sürekli ölçülür, değer sınırın dışına çıkınca dozaj pompası otomatik olarak devreye girer.

Evde musluk suyu ya da havuz suyu için ph kağıdı veya test kiti yeterlidir. Üretim hattında, atık su deşarjında ve kaplama banyolarında ise mutlaka kalibre edilmiş bir ph metre kullanılmalıdır. Kağıtla "yaklaşık 2" okunan bir asit banyosu, cihazla 1,4 de çıkabilir 2,6 da; iki değer arasında 15 katın üzerinde fark vardır.

Temizlik Kimyasallarında pH Değeri Neyi Belirler?

Bir kirin hangi kimyasalla çözüleceğini çoğu zaman kirin kendi kimyası belirler. Kireç, pas ve mineral birikintiler bazik karakterli olduğu için asitle çözülür. Yağ, gres, protein ve kurum ise asidik ya da nötr karakterlidir; bunlar alkali ile sabunlaşarak veya emülsiyon oluşturarak yüzeyden ayrılır. Ürettiğimiz kimyasalları bu yüzden ph aralığına göre gruplandırıyoruz:

Metal sanayinde boya ya da kaplama öncesinde yağlı parçaları temizlerken genellikle alkali banyolar kullanılır; yağ alma kimyasalları grubumuzda bu ürünleri ph değerine ve metal türüne göre ayırdık. Alüminyum gibi amfoter metallerde ise düşük alkali ya da nötr yağ alma ürünleri seçilir, çünkü ph 11'in üzerinde alüminyum yüzey aşınır ve matlaşır.

Bir kimyasalı daha "güçlü" yapmak için derişimini artırmak her zaman doğru sonuç vermez. Kireç sökücüyü önerilen orandan yoğun kullanmak kireci biraz daha hızlı çözer, ama inhibitör dengesi bozulur ve metal de aşınmaya başlar. Bu yüzden ürünlerimizin kullanım talimatında yazan seyreltme oranının dışına çıkmamanızı öneriyoruz.

Endüstride pH Kontrolü Nerelerde Yapılır?

pH takibi yalnızca laboratuvarın işi değildir. Sahada en çok şu noktalarda ölçüm yaparız:

• Yağ alma ve fosfat kaplama banyoları: Alkali yağ alma banyosu kullanıldıkça yağ ile tepkimeye girer ve ph değeri düşer. Değer önerilen aralığın altına inince parçalar yağlı çıkmaya başlar. Fosfat banyosunda ise ph ve asitlik oranı tutmazsa kaplama tozlu ya da ince olur.
• Durulama suları: Asidik bir işlemden sonra durulama suyunun ph değeri 5'in altında kalıyorsa parça yeterince durulanmamış demektir; boya altında korozyon başlar.
• Kazan ve soğutma kulesi suyu: Düşük ph metali aşındırır, yüksek ph kireçlenmeyi hızlandırır. Bu sistemlerde ph genellikle 7,5 ile 9 arasında tutulur.
• Atık su deşarjı: Atık suyun kanalizasyona ya da arıtmaya verilmeden önce ilgili yönetmelikteki sınırlar içinde olması gerekir; birçok sektör için bu aralık ph 6 ile 9 arasındadır.
• Gıda ve içecek tesislerinde CIP hatları: Alkali ve asidik yıkama adımlarının ardından son durulama suyu nötre dönmeden hat üretime alınmaz.

Asidik ya da alkali bir atığı nötre getirmek için nötralizasyon kimyasalı kullanılır. Asidik atık bazla, bazik atık asitle kontrollü biçimde nötralize edilir. Bu işlemde ph değeri yavaş yavaş ayarlanmalı, kimyasal tek seferde değil küçük dozlarla eklenmelidir; aksi halde ph bir uçtan diğer uca sıçrar ve tepkime ısısı tehlikeli hale gelebilir.

pH Değeri ile Asit Kuvveti Aynı Şey mi?

Değil. pH bir çözeltinin o anki asitliğini gösterir; asidin kuvveti ise molekülün suda ne kadar iyonlaştığıyla ilgilidir. Hidroklorik asit suda neredeyse tamamen iyonlaştığı için kuvvetli asittir. Asetik asit, yani sirkenin içindeki asit, ancak küçük bir kısmıyla iyonlaşır ve zayıf asit sayılır. Aynı derişimde hazırlanan iki çözeltiden hidroklorik asidin ph değeri çok daha düşük çıkar.

Öte yandan zayıf bir asidin derişik çözeltisi, kuvvetli bir asidin çok seyreltik çözeltisinden daha düşük ph verebilir. Bu yüzden bir ürünü yalnızca etiketindeki asit adına bakarak değerlendirmek yanıltıcıdır; derişim ve ph birlikte okunmalıdır.

Bir de tampon çözeltiler vardır. Bunlar içine bir miktar asit ya da baz eklendiğinde ph değerini koruyan karışımlardır. Kan, ph değerini bu sayede 7,35 ile 7,45 arasında tutar. Fosfat kaplama ve bazı yağ alma banyoları da tamponlu çalışır: Banyo kirlendikçe ph hemen değişmez, ama tampon kapasitesi bittiğinde değer birden düşer. Banyo takibinde ph ölçümünün yanında toplam asitlik ya da toplam alkalilik titrasyonunu da yapmamızın sebebi budur.

Suyun pH Değeri Kaç Olmalı?

