พีเอช (เคมี)

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

สำหรับตัวเลขที่แสดงค่าพีเอช ถ้าพิจารณาอย่างง่ายที่อุณหภูมิห้อง ค่าเท่ากับ 7
แสดงว่าสารนั้นเป็นกลางไม่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเบส เช่น น้ำบริสุทธิ์

## ตัวอย่างค่าพีเอชของสารต่าง ๆ
thumb|350px|right|ค่าพีเอขที่ของสารที่พบได้บ่อยในชีวิตประจำวัน

## 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
thumb|right|500px|แสดงหลักการอย่างง่ายในการวัดค่าพีเอช 

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

:::::::: E_{g} = E^{ 0}_{g}  +  \frac{2.303RT}{F}\log_{10}a 
::::เมื่อ  
:::::::: E^{ }_{g}   = ผลรวมของค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ได้จากการวัด 
:::::::: E^{ 0}_{g}   = ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าเมื่อค่า  a^{ }_{ }  = 1  
::::::::       a^{ }_{ }    = ผลรวม ไอออนของไฮโดรเจน
::::::::       T^{ }_{ }    = ค่าอุณหภูมิสัมบูรณ์เป็นองศาเคลวิน 
::::::::       R^{ }_{ }    = 1.986 Calories ต่อ mol degree 
::::::::       F^{ }_{ }    = Faraday (coulombs per mol) 
:::::::   2.303^{ }_{ }   = logarithm conversion factor 

พีเอชจะได้มาจากค่าลบลอการิทึมของผลรวมไอออนไฮโดรเจน 

:::::::::: pH^{ }_{ } = - log_{10}a^{ }_{ } 

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 ( HG_{2}Cl_{2} ) และ Potassium chloride ( KCl ) 
เมื่อคิดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่  Reference Electrode รวมกับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าสามารถหาค่าได้ตามสมการ

:::::::: E = (E_{ref}  +  E_{j}) - (E^{ 0}_{g}  +  \frac{2.303RT}{F}\ pH)  
::::เมื่อ	  
:::::::: E^{ }_{ref}   = ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ Reference Electrode 
:::::::: E^{ }_{j}      = ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ Liquid Junction (กาก)

**Thermo Compensating Resistor** จะทำหน้าที่ชดเชยอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป เพื่อให้ผลการวัดได้ถูกต้องโดยไม่ขึ้นกับอุณหภูมิวงจรที่ใช้งานร่วมกับ Thermo Compensating Resistor จะออกแบบให้หักล้างกับค่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารละลายที่ทำการวัดโดยสมการวงจรชดเชยจะได้ดังนี้

:::::::: E_{compensate} = \frac{2.303RT_{compensate}}{F}\ 

## แหล่งข้อมูลอื่น
* รายละเอียด ค่าพีเอช  จาก เว็บไซต์กาญจนาภิเษก

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