தேடல் கேள்விகள்" (கேள்வி 4 )

"தேடல் கேள்விகள்"

(கேள்வி 4 )

〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰
வணக்கம் நண்பரே எனக்கு ஒரு சந்தேகம் ph அளவுகளில் ஏன் எல்லா அமிலமும் காரமும் 14 என்கிற எல்லைக்குள் அமைந்துவிடுகிறது ? 14 குள் வரும்படியும் அதைத் தாண்டி செல்ல முடியாத பற்றியும் அதை கணக்கிட்டது எப்படி ? இனி அந்த அளவிற்கு எந்த அமிலமும் எப்போதும் தாண்டி இருக்க முடியாதா ?
-Madhu suthan -

〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰〰

📝 #பதில் :  இதற்க்கு பதில் சொல்லும் முன் PH என்றால் என்ன என்பதை பற்றி கொஞ்சம் விளக்கமாக பார்ப்பது முக்கியம்.

நமக்கு தெரியும் PH  என்பது ஒரு கலவை அமில தன்மை கொண்டதா அல்லது கார தன்மை கொண்டதா என்பதை சொல்லும் ஒரு லாகரதமிக் அளவீடு என்று.
அதாவது PH அளவு 7 என்றால் அது அமிலமும் அல்ல காரமும் அல்ல நடுநிலையானது. 7 க்கு எவ்வளவு எவ்வளவு குறைந்து கொண்டே வருகிறதோ அவ்ளோ அமில தன்மையும் , PH அளவு 7 ஐ தாண்டி 14 வரையில்  எவ்வளவுக்கெவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ அவ்வளவு கார தன்மை மிக்கது என்பது நமக்கு தெரியும்.
நமது நாக்கில் உள்ள எச்சில் .. வயிற்றில் உள்ள அமிலம்.. நமது ரத்தம்.. தோல்... இவற்றில் எல்லாம் கூட PH இன் அளவு முக்கிய துவம் வகிகிறது.

அந்த PH என்பது என்ன விஷயம் அதன் தாத்பர்யம் என்ன என்ற கதையை இப்போது பார்க்கலாம். Potential hydrogen அதாவது PH... இந்த கதையில் ஹீரோ பெயர் "ஹைட்ரஜன் அயன் " ஆம் இவரை மைய படுத்தி தான் PH கதை உருவாகிறது. ஹீரோவுக்கு பட்ட பெயர்கள் இருக்க வேண்டும் அல்லவா இவரை கெமிஸ்டரியில் H + என்று குறிப்பார்கள் யார் இந்த ஹைட்ரஜன் அயன் ?

நீர் என்பது H2 0  என்பது நாம் அறிவோம்.  (2 ஹைட்ரஜன் அணுவும்  1 ஆக்சிஜனும் ) நீரில் சில மூலக்கூறுகள் தங்களிடம் உள்ள ஹைட்ரஜனை இழக்கின்றன. அப்படி இழந்து நிற்கும்  அவைகள் பெயர் "hydroxide ions" (அதாவது OH−) .
அந்த பிரிந்து போனது அல்லவா ஹைட்ரஜன் அணு.. அவர் தான் நமது ஹீரோ "hydrogen ion" (ion என்றால் atom தான். சார்ஜ் கொண்ட atom க்கு  ion என்று பெயர். அந்த சார்ஜ் எப்படி கிடைக்கும் னு கேட்டீங்கனா ... எலக்ட்ரானை பெறுவதன் மூலமாக அல்லது தன்னிடமுள்ள எலக்ட்ரானை இழப்பதன்  மூலமாக .....)

சரி அந்த பிரிந்து போன ஹீரோ என்ன பண்றாருனா.. நீர் மூல கூறுகளுடன் இனைந்து hydronium ions ஐ உண்டு பண்ணுகிறார் (H3O+). ஹைட்ரோனியம் அயன் ஐ ஹைட்ரஜன் அயன் னே குறிப்பிடலாம் தப்பு இல்லை அந்த அளவு ஹீரோ செல்வாக்கு அங்கே .
சரி இப்போ விஷயம் என்னன்னா... இந்த hydronium ions உம்... முன்பு பார்த்த hydroxide ion உம் ஒரே அளவில் இருந்தால்... அந்த நீர் அமிலமும் அல்ல காரமும் அல்ல ஒரு சுத்த நீர் அப்படி தான் இருக்கும் . இந்த நிலையில் இதன் PH அளவு நமக்கு தெரியும் 7 .

