ელექტროდების პირველად გამოყენებამდე ისინი უნდა დაკალიბრდნენ. ამისათვის არსებობს სპეციალური დაკალიბრების ხსნარები, რომლებიც ბუფერულია სპეციფიკური pH მნიშვნელობებით. ბუფერი იმუშავებს ისე, რომ მცირე რაოდენობის წყლის შეტანა ელექტროდის ჩაძირვისას არ ერევა კალიბრაციას. დაკალიბრების წერტილი არის ელექტროდის შეცდომის შეცვლა, რომელიც დაკავშირებულია წარმოებასთან და გამოყენებასთან, სპეციფიკური მნიშვნელობებით. ამით უნდა იქნას გათვალისწინებული ორი შეცდომა: ნულოვანი წერტილის გადახრა და შეცდომის "დახრა".

ორივე შეცდომა იწვევს საერთო გაზომვის შეცდომას. ამიტომ, ორი პუნქტი უნდა იყოს დაკალიბრებული, რომ გაზომვის ორივე შეცდომის გამოსწორება მოხდეს.

ნულოვანი წერტილის შეცდომა. ზემოთ მოცემულ ფიგურაში მოცემულია გაზომვის მრუდი და მითითების მრუდი. ამ მაგალითში, გაზომვის მრუდი აშკარად ემიჯნება მითითების მრუდიდან pH 7 – ით, ე.ი. ნეიტრალურ წერტილში დავაფიქსირეთ აშკარა ნულოვანი წერტილის შეცდომა, რომელიც უნდა აღმოიფხვრას. ელექტროდები პირველად შეჰყავთ pH 7 კალიბრაციის ხსნარში.მნიშვნელოვანია, რომ მინიმუმ მინის გარსი და დიაფრაგმა ჩაეფლონ ხსნარში. ჩვენს მაგალითში, გაზომილი სიდიდე დგება მოთხოვნილზე მაღლა, შესაბამისად, გადახრა ნომინალური მნიშვნელობიდან. იზომება მნიშვნელობა კორექტირდება პოტენციომეტრის ცვლადი წინააღმდეგობის მქონე სწორ მნიშვნელობაზე. ამ შემთხვევაში, გაზომვის მთელი მრუდი პარალელურად გადადის ნულოვანი წერტილის შეცდომით, ისე რომ იგი ზუსტად გადის ნეიტრალურ წერტილში. ამრიგად, საზომი მოწყობილობა ნულოვანი წერტილია და მზადაა გამოსაყენებლად.

PH ელექტროდების დაკალიბრებისთვის საჭიროა ჯერ ნულოვანი წერტილის დაყენება.

ფერდობის შეცდომა. ნულოვანი წერტილის დაკალიბრების შემდეგ მივიღებთ სიტუაციას, რომელიც ასახულია მიმდებარე ფიგურაში. ნულოვანი ზუსტად არის განსაზღვრული, მაგრამ გაზომულ მნიშვნელობას მაინც აქვს მნიშვნელოვანი შეცდომა, რადგან ფერდობის წერტილი ჯერ არ არის განსაზღვრული. ახლა არჩეულია დაკალიბრების ხსნარი, რომლის pH მნიშვნელობა 7-ს გარდა. Უმეტესწილად გამოიყენეთ ბუფერული ხსნარები pH დიაპაზონში 4-დან 9-მდე. ელექტროდი ჩაძირულია მეორე ბუფერულ ხსნარში და ნისლის (სტანდარტული) მნიშვნელობიდან დახრის გადახრა განისაზღვრება პოტენციოტრის გამოყენებით. და მხოლოდ ახლა გაზომვის მრუდი ემთხვევა საჭირო მრუდს; მოწყობილობა კალიბრირებულია.

თუ ნულოვანი წერტილი არის მითითებული, მეორე უნდა იყოს მითითებული. ფარდობითი სიდიდე - ციცაბო

ტემპერატურის გავლენა. PH- ის მნიშვნელობებზე გავლენას ახდენს წყლის ტემპერატურა. ამასთან, გაუგებარია, საჭიროა თუ არა ტემპერატურის კომპენსაცია ჩვენს საზომ ინსტრუმენტებში. მიმდებარე ცხრილი გვიჩვენებს ტემპერატურის დამოკიდებულებას pH მნიშვნელობებთან, ინსტრუმენტის დაკალიბრება ხდება 20 ° C ტემპერატურაზე. უნდა აღინიშნოს, რომ ჩვენთვის საინტერესო ტემპერატურისა და pH მნიშვნელობებისთვის, ტემპერატურის გადახრის გამო გაზომვის შეცდომა შემოიფარგლება მეორე ათობითი ადგილით. ამიტომ, ამ გაზომვის შეცდომას აკვარიუმისტებისთვის არანაირი პრაქტიკული მნიშვნელობა არ აქვს და ტემპერატურის კომპენსაცია საჭირო არ არის. ელექტროდებზე განსხვავებული ძაბვის საფუძველზე წმინდა საზომი ხასიათის გადახრასთან ერთად უნდა გავითვალისწინოთ დაკალიბრებული ხსნარების ტემპერატურული გადახრები, რომლებიც მოცემულია მის გვერდით ცხრილში.

აქ ვხედავთ, რომ ეს გადახრები შედარებით მცირეა და შეადგენს არაუმეტეს ± 2%.

იზომება pH მნიშვნელობების გადახრა, როგორც ტემპერატურის ფუნქცია

PH მნიშვნელობა
4 5 6 7 8 9
0 ° C 3,78 4,85 5,93 7,00 8,07 9,15
5 ° C 3,84 4,89 5,95 7,00 8,05 9,11
10 ° C 3,89 4,93 5,96 7,00 8,04 9,07
15 ° C 3,95 4,97 5,98 7,00 8,02 9,03
20 ° C 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00
25 ° C 4,05 5,03 6,02 7,00 7,98 8,97
30 ° C 4,10 5,07 6,03 7,00 7,97 8,93
35 ° C 4,15 5,10 6,05 7,00 7,95 8,90

ტემპერატურის დამოკიდებულება ბუფერულ ხსნარებზე

ტემპერატურა ° С PH მნიშვნელობა გადახრა% PH მნიშვნელობა გადახრა% PH მნიშვნელობა გადახრა%
5 4,01 0,25 7,07 1,00 9,39 1,84
10 4,00 0,00 7,05 0,71 9,33 1,19
15 4,00 0,00 7,03 0,43 9,27 0,54
20 4,00 0,00 7,00 0,00 9,22 0,00
25 4,01 0,25 7,00 0,00 9,18 -0,43
30 4,01 0,25 6,97 -0,43 9,14 -0,87
35 4,02 0,50 6,96 -0,57 9,10 -1,30

კონტროლი. კონტროლისთვის რეკომენდებულია ელექტროდების ხელახლა ჩაძირვა ბუფერულ ხსნარში pH 7-ზე და შეამოწმოთ არის თუ არა თანმიმდევრული მნიშვნელობები. თუ ელექტროდის pH მნიშვნელობა შეესაბამება მრიცხველს, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას წყლის სინჯების გასაზომად. თუ არსებობს პირადი პრეტენზიები სიზუსტესთან დაკავშირებით, დაკალიბრება უნდა განმეორდეს მითითებულ ვადებში. როგორც რეკომენდაცია, შეგიძლიათ შემოგთავაზოთ ერთიდან ორ კვირამდე. PH ელექტროდების დაკალიბრებისას ყურადღება უნდა მიექცეს იმას, თუ რამდენად სწრაფად უახლოვდება pH მნიშვნელობა ინსტრუმენტს pH ბუფერულ ხსნარში.

თემის შესწავლის მიზნები:
- საგნის შედეგები: "ელექტროლიტური დისოციაციის", "ელექტროლიტური დისოციაციის ხარისხის", "ელექტროლიტის" ცნებების შესწავლა, წყალბადის ინდექსის შესახებ ცოდნის განვითარება, ნივთიერებებთან მუშაობის უნარების განვითარება, უსაფრთხოების ნორმების დაცვით;
- მეტასუბუქტის შედეგები: ციფრული აღჭურვილობის გამოყენებით (ექსპერიმენტული მონაცემების მოპოვება) ექსპერიმენტის ჩატარების უნარების ჩამოყალიბება, დამუშავება და შედეგების წარმოდგენა
- პირადი შედეგები: ლაბორატორიული ექსპერიმენტის საფუძველზე საგანმანათლებლო კვლევის ჩატარების უნარების ჩამოყალიბება.

"PH და ტემპერატურის" პროექტის გამოყენების მიზანშეწონილობა
1. პროექტზე მუშაობა ხელს უწყობს მოცემული ასაკის (13-14 წლის) რთული თეორიული თემის "ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის" შესწავლაში ინტერესის ჩამოყალიბებას. ამ შემთხვევაში, pH– ის დადგენის შედეგად, მოსწავლეები ადგენენ კავშირს მჟავას დისოციაციის ხარისხთან და ხსნარის ტემპერატურას შორის. სოდის ხსნართან მუშაობა პროპედევტიკურია მე -8 კლასში და საშუალებას გაძლევთ დაუბრუნდეთ პროექტის შედეგებს მე -9 კლასში (კლასგარეშე აქტივობები), მე -11 კლასში (ზოგადი კურსი) მარილის ჰიდროლიზის შესწავლაში.
2. რეაგენტების (ლიმონმჟავა, საცხობი სოდა) და აღჭურვილობის (ციფრული pH სენსორების არარსებობის შემთხვევაში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მაჩვენებელი ქაღალდი) ხელმისაწვდომობა კვლევისთვის.
3. ექსპერიმენტული ტექნიკის საიმედოობა უზრუნველყოფს მუშაობის შეუფერხებელ კურსს, გარანტირებულია დარღვევებისა და მეთოდოლოგიური ჩავარდნებისგან.
4. ექსპერიმენტის უსაფრთხოება.

ინსტრუმენტული განყოფილება
აღჭურვილობა:
1) ციფრული pH სენსორი ან ლაბორატორიული pH მრიცხველი, ლაკმუსის ქაღალდი ან მჟავიანობის სხვა მაჩვენებელი;
2) ალკოჰოლური თერმომეტრი (0-დან 50 0С-მდე) ან ციფრული ტემპერატურის სენსორი;
3) ლიმონმჟავა (1 ჩაის კოვზი);
4) საცხობი სოდა (1 ჩაის კოვზი);
5) გამოხდილი წყალი (300 მლ);
6) კონტეინერი წყლის აბაზანისთვის (ალუმინის ან მინანქრის ქვაბი ან თასი), ხსნარები შეიძლება გაცივდეს ცივი წყლის ან თოვლის ნაკადით და გაცხელდეს ცხელი წყლით;
7) ჭიქები 50-100 მლ ტევადობის სახურავით, 3 ც.

გაკვეთილი ნომერი 1. პრობლემის ფორმულირება
Გაკვეთილის გეგმა:
1. ცნებების "ელექტროლიტური დისოციაცია", "ელექტროლიტური დისოციაციის ხარისხი", "ელექტროლიტი" განხილვა.
2. პრობლემის განცხადება. ინსტრუმენტული ექსპერიმენტის დაგეგმვა.

აქტივობის შინაარსი
მასწავლებლის საქმიანობა
1. ორგანიზებას უწევს "ელექტროლიტური დისოციაციის", "ელექტროლიტური დისოციაციის ხარისხის", "ელექტროლიტის" ცნებების განხილვას. კითხვები:
- რა არის ელექტროლიტები?
- რა არის ელექტროლიტური დისოციაციის ხარისხი?
- რა ფორმით იწერს განტოლებას ძლიერი (მაგალითად, გოგირდმჟავა, ალუმინის სულფატი) და სუსტი ელექტროლიტების (მაგალითად, ძმარმჟავას) დისოციაციისთვის?
- როგორ მოქმედებს ხსნარის კონცენტრაცია დისოციაციის ხარისხზე?
პასუხის განხილვა შესაძლებელია ძმარმჟავას განზავებული და კონცენტრირებული ხსნარების მაგალითზე. თუ შესაძლებელია გამტარობის დადგენა, შესაძლებელია ძმრის არსისა და სუფრის ძმრის განსხვავებული გამტარობის დემონსტრირება.


ახალი ინფორმაციის აღქმა თემაზე იდეების განვითარება დისოციაციის ხარისხის შესახებ, რომლებიც ჩამოყალიბებულია ქიმიის გაკვეთილებზე შემეცნებითი

თემის გააზრების სისრულის შეფასება მარეგულირებელი საკითხის გაგების ანალიზის უნარი

მასწავლებლის საქმიანობა
2. ორგანიზებას უწევს ინსტრუმენტული ექსპერიმენტის დაგეგმვას და მომზადებას:
- პროექტის "pH და ტემპერატურის" ინფორმაციის გაცნობა;
- პროექტის მიზნის განხილვა, ჰიპოთეზა;
- სამუშაო ჯგუფების (სამი ჯგუფის) ორგანიზება;
- აღჭურვილობის მომზადება

განხორციელებული მოქმედებები საქმიანობის ფორმირების გზები მოსწავლეთა აქტივობები
უსაფრთხოების წესების შესახებ ინფორმაციის მიღება მჟავებთან მუშაობისას (ლიმონმჟავა) უსაფრთხოების წესების დაცვის აუცილებლობის კონცეფციის შემუშავება
განმარტეთ, რა რჩება გაურკვეველი. კითხვის დასმის უნარი კომუნიკაციური თემაზე
პროექტზე მუშაობის მეთოდის გააზრების სისრულის შეფასება. მარეგულირებელი საკითხის გაგების ანალიზის უნარი

გაკვეთილი 2. ექსპერიმენტებს
Გაკვეთილის გეგმა:
1. ციფრული pH და ტემპერატურის სენსორების მომზადება მუშაობისთვის.
2. pH– ზე ტემპერატურაზე დამოკიდებულების შესწავლის ჩატარება:
I ჯგუფი: ლიმონმჟავას ხსნარის pH გაზომვა 10 ° C, 25 ° C, 40 ° C ტემპერატურაზე;
მე -2 ჯგუფი: სოდა სოდის ხსნარის pH გაზომვა 10 0C, 25 0C, 40 0C ტემპერატურაზე;
მე -3 ჯგუფი: გამოხდილი წყლის pH- ის გაზომვა 10 0C, 25 0C, 40 0C ტემპერატურაზე.
3. მიღებული შედეგების პირველადი ანალიზი. GlobalLab პროექტის კითხვარების შევსება.

მასწავლებლის საქმიანობა
1. აწყობს სამუშაო ადგილებს სტუდენტების თითოეული ჯგუფისთვის:
- განმარტავს, თუ როგორ უნდა გაგრილდეს ხსნარები, შემდეგ კი თანდათან გაათბეთ და გაზომეთ ტემპერატურა და pH;
- პასუხობს სტუდენტების შეკითხვებს

განხორციელებული მოქმედებები საქმიანობის ფორმირების გზები მოსწავლეთა აქტივობები
ინფორმაციის აღქმა მუშაობის მეთოდის მიხედვით, ციფრული სენსორების მუშაობის შესახებ იდეების შემუშავება შემეცნებითი
განმარტეთ, რა რჩება გაურკვეველი. კითხვის დასმის უნარი კომუნიკაციური თემაზე
პროექტზე მუშაობის გააზრების სისრულის შეფასება. მარეგულირებელი საკითხის გაგების ანალიზის უნარი

მასწავლებლის საქმიანობა
2. ჯგუფურად ორგანიზებას უწევს მოსწავლეთა მუშაობას. მასწავლებელი აკონტროლებს ჯგუფში მუშაობის მიმდინარეობას, პასუხობს სტუდენტების შესაძლო შეკითხვებს, აფასებს დაფაზე კვლევის შედეგების ცხრილის შევსებას.

განხორციელებული მოქმედებები საქმიანობის ფორმირების გზები მოსწავლეთა აქტივობები
1. დააკავშირეთ ციფრული სენსორები კომპიუტერთან.
2. მოამზადეთ გადაწყვეტილებები:
1 ჯგუფი - ლიმონმჟავა;
მე -2 ჯგუფი - სოდა;
მე -3 ჯგუფი - გამოხდილი წყალი.
3. გააგრილეთ ხსნარები და გაზომეთ pH 10 ° C ტემპერატურაზე.
4. თანდათანობით გაათბეთ ხსნარები და გაზომეთ pH 25 ° C და 40 ° C ტემპერატურაზე.
5. გაზომვის შედეგები შეიტანება ზოგად ცხრილში, რომელიც დგება დაფაზე (მოსახერხებელია დისკუსიისთვის) ინსტრუმენტული კვლევის უნარების ჩამოყალიბება შემეცნებითი
ჯგუფებში მუშაობა ჯგუფებში ურთიერთთანამშრომლობის სწავლა
საერთო პრობლემაზე მუშაობა, შესრულებული სამუშაოს ტემპისა და სისრულის შეფასება, მათი მოქმედებების ანალიზისა და მათი გამოსწორების შესაძლებლობა მთლიანი კლასის მარეგულირებელი ერთობლივი მუშაობის საფუძველზე.

მასწავლებლის საქმიანობა
3. ორგანიზებას უწევს კვლევის შედეგების პირველადი ანალიზს. ორგანიზებას უწევს სტუდენტებს მუშაობას GlobalLab- ის პროექტის "pH და ტემპერატურა" კითხვარების შევსების მიზნით.

განხორციელებული მოქმედებები საქმიანობის ფორმირების გზები მოსწავლეთა აქტივობები
გაეცანით სხვა ჯგუფების მუშაობის შედეგებს იდეების ჩამოყალიბება კოგნიტიურ ტემპერატურაზე pH დამოკიდებულების შესახებ
სხვა ჯგუფების წარმომადგენლებისთვის შეკითხვების დასმა თანაკლასელებთან თანამშრომლობის სწავლა. განვითარება ზეპირი გამოსვლა კომუნიკაბელური
სამუშაოების შედეგების ანალიზი, პროექტის კითხვარის შევსება მათი ქმედებების ანალიზისა და მათი მუშაობის შედეგების წარდგენის უნარი

გაკვეთილი 3. შედეგების ანალიზი და პრეზენტაცია
აქტივობის შინაარსი
1. შედეგების პრეზენტაცია: სტუდენტური წარმოდგენები.
2. იმ დასკვნების განხილვა, რომლებიც მნიშვნელოვანია პროექტის მონაწილეებისთვის, ციფრული pH სენსორების გამოყენებით.

მასწავლებლის საქმიანობა
1. ორგანიზებას უწევს სტუდენტურ წარმოდგენებს. მხარს უჭერს სპიკერებს. დასკვნას აკეთებს პროექტზე მუშაობის შესახებ, მადლობა ყველა მონაწილეს

განხორციელებული მოქმედებები საქმიანობის ფორმირების გზები მოსწავლეთა აქტივობები
წარმოადგინონ თავიანთი საქმიანობის შედეგები, მოუსმინონ კლასელების გამოსვლებს იდეების ფორმირება პროექტის შედეგების პრეზენტაციის ფორმის შესახებ შემეცნებითი
მონაწილეობა მიიღეთ სპექტაკლების განხილვაში.განათლებული თანამშრომლობა კლასელებთან. ზეპირი მეტყველების განვითარება საკომუნიკაციო
მათი მუშაობის შედეგების გაანალიზება, თანაკლასელების განცხადებების კომენტარი, მათი საქმიანობის შედეგების და სხვა ადამიანების მუშაობის შედეგების ანალიზის უნარი.

მასწავლებლის საქმიანობა
2. ორგანიზებას უწევს პროექტში წარმოდგენილი საკითხის განხილვას „როგორ მოიქცევა ხსნარის pH გაცივების ან გაცხელების დროს? რატომ ცდილობენ მეცნიერები pH- ის გაზომვას იმავე ტემპერატურაზე და რა დასკვნა უნდა გამოიტანონ გლობალლაბი პროექტის მონაწილეებისთვის? "
ორგანიზებას უწევს პროექტის ჰიპოთეზის დამადასტურებელი ან უარყოფის შედეგების განხილვას "ხსნარების ტემპერატურის შეცვლისას, გახსნილი მჟავებისა და ტუტეების დისოციაციის მუდმივა და, შესაბამისად, pH- ის მნიშვნელობა"

განხორციელებული მოქმედებები საქმიანობის ფორმირების გზები მოსწავლეთა აქტივობები
განხილულია ხსნარის pH– სა და ტემპერატურას შორის კავშირი. იდეების შემუშავება ელექტროლიტური დისოციაციის ხარისხის შესახებ შემეცნებითი
გამოთქვან თავიანთი მოსაზრებები პროექტის ჰიპოთეზის შესახებ და ჩამოაყალიბეს დასკვნა.განათლებული თანამშრომლობა კლასელებთან. ზეპირი მეტყველების განვითარება საკომუნიკაციო
პროექტის ჰიპოთეზის შეფასება მიღებულ შედეგებზე დაყრდნობით ჰიპოთეზის შეფასების შესაძლებლობა უკვე მიღებული შედეგების საფუძველზე და დასკვნის ფორმულირება მარეგულირებელი

პოტენციომეტრია ანალიზის ერთ-ერთი ელექტროქიმიური მეთოდია, რომელიც ემყარება ელექტროლიტების კონცენტრაციის განსაზღვრას საცდელ ხსნარში ჩაძირული ელექტროდის პოტენციალის გაზომვით.

პოტენციური (ლათ. პოტენცია- ძალა) არის ცნება, რომელიც ახასიათებს ფიზიკური ძალის ველებს (ელექტრო, მაგნიტური, გრავიტაციული) და, ზოგადად, ვექტორული ფიზიკური სიდიდეების ველი.

ხსნარში იონების კონცენტრაციის პოტენციომეტრული გაზომვის მეთოდი ემყარება საცდელ ხსნარში მოთავსებული ორი სპეციალური ელექტროდის ელექტრულ პოტენციალში სხვაობის გაზომვას და გაზომვის დროს ერთ დამხმარე ელექტროდს აქვს მუდმივი პოტენციალი.

პოტენციური ინდივიდუალური ელექტროდი განისაზღვრება Nernst განტოლებით (W. Nernst - გერმანელი ფიზიკოსი და ქიმიკოსი, 1869 - 1941) მისი სტანდარტული (ნორმალური) პოტენციალით 0 და იონური აქტივობა და +, რომლებიც მონაწილეობენ ელექტროდის პროცესში

E \u003d E 0 + 2,3 ლგ + , (4.1)

სად 0 - ინტერფაზური პოტენციალის სხვაობის კომპონენტი, რომელიც განისაზღვრება ელექტროდის თვისებებით და არ არის დამოკიდებული იონების კონცენტრაციაზე ხსნარში; - გაზის უნივერსალური მუდმივა; - იონის ვალენტობა; T -აბსოლუტური ტემპერატურა; ფარადეის ნომერი (მ. ფარადეი - მეცხრამეტე საუკუნის ინგლისელი ფიზიკოსი).

Nernst განტოლება, რომელიც მიიღება ვიწრო კლასის ელექტროქიმიური სისტემების ლითონისთვის - იგივე ლითონის კატიონების ხსნარი, მოქმედებს ბევრად უფრო ფართო დიაპაზონში.

პოტენციომეტრული მეთოდი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება წყალბადის იონების აქტივობის დასადგენად, რაც ახასიათებს ხსნარის მჟავე ან ტუტე თვისებებს.

წყალბადის იონების გამოჩენა ხსნარში გამოწვეულია დისოციაციით (ლათ. დისოციაცია- გამოყოფა) წყლის მოლეკულების ნაწილის დაშლა წყალბადის და ჰიდროქსილის იონებად:

2
+

. (4.2)

მასობრივი მოქმედების კანონის თანახმად, მუდმივი რომწყლის დისოციაციის რეაქციის წონასწორობაა =
.
/
.

წყალში განუყოფელი მოლეკულების კონცენტრაცია იმდენად მაღალია (55,5 მ), რომ იგი შეიძლება ჩაითვალოს მუდმივად, ამიტომ განტოლება (5.2) გამარტივებულია:
= 55,5 =
.
სად
- მუდმივი, რომელსაც წყლის იონური პროდუქტი ეწოდება,
\u003d 1.0 ∙ 10 -14 22 o C ტემპერატურაზე

წყლის მოლეკულების დისოციაციის დროს წყალბადის და ჰიდროქსილის იონები თანაბარი რაოდენობით იქმნება, შესაბამისად, მათი კონცენტრაციები იგივეა (ნეიტრალური ხსნარი). კონცენტრაციების თანასწორობიდან და წყლის იონური პროდუქტის ცნობილი მნიშვნელობიდან გამომდინარე, ჩვენ გვაქვს

[H +] \u003d
=
= 1∙10 -7 . (4.3)

წყალბადის იონების კონცენტრაციის უფრო მოსახერხებლად გამოხატვისთვის ქიმიკოსმა ზერენსენმა (პ. სარენსენი დანიელი ფიზიკოსი და ბიოქიმიკოსია) წარმოადგინა pH- ის კონცეფცია (p დანიური სიტყვის პოტენცის საწყისი ასოა ხარისხი, H წყალბადის ქიმიური სიმბოლოა).

წყალბადის მაჩვენებელი pH არის წყალბადის იონების კონცენტრაციის (აქტივობის) დამახასიათებელი მნიშვნელობა ხსნარებში. იგი რიცხობრივად უდრის წყალბადის იონების კონცენტრაციის ათობითი ლოგარითმს
საპირისპირო ნიშნით აღებული, ე.ი.

pH = - ლგ
. (4.4)

წყალხსნარს შეიძლება ჰქონდეს pH დიაპაზონი 1 – დან 15 – მდე. ნეიტრალურ ხსნარებში 22 ° C ტემპერატურაზე pH \u003d 7, მჟავე pH– ში< 7, в щелочных рН > 7.

როდესაც კონტროლირებადი ხსნარის ტემპერატურა იცვლება, მინის ელექტროდის ელექტროდური პოტენციალი იცვლება კოეფიციენტის არსებობის გამო = 2,3∙განტოლებაში (4.1). შედეგად, ელექტროდური სისტემის emf- ის სხვადასხვა მნიშვნელობები შეესაბამება ერთსა და იმავე pH მნიშვნელობას სხვადასხვა ხსნარის ტემპერატურაზე.

ელექტროდური სისტემის emf- ის დამოკიდებულება pH- ზე სხვადასხვა ტემპერატურაზე არის სწორი ხაზების რამოდენიმე ნაწილი (ნახაზი 4.1), რომლებიც იკვეთება ერთ წერტილში. ეს პუნქტი შეესაბამება ხსნარის pH მნიშვნელობას, რომელშიც ელექტროდური სისტემის emf არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე, მას უწოდებენ იზოპოტენციალური (ბერძნულიდან - ტოლი, იგივე და ... პოტენციალი) წერტილი. იზოპოტენციური წერტილის კოორდინატები ( და და pH I) ელექტროდური სისტემის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. ტემპერატურის გათვალისწინებით, სტატიკური მახასიათებელი (4.1) იღებს ფორმას

240 მკმოლი / წთ

0,002 მკმოლი

მოლური აქტივობა მიუთითებს რამდენი სუბსტრატის მოლეკულა გარდაიქმნება ერთი ფერმენტის მოლეკულის მიერ 1 წუთში (მოლური აქტივობა ზოგჯერ მოიხსენიება როგორც ”რევოლუციების რაოდენობა”). 2.5 გვიჩვენებს ზოგიერთი ფერმენტის მოლური აქტივობას.

ცხრილი 2.5. ზოგიერთი ფერმენტის მოლური აქტივობა

L kgi vn osg.

ნახშირბადის ანჰიდრაზა C

(3-გალაქტოზიდაზა

L5-3-კეტოსტეროიდული იზომერაზა

ფოსფოგლუკომუტაზა

სუპერქსიდ დისმუტაზა

ციცინატი დეჰიდროგენაზა

კატალაზა

ორფუნქციური

(3-ამილაზა

ფუმარაზა

ე.წ ორფუნქციურ ფერმენტს აქვს ყველაზე დაბალი მოლური აქტივობა ცნობილთა შორის. ამასთან, ეს არ ნიშნავს, რომ მისი ფიზიოლოგიური როლი ასევე დაბალია (ამ ფერმენტის შესახებ მეტი ინფორმაციისთვის იხილეთ ნახ. 9.31).

ფერმენტული რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე, pH– ზე და ინკუბაციის დროზე

რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე.ფერმენტული რეაქციების სიჩქარე, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა, დამოკიდებულია ტემპერატურაზე: როგორც ტემპერატურა იზრდება ყოველ 10 ° C– ზე, მაჩვენებელი დაახლოებით გაორმაგდება (Van't Gough წესი). ამასთან, ფერმენტული რეაქციებისათვის ეს წესი მოქმედებს მხოლოდ დაბალი ტემპერატურის დიაპაზონში - 50-60 ° С- მდე. მაღალ ტემპერატურაზე დაჩქარებულია ფერმენტის დენატურაცია, რაც ნიშნავს მისი ოდენობის შემცირებას; შესაბამისად მცირდება რეაქციის სიჩქარეც (ნახ. 2.17, დ). 80-90 ° C ტემპერატურაზე ფერმენტების უმეტესობა დენატურარდება თითქმის მყისიერად. რეკომენდებულია ფერმენტების რაოდენობრივი განსაზღვრა 25 ° C ტემპერატურაზე.

რეაქციის სიჩქარის დამოკიდებულება pH– ზე.PH– ის ცვლილება იწვევს აქტიური ცენტრში იონოგენური ჯგუფების იონიზაციის ხარისხის შეცვლას და ეს გავლენას ახდენს სუბსტრატის აქტიურ ცენტრზე და კატალიზურ მექანიზმზე. გარდა ამისა, ცილის იონიზაციის ცვლილება (არა მხოლოდ აქტიური ცენტრის რეგიონში) იწვევს ფერმენტის მოლეკულის კონფორმაციულ ცვლილებებს. მრუდის ზარის ფორმის ფორმა (ნახ. 2.17, ე) ნიშნავს, რომ არსებობს ფერმენტის იონიზაციის გარკვეული ოპტიმალური მდგომარეობა, რაც უზრუნველყოფს საუკეთესო კავშირს სუბსტრატთან და რეაქციის კატალიზთან. ფერმენტების უმრავლესობისთვის ოპტიმალური pH 6-დან 8-მდეა. ამასთან, არსებობს გამონაკლისები: მაგალითად, პეპსინი ყველაზე აქტიურია pH- ით 2. ფერმენტები რაოდენობრივად იზომება მოცემული ფერმენტის ოპტიმალურ pH- ზე.

რეაქციის სიჩქარის დროზე დამოკიდებულება.ინკუბაციის დრო იზრდება, რეაქციის სიჩქარე მცირდება (ნახ. 2.17, ვ). ეს შეიძლება მოხდეს

სუბსტრატის კონცენტრაციის შემცირების, საპირისპირო რეაქციის სიჩქარის ზრდის (პირდაპირი რეაქციის პროდუქტის დაგროვების შედეგად), რეაქციის პროდუქტის მიერ ფერმენტის ინჰიბირებისა და ფერმენტის დენატურაციის გამო. ფერმენტების რაოდენობრივი და კინეტიკური გამოკვლევების დროს იზომება რეაქციის საწყისი სიჩქარე (სიჩქარე რეაქციის დაწყებისთანავე). დრო, რომლის დროსაც დასაშვები მიახლოებით სიჩქარე შეიძლება ჩაითვალოს საწყისი, თითოეული ფერმენტისთვის და მოცემული პირობებისთვის შეირჩევა ექსპერიმენტულად, ნახაზზე ნაჩვენები გრაფიკის საფუძველზე. 2.17, ანუ გრაფიკის წრფივი მონაკვეთი, ნულოვანი დროის ნიშნიდან დაწყებული, შეესაბამება იმ დროის ინტერვალს, რომლის განმავლობაშიც რეაქციის სიჩქარე ტოლია ან უახლოვდება საწყის სიჩქარეს (ამ ინტერვალზე ფიგურირებს გაყოფილი ხაზით).

ფერმენტების ინჰიბიტორები

ფერმენტების ინჰიბიტორები არის ნივთიერებები, რომლებიც ამცირებენ მათ აქტივობას. ყველაზე მეტად საინტერესოა ინჰიბიტორები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ფერმენტის აქტიურ ცენტრთან. ასეთი ინჰიბიტორები ყველაზე ხშირად წარმოადგენენ სუბსტრატის სტრუქტურულ ანალოგებს და, შესაბამისად, ავსებენ ფერმენტის აქტიურ ცენტრს. ამიტომ, ისინი თრგუნავენ მხოლოდ ერთი ფერმენტის ან ფერმენტების ჯგუფის აქტივობას, აქტიური ცენტრის ძალიან მსგავსი სტრუქტურით. არსებობს კონკურენტუნარიანი და არაკონკურენტუნარიანი ინჰიბიტორები, შექცევადი და შეუქცევადი ინჰიბიტორები.

მალონიკის მჟავა HOO C -CH2-COOH წარმოადგენს სუცინის მჟავას სტრუქტურულ ანალოგს, ამიტომ მას შეუძლია დაუკავშირდეს სუცინატი დეჰიდროგენაზას აქტიურ ადგილს (იხ. ზემოთ). ამასთან, მალონის მჟავას გაუწყლოება შეუძლებელია. თუ რეაქციის ნარევი შეიცავს როგორც succinic და malonic მჟავებს, მაშინ ხდება შემდეგი პროცესები:

E + S J ± E S «2 E + P

ზოგი ფერმენტის მოლეკულა იკავებს ინჰიბიტორს (I) და არ მონაწილეობს სუბსტრატის ტრანსფორმაციის რეაქციაში: შესაბამისად, პროდუქტის წარმოქმნის სიჩქარე მცირდება. თუ სუბსტრატის კონცენტრაცია გაიზარდა, ES კომპლექსის წილი იზრდება და EI კომპლექსი მცირდება: სუბსტრატი და ინჰიბიტორი კონკურენციას უწევს ფერმენტის აქტიურ ადგილს. ეს არის კონკურენტული ინჰიბირების მაგალითი. სუბსტრატის საკმარისად მაღალი კონცენტრაციის დროს, მთელი ფერმენტი იქნება ES კომპლექსის სახით და რეაქციის სიჩქარე მაქსიმალური იქნება, ინჰიბიტორის არსებობის მიუხედავად.

ზოგიერთი ინჰიბიტორი ქმნის კომპლექსს არა თავისუფალი ფერმენტის, არამედ ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსის მქონე:

IN ამ შემთხვევაში, სუბსტრატის კონცენტრაციის ზრდა არ ამცირებს ინჰიბიტორის მოქმედებას; ასეთ ინჰიბიტორებს არაკონკურენტუნარიანი ეწოდება.

IN ზოგიერთ შემთხვევაში, ინჰიბიტორს შეუძლია ფერმენტის მიერ ქიმიური გარდაქმნა. Მაგალითად,n- ნიტროფენილის აცეტატი ჰიდროლიზდება პროტეოლიზური ფერმენტის ქიმოტრიფსინის მიერ; ჰიდროლიზი ხდება ორ ეტაპად (ნახ. 2.18).

a O2 N-

E- O- C- CH, + H, O - E- OH + HO- C- CH3 + H0O

ფიგურა: 2.18. L- ნიტროფენილის აცეტატის ჰიდროლიზი ქიმოტრიფსინთან

პირველ რიგში, აცეტილის ნარჩენი ემატება სერონის ნარჩენების ჰიდროქსილის ჯგუფს ფერმენტის აქტიურ ცენტრში (რეაქცია ა), შემდეგ კი ხდება აცეტილ ფერმენტის ჰიდროლიზი (რეაქცია ბ). პირველი ეტაპი სწრაფია, ხოლო მეორე ძალიან ნელი, ამიტომ, i- ნიტროფენილის აცეტატის დაბალი კონცენტრაციითაც კი, ფერმენტის მოლეკულების მნიშვნელოვანი ნაწილი აცეტილირებულ ფორმაშია და ბუნებრივი სუბსტრატის (პეპტიდების) ჰიდროლიზის სიჩქარე მცირდება. ასეთ ინჰიბიტორებს ფსევდოსუბსტრატებს ან ცუდ სუბსტრატებს უწოდებენ.

ზოგჯერ ინჰიბიტორის ქიმიური გარდაქმნა აქტიურ ცენტრში იწვევს შუალედური პროდუქტის წარმოქმნას, რომელიც ძალიან მჭიდროდ უკავშირდება ფერმენტს: ამ ფენომენს სუიციდის კატალიზს უწოდებენ. მაგალითად, 3-ქლოროცეტოლის ფოსფატი შეუქცევადად თრგუნავს ტრიოