محتويات
العوامل المؤثرة على الرقم الهيدروجيني
هناك العديد من العوامل المؤثرة على الرقم الهيدروجيني ويتطلب الحفاظ على مستوى الأس الهيدروجيني الصحيح في حوض السباحة أو حوض السمك أو التربة أو حتى جسم الإنسان اختبار وتصحيح متكرر ، والرقم الهيدروجيني هو مقياس توازن الأحماض والقلويات في السائل أو التربة ، هناك العديد من المتغيرات التي ستؤثر على مستويات الأس الهيدروجيني ، سيساعد تطوير الوعي بهذه العوامل في التحكم في تأثيرها على توازن مستوى الأس الهيدروجيني وتتمثل هذه العوامل في الآتي:
التشبع
عند إذابته في الماء ، يشكل ثاني أكسيد الكربون حمض ضعيف يمكنه التخلص من توازن الأس الهيدروجيني ، ويأتي ثاني أكسيد الكربون من مصادر عديدة ، بما في ذلك عمليات التنفس أو تحلل الأسماك ، والحشرات والنباتات المائية والطحالب والبكتيريا .
الأحماض والالكالين
تؤثر كلا من التربة والألكاين والمرجان وأشكال المواد العضوية المختلفة على الرقم الهيدروجيني ، حيث يقوم بغسل المواد السائلة التي فوقها ، ويقوم بإطلاق معادن مختلفة في البيئة المحيطة، هذه المعادن ، مثل معادن الكالسيوم والكبريتيد ، وتتحول بعد ذلك إلى أحماض عضوية قد تحدث بعد ذلك تغييرا في الرقم الهيدروجيني .
هيبوكلوريت الصوديوم والكالسيوم
سيكون لكل من هيبوكلوريت الصوديوم والكالسيوم تأثير طفيف على مستويات الأس الهيدروجيني ، غالبا ما يستخدم هيبوكلوريت الكالسيوم في معالجة المياه الصالحة للشرب وكوسيلة لتطهير محطات معالجة المياه ، يتم إدخال كلا المركبين بصورة سهلة في الجسم ويمكنه إحداث تغيير في الرقم الهيدروجيني التي يمكن قياسها بطرق غاية في البساطة وهي اختبار البول واللعاب .
الكلور
سيقلل الكلور عندما يصبح غازيا من مستويات الرقم الهيدروجيني لذلك تحتاج كلا من حمامات السباحة والمصادر التي تحتوي على مياه مكلورة ، فحص مستمر ، حيث انه من الممكن أن ينطلق الكلور المضاف لمعالجة المياه قد يطلق نفسه في شكل غازي (إذا تمت إضافته بشكل غير صحيح) ويغير التوازن .
الملوثات المحمولة جوا
يمكن أن يؤدي الغبار والملوثات الصغيرة الأخرى التي يحملها الهواء إلى تغيير مستوى الأس الهيدروجيني كثيرا لنفس السبب مثل الصخور والتربة ، قد تحتوي الجسيمات الدقيقة على مركبات كيميائية ، أو عضوية يمكن أن تتحول عند إذابتها في الماء إلى أحماض أو مركبات خفيفة ذات خصائص قلوية .
تلوث الهواء
غالبًا ما يحتوي تلوث الهواء الناتج عن التصنيع والنقل ، ومصادر أخرى على أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت ، سيتحول كلا هذين المركبين إلى أحماض عند إدخالهما في الماء وأنواع أخرى من السوائل ، مما يؤثر بشكل كبير على مستويات الأس الهيدروجيني .[2]
تعريف الرقم الهيدروجيني
الرقم الهيدروجيني PH هو مقياس لمدى حمضية المياه الأساسية ، يتراوح النطاق من 0 إلى 14 ، مع كون الرقم 7 متعادل ، يشير الأس الهيدروجيني الأقل من 7 إلى الحموضة ، بينما يشير الأس الهيدروجيني الأكبر من 7 إلى القاعدية، الرقم الهيدروجيني هو مقياس للكمية النسبية لأيونات الهيدروجين والهيدروكسيل الحرة في الماء ، لذلك الماء الذي يحتوي على المزيد من أيونات الهيدروجين يكون حامضي ، في حين أن الماء الذي يحتوي على المزيد من أيونات الهيدروكسيل الحرة يعتبر أساسيا ، نظرا لأن الأس الهيدروجيني يمكن أن يتأثر بالمواد الكيميائية الموجودة في الماء ، فإن الرقم الهيدروجيني مؤشر مهم للمياه التي تتغير بشكل كيميائي .
يتم الإبلاغ عن الأس الهيدروجيني في “الوحدات اللوغاريتمية” ، يمثل كل رقم تغيرا بمقدار 10 أضعاف في حموضة/ قاعدية الماء، الماء ذو الرقم الهيدروجيني خمسة وتكون أكثر من الماء بعشر درجات من الحموضة وكما نعلم أن الماء تكون درجة حموضته 6 ويتساءل البعض عن كيفية حساب الرقم الهيدروجيني pH وهذا يمكن حسابه بكل سهوة.
أهمية الرقم الهيدروجيني
يحدد الرقم الهيدروجيني للماء قابلية الذوبان (الكمية التي يمكن إذابتها في الماء) ، والتوافر البيولوجي (الكمية التي يمكن أن تستخدمها الحياة المائية) للمكونات الكيميائية مثل العناصر الغذائية (الفوسفور والنيتروجين والكربون) ، والمعادن الثقيلة (الرصاص ، النحاس والكادميوم وما إلى ذلك) ، على سبيل المثال ، لا يضيف فقط تأثير على شكل الفسفور وكميته بل أيضا يحدد ما إذا كان الرقم الهيدروجيني الخاص به صالح للحياة أم لا ، في حالة المعادن الثقيلة، تحدد درجة قابليتها للذوبان مدى سميتها، تميل المعادن إلى أن تكون أكثر سمية عند انخفاض درجة الحموضة لأنها أكثر قابلية للذوبان. [1]
الرقم الهيدروجيني للتربة
عند قياس قيم الأس الهيدروجيني للتربة بـ 0.01 مول لتر 1 CaCl 2 أو 1 مول لتر 1 KCl هي بشكل عام أقل من القيم التي تم الحصول عليها باستخدام الماء، لأن الكاتيونات في هذه الأملاح تميل إلى إزاحة H + و Al 3+ من مواد التربة إلى محلول التربة ، تتركز هذه المحاليل الملحية بشكل كاف للتغلب على الاختلافات في تركيز الملح في محلول التربة ، وبالتالي تقليل تأثير تركيز الملح على الرقم الهيدروجيني في معظم أنواع التربة ، هذه الحلول تقضي أيضا على التأثير المحتمل للتقاطع، يستخدم الكالسيوم في تحديد درجة الحموضة لأنه محلول التربة السائد في تربة المناطق المعتدلة ، 0.01 مول لتر -1 ومع ذلك ، فإن التركيز أعلى إلى حد ما من ذلك الموجود في معظم محاليل التربة ، وبالتالي فإن قيم الأس الهيدروجيني التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة عادة ما تكون أقل من قيم محاليل التربة .
بالنسبة لبعض الآفاق الجوفية للتربة شديدة التجوية في المناطق المدارية ، يمكن أن يكون الرقم الهيدروجيني في محلول الملح في الواقع أكبر من الرقم الهيدروجيني في الماء ، خاصة في التربة الجوفية منخفضة في طين السيليكات دائم الشحن ومنخفضة في المواد العضوية ، تهيمن أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد والألومنيوم على التبادل الأيوني في هذه التربة ، وعند قيم الأس الهيدروجيني الحمضي، تكون الشحنة موجبة الشحنة ، مما يخلق حوض فعال لامتصاص الأنيون ، وهكذا عند إضافة الملح (أي CaCl 2 أو بوكل) أكثر OH – وشردهم الكلور – من H + من الكاتيونات ، مما أدى إلى زيادة في الحموضة.[3]
لماذا يعتبر الرقم الهيدروجيني مهم في تعليب الأطعمة
يتم تصنيف الأطعمة عادة على أنها “أطعمة حمضية” (درجة حموضة منخفضة، درجة حموضة 4.6 أو أقل) ، أو “أطعمة منخفضة الحموضة” (درجة حموضة عالية، درجة حموضة تزيد عن 4.6) ، يحدد الرقم الهيدروجيني للأطعمة العملية الآمنة لتعليبها ، يمكن تعليب الأطعمة الحمضية مثل الفواكه والمخللات بأمان في تعليب حمام مائي مغلي ، مزيج من الحموضة والماء المغلي (212 درجة فهرنهايت) يدمر الكائنات الحية الفاسدة مثل العفن ، والخميرة .
تعتبر عملية تعليب الماء المغلي أمر هام لمنع نمو القوالب ، والخمائر التي تتحمل الأحماض ، والتي قد تؤدي إلى زيادة الرقم الهيدروجيني ، نظرا لأن قيم الأس الهيدروجيني للأطعمة الحدودية ، مثل التين والطماطم قد تكون أعلى بقليل من 4.6 ، يجب إضافة عصير الليمون ، أو حمض الستريك قبل المعالجة في تعليب حمام مائي مغلي ، يجب معالجة الأطعمة منخفضة الحموضة مثل الخضروات ، واللحوم في معلبات الضغط لتكون آمنة ، لذلك من المهم التعرف على كيفية حساب الرقم الهيدروجيني ، ويمكن معرفة كيف تحدد تراكيز ايونات الهيدروجين من خلال موقعنا. [4]