இப்போ அந்த நீரில் நீங்க எதையோ ஒன்றை கலக்கறீங்க (இப்போதைக்கு அந்த பொருள் அமிலமா அல்லது காரமா என்று நமக்கு தெரியாது )  என்ன ஆகும் என்றால். Hydroxide ion மற்றும் hydrogen ion இரண்டுக்கும் இடையில் இருந்த சம நிலை மாறி போகும்.
நீங்கள் கலந்த பொருள் அமிலமாக இருந்தால் ஹைட்ரஜன் அயனின் எண்ணிக்கை ஹைட்ராக்ஸைடு அயனை விட பல மடங்கு அதிகமாகி போகும்.  பல கோடி மடங்கு னு சொல்லலாம்.

அதே போல நீங்கள் கலந்த பொருள் ஒரு கார தன்மை (base) கொண்டது என்றால் அது ஹைட்ரஜன் அயன் களை உறிஞ்சி இழுத்து கொள்ளும் அதனால் ஹைட்ராக்ஸைடு எண்ணிக்கை பல பல மடங்கு உயர்ந்து விடும்..

எனவே எந்த கலவையில் ஹைட்ரஜன் அயன் அதிகமாக உள்ளதோ அது அமிலம் (acidic ). எந்த கலவையில் ஹைட்ரஜன் அயன் குறைவாக உள்ளதோ அது காரம்.
இதை ஏன் PH logarithmic scale கொண்டு குறிகிறார்கள் என்றால். அப்படி குறிக்க வில்லை என்றால் நாம் குறிக்கும் பக்கங்கள் ஜீரோ போட்டே காலி ஆகிவிடும். ஆம் ஒரு நல்ல கார தன்மை கொண்ட கலவையை விட நல்ல அமில தன்மை கொண்ட கலவையில் ஹைட்ரஜன் அயன்
100,000,000,000,000 மடங்கு அதிகம் இருக்கும்.
அதே போல அடுத்த முனையில் கார தன்மை கொண்ட கலவையில் 100,000,000,000,000 மடங்கு ஹைட்ராக்ஸைடு அயன் இருக்கும். இந்த சைபர்கள் போடும் வேலையை மிச்சம் செய்ய தான். PH log  (சொல்ல போனால் இது ஹைட்ரஜன் அயனின் ஒரு நெகட்டிவ் log . ஹைட்ரஜன் அயன் இன் இருப்பை சொல்வது போல இல்லாமையையும் சொல்கிறது அல்லவா.)
இதன் ஒரு அளவு... அதாவது ஒரு பாயிண்ட் என்பது முந்தைய பாயின்ட்டை விட 10 மடங்கு அளவு ஆகும்.

அதாவது உதாரணம் சொல்கிறேன் பாருங்கள்
Ph value 0 இருக்கும் ஒரு கலவையில்
 H +  இன் அளவு 10 000 000 ஆகும்.

PH அளவு 1 என்றால் H + இன் அளவு (H+ Concentration ) 1 000 000 ஆகும்..

இப்படியே தசம பாகமாக குறைந்து வரும்.

Ph 2 = H+ 100000....Ph 3 = H+ 10000
PH 4 = H + 1000..... PH 5 = H+ 100
PH 6 = H+ 10 அப்புறம் PH அளவு 7 என்றால் தூய நீரை ஒப்பிடும் போது H+ இன் அளவு 1 .
இதன் பிறகு இது மைனஸில் செல்ல தொடங்கும். அதாவது PH லெவல் 8 என்றால் H + அளவு 0.1 .. இது படி படியாக முன்பு போலவே தசம அடுக்காக அதிகரித்து செல்லும்.

சரி நீங்க கேட்ட கேள்விக்கு பதில் இப்ப சொல்றேன்..
அதாவது 14 க்கு மேல் PH லெவல் போகாதா.. 0 கு குறைவாக அமில அளவு போகாதா... விடை : தாராளமாக போகும். 14 என்பது நமது சாதாரண பயன் பாட்டுகாக தான் அதை தாண்டி போக கூடாது என்ற எந்த கட்டாயமும் இல்லை. PH லெவல் ஜீரோ வை அடையும் போது ஹைட்ரஜன் அயணி one molar அளவு இருக்கும் என்பதால் தான் அதை ஒரு அளவாக எடுத்து கொண்டோம்.

இந்த கடைசி பாரா மட்டும் தான் உங்கள் கேள்விக்கு நேரடியான பதில் என்றாலும் உங்கள் கேள்வியை சாக்கு வைத்து ph கொஞ்சம் விளக்கலாம் என்று தான் விரிவாக சொன்னேன்.

சரி கடைசியாக மோலார் அளவு னு சொன்னேனே அது என்ன.. எதை வைத்து அந்த அளவை நிர்ணயித்தார்கள் என்பது அடுத்து உள்ள கேள்வி.. அந்த கேள்வியை யாரும் கேட்கும் பட்சத்தில் தனியாக விரிவாக அதற்க்கு பதில் சொல்கிறேன் .