pH-Wert
Was ist der pH-Wert? Definition:
Der pH-Wert gibt auf einer Skala von 0 - 14 an, wie stark eine wässrige Lösung sauer oder alkalisch/basisch ist. Werte von 0 bis ca. 6,5 sind als sauer einzuschätzen. Reines Wasser verfügt über einen pH-Wert von 7 und gilt als neutral. Werte zwischen 7,5 - 14 sind dagegen alkalisch/basisch. Auch Werte unter Null, bzw. über 14 sind möglich, betreffen aber kaum noch den praktischen Anwendungsbereich.
Mithilfe eines pH-Indikators lässt sich einfach und schnell der pH-Wert einer Flüssigkeit ermitteln. Dazu mengt man zu einer kleinen Menge der gewünschten Flüssigkeit den pH-Indikator. Dieser verfärbt die Flüssigkeit, abhängig vom pH-Wert in der Lösung. Die obige Farbskala kann allerdings nicht standardmäßig zur Bestimmung verwendet werden, da die Farben immer abhängig von der jeweiligen Indikatorflüssigkeit sind. Es existieren unterschiedliche Indikatoren mit verschiedenen Farbspektren. Eine beliebte Indikatorflüssigkeit zur ungefähren Bestimmung ist z.B. Rotkohlsaft, der häufig im Chemieunterricht Anwendung findet.
pH-Wert genauer erklärt:
Nochmal zurück zur anfangs vorgestellten Definition: Der pH-Wert ist definiert als der negativ dekadische Logarithmus der Hydronium-Ionen-Konzentration (H3O+). Demnach errechnet sich der pH-Wert anhand der Menge der vorhandenen Hydronium-Ionen (statt H3O+ wird meist nur mit H+ abgekürzt) in der Flüssigkeit. Weil diese Menge aber derart gering ist und es alles andere als praktisch wäre, diese Zahl jedes Mal voll auszuschreiben (z.B. eine neutrale Lösung mit 10-7 = 0.0000001) oder als Potenz darzustellen, zieht man zwecks Vereinfachung den negativen dekadischen Logarithmus. Ein dekadischer Logarithmus ist der Logarithmus zur Basis 10 (Zehnerlogarithmus). Das Ganze schaut dann folgendermaßen aus:
H+-Ionen-Konzentration von 10-1mol/l = pH 1 (sauer)
H+-Ionen-Konzentration von 10-7mol/l = pH 7 (neutral)
H+-Ionen-Konzentration von 10-14mol/l = pH 14 (basisch)
Dadurch das wir den negativen Logarithmus ziehen, können die
Vorzeichen umgekehrt werden, sodass wir keinen pH-Wert von -7, sondern von +7 vorfinden. Das hat im Prinzip keine inhaltliche Bedeutung und dient auch nur der Vereinfachung. Denn rein theoretisch könnten die pH-Werte auch negativ angegeben werden. Die Bedeutung das pH -7 eine neutrale Flüssigkeit wäre, bliebe dieselbe.
Aber Achtung: Der pH-Wert ist keine Maßeinheit, sondern eine normale Zahl, die die absolute Menge der gelößten H+-Ionen in der Flüssigkeit angibt.
pH-Wert Tabelle:
| 1 | Salzsäure |
| 1,5 | Magensäure, Schwefelsäure |
| 2 | Zitronensäure |
| 2,5 | Essigsäure |
| 3 | Cola |
| 3,5 | Orangensaft |
| 4 | Sauerkraut, Wein |
| 4,5 | Joghurt, saure Milch |
| 5 | Mineralwasser, Kaffee |
| 5,5 | menschliche Haut, Regenwasser |
| 6 | Urin |
| 6,5 | frische Milch, Speichel |
| 7 | Reines Wasser |
| 7,5 | Blut |
| 8 | Pankreassekret |
| 8,5 | Meerwasser |
| 9 | Backpulver |
| 9,5 | Seife |
| 10 | Waschmittel |
| 10,5 | Natriumcarbonat |
| 11 | Pottasche |
| 11,5 | Ammoniak |
| 12 | Kalk |
| 12,5 | Bleichmittel |
| 13 | Rohrreiniger |
| 13,5 | Kalilauge |
| 14 | Natronlauge |
Die Bedeutung des pH-Werts für den Menschen:
Die Höhe des pH-Wertes spielt für den menschlichen Organismus in vielerlei Hinsicht eine bedeutende Rolle. So schützt der leicht säuerliche ph-Wert (5,5) der Haut vor Krankheitserregern. Der Säureschutzmantel sorgt für ein ungünstiges Milieu und hindert Bakterien am Wachstum. Zu häufiges Waschen mit Seife (pH 9,5) neutralisiert den Säureschutzmantel und macht die Haut anfälliger für Infektionen. Erst einige
Stunden nach dem Waschen kann die Haut den ursprünglichen pH-Wert wieder herstellen.
Noch deutlich saurer ist die menschliche Magensäure. Mit einem pH von 1 unterstützt die Magensäure nicht nur die Zersetzung der Nahrung, sondern tötet auch zuverlässig schädliche Mikroorganismen ab. Das von der Bauchspeicheldrüse leicht basische (pH 8) Sekret, neutralisiert im Anschluss die Magensäure wieder, damit diese
nicht den Verdauungstrakt verätzt.
Zusammenfassung
- Der pH-Wert ist definiert als der negativ dekadische Logarithmus der Hydronium-Ionen-Konzentration.
- pH = 0 (sauer), pH = 7 (neutral), pH = 14 (basisch/alkalisch)