พีเอช (เคมี)

พีเอช ()) เป็นค่าที่แสดงความเป็นกรดเป็นเบสของสารเคมีจากปฏิกิริยาของไฮโดรเจนไอออน (H+) สามารถทดสอบได้หลายวิธี โดยวิธีที่นิยมและง่ายสุดคือทดสอบด้วยกระดาษลิตมัส จากการสังเกตการเปลี่ยนสีของกระดาษ

สำหรับตัวเลขที่แสดงค่าพีเอช ถ้าพิจารณาอย่างง่ายที่อุณหภูมิห้อง ค่าเท่ากับ 7
แสดงว่าสารนั้นเป็นกลางไม่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเบส เช่น น้ำบริสุทธิ์

 ตัวอย่างค่าพีเอชของสารต่าง ๆ 

 สาร  พีเอช กรดสารพิษจากเหมืองร้าง <center>-3.6 - 1.0 กรดจากแบตเตอรี <center>-0.5 กรดในกระเพาะอาหาร <center>1.5 - 2.0 เลมอน  <center>2.4 โค้ก <center>2.5 น้ำส้มสายชู <center>2 ส้ม หรือ แอปเปิล  <center>3.5 เบียร์ <center>4.5 ฝนกรด <center>< 5.0 กาแฟ <center>5.0 ชา <center>5.5 นม <center>6.5 น้ำบริสุทธิ์ <center>7.0 น้ำลายมนุษย์ <center>6.5 - 7.4 เลือด <center>7.34 - 7.45 น้ำทะเล <center><font color=#000000>8.0 สบู่ล้างมือ <center><font color=#000000>9.0 - 10.0 แอมโมเนีย (ยาสามัญประจำบ้าน) <center><font color=#000000>11.5 น้ำยาปรับผ้านุ่ม <center><font color=#000000>12.5 โซดาไฟ <center><font color=#000000>13.5

  ประวัติ 
แนวคิดของพีเอชถูกนำเสนอโดย นักเคมีชาวเดนมาร์ก ชื่อ โซเรนเซ็น (Søren Peter Lauritz Sørensen) ที่คาลเบิรก์แลบอริทอรี่ ในปี ค.ศ. 1909 และถูกปรับปรุงเป็นการวัดค่าพีเอชแบบสมัยใหม่ในปี ค.ศ. 1924

 การวัดค่าพีเอช 
หลักการเบื้องต้นของการวัดค่าพีเอช จะใช้วิธีในการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของไอออนในสารละลายระหว่าง Glass Electrode เปรียบเทียบกับ Reference Electrode ซึ่งเป็นเซลล์มาตรฐานที่ทราบค่าศักย์ไฟฟ้าแล้ว

Glass Electrode ประกอบด้วยส่วนรับรู้ค่า pH Glass Membrane ซึ่งปกติจะเป็นลักษณะรูปทรงกลม, Insulating Glass Stem เมื่อ Electrode จุ่มลงสารประกอบไอออนของ ไฮโดรเจนจะมาอยู่ตามบริเวณ Membrane Surface ซึ่งจะทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้า โดยศักย์ไฟฟ้าที่ Electrode Glass ตรวจวัดได้สามารถที่จะคำนวณค่าได้จากสมการ 

เมื่อ  
  = ผลรวมของค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ได้จากการวัด 
  = ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าเมื่อค่า  = 1  
   = ผลรวม ไอออนของไฮโดรเจน
   = ค่าอุณหภูมิสัมบูรณ์เป็นองศาเคลวิน 
   = 1.986 Calories ต่อ mol degree 
   = Faraday (coulombs per mol) 
  = logarithm conversion factor 

พีเอชจะได้มาจากค่าลบลอการิทึมของผลรวมไอออนไฮโดรเจน 

จากสมการด้านบน จะพบว่าไอออนที่ตรวจจับได้ที่ Membrane จะเป็นค่าที่กำหนดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้น ซึ่งถ้าที่ Membrane สกปรกจะทำให้พีเอชที่วัดได้มีค่าผิดพลาดตามไปด้วย 

จากสมการ จะเห็นได้ว่า ศักย์ไฟฟ้าจะขึ้นกับอัตราส่วนความเข้มข้นของสารละลาย   แล้วยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ (T) อีกด้วย ดังนั้นการวัดค่าพีเอชที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีการปรับเทียบเครื่องวัดไปที่อุณหภูมิที่ถูกต้องหรือคือจำเป็นต้องตรวจวัดอุณหภูมิของสารละลาย เพื่อทำการปรับภายในวงจรอีกทีหนึ่ง เครื่องวัดพีเอชที่สมบูรณ์นอกจากจะมีขั้วปรับเทียบแล้วยังมีตัวตรวจวัดอุณหภูมิของสารละลายละลายติดอยู่ด้วย 

Reference Electrode จะมีค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่คงที่โดยไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ตัวใด จากรูปโครงสร้างของ Reference type จะประกอบด้วย Mercury (ปรอท) ซึ่งจะสัมผัสอยู่กับ Mercurous chloride () และ Potassium chloride () 
เมื่อคิดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่  Reference Electrode รวมกับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าสามารถหาค่าได้ตามสมการ


เมื่อ	  
  = ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ Reference Electrode 
     = ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ Liquid Junction (กาก)

Thermo Compensating Resistor จะทำหน้าที่ชดเชยอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป เพื่อให้ผลการวัดได้ถูกต้องโดยไม่ขึ้นกับอุณหภูมิวงจรที่ใช้งานร่วมกับ Thermo Compensating Resistor จะออกแบบให้หักล้างกับค่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารละลายที่ทำการวัดโดยสมการวงจรชดเชยจะได้ดังนี้

 แหล่งข้อมูลอื่น 
 รายละเอียด ค่าพีเอช  จาก เว็บไซต์กาญจนาภิเษก

หมวดหมู่:เคมีกรด-เบส
หมวดหมู่:สมดุลเคมี
หมวดหมู่:หน่วยวัด
หมวดหมู่:หน่วยมาตราส่วนเชิงลอการิทึม