İçme suyu için Türkiye'deki yönetmelik ph 6,5 ile 9,5 arasını kabul eder. Şişe sularının etiketinde genellikle 6,5 ile 8 arası değerler görürsünüz. Endüstride ise suyun nerede kullanılacağı belirleyicidir:

Suyun ph değeri ile sertliği farklı şeylerdir. Sert su, içinde çok miktarda kalsiyum ve magnezyum bulunan sudur; ph değeri nötre yakın olsa bile kireç bırakır. Kireçlenme sorunu yaşayan bir tesiste yalnızca ph değerine bakmak yetmez, sertlik de ölçülmelidir.

pH Değeri Yüzeylere Nasıl Etki Eder?

Aynı kimyasal bir yüzeyi temizlerken diğerini bozabilir. Uygulama öncesinde yüzeyin hangi ph aralığına dayanabildiğini bilmek, sonradan karşılaşılacak hasarı önler:

Emin olmadığınız bir yüzeyde kimyasalı önce görünmeyen küçük bir alanda deneyin ve 10 dakika sonra yüzeyin rengine, parlaklığına bakın. Bu kontrol özellikle mermer ve alüminyumda pek çok sorunu baştan önler.

pH Ölçerken Sık Yapılan Hatalar

• pH metreyi aylarca kalibre etmeden kullanmak. Elektrot zamanla kayar, cihaz yanlış değeri güvenle gösterir.
• Elektrodu kuru saklamak. Cam uç, saklama çözeltisinde ya da en azından nemli tutulmalıdır.
• Sıcak banyoda sıcaklık dengelemesi olmayan cihazla ölçüm yapmak.
• Derişik asit ya da bazı doğrudan ph kağıdıyla ölçmeye çalışmak. Kağıt ph 0'ın altını ve 14'ün üstünü ayırt edemez; derişik ürünlerde titrasyon daha doğru sonuç verir.
• Numuneyi kirli bir kaba almak. Önceki ölçümden kalan birkaç damla asit sonucu değiştirir.
• Seyreltmenin ph değerini nötre getirdiğini düşünmek. Asidi suyla seyreltmek onu nötralize etmez, yalnızca zayıflatır.

DNC Kimya olarak müşterilerimizin banyo ve atık su ölçümlerinde bu hataları sık görüyoruz. Ölçüm doğru yapıldığında kimyasal tüketimi azalır, ürün kalitesi de sabitlenir.

pH Hakkında Sık Sorulan Sorular

pH değeri neyi ifade eder?

pH değeri, bir çözeltideki hidrojen iyonu miktarını gösterir ve çözeltinin asidik mi, nötr mü, bazik mi olduğunu söyler. 7'nin altı asidik, 7 nötr, 7'nin üstü baziktir.

pH 7 neden nötr kabul edilir?

Saf suda 25 °C'de hidrojen iyonu ve hidroksit iyonu miktarı birbirine eşittir; her ikisinin derişimi 10^-7 mol/L'dir. Bu eşitliğin karşılığı ph 7 olduğu için bu değer nötr kabul edilir.

pH değeri 14'ten büyük olabilir mi?

Olabilir. 0 ile 14 arası günlük kullanımdaki ölçektir; çok derişik asitlerde ph değeri 0'ın altına, çok derişik bazlarda 14'ün üstüne çıkabilir. Bu bölgede ph kağıdı ve standart elektrotlar doğru sonuç vermez.

pH ile pOH arasındaki fark nedir?

pH hidrojen iyonu, pOH hidroksit iyonu derişimini gösterir. 25 °C'de ikisinin toplamı 14'tür. pH değeri 3 olan bir çözeltinin pOH değeri 11'dir.

pH değeri nasıl düşürülür?

Kontrollü biçimde asit eklenerek düşürülür. Endüstride bunun için seyreltik sülfürik asit, fosforik asit ya da hazır ph düşürücüler kullanılır. Asit her zaman suyun üzerine ve azar azar eklenmeli, her eklemeden sonra ph tekrar ölçülmelidir.

pH değeri nasıl yükseltilir?

Baz eklenerek yükseltilir. Küçük düzeltmelerde sodyum karbonat, büyük düzeltmelerde sud kostik çözeltisi kullanılır. Kuvvetli bazlar ısı açığa çıkardığı için ekleme yavaş yapılmalıdır.

pH kağıdı mı ph metre mi daha doğru ölçer?

pH metre daha doğrudur ve 0,01 birime kadar ölçer, ancak düzenli kalibrasyon ister. pH kağıdı hızlı bir fikir verir, sonucu yaklaşık 0,5 ile 1 birim sapabilir.

Temizlik kimyasalının ph değeri neden önemsenir?

Çünkü kimyasalın hangi kiri çözeceğini ve hangi yüzeye zarar vereceğini ph değeri belirler. Asidik ürünler kireç ve pası, alkali ürünler yağ ve gresi çözer. Yanlış ph aralığındaki ürün mermeri, alüminyumu ya da galvanizi bozabilir.

Asit ile baz karıştırılırsa ne olur?

Nötralizasyon tepkimesi olur, tuz ve su oluşur, bu sırada ısı açığa çıkar. Derişik asit ve bazlar doğrudan karıştırıldığında sıçrama ve kaynama görülebilir. Temizlik ürünlerini, özellikle çamaşır suyunu asidik ürünlerle asla karıştırmayın; zehirli klor gazı çıkar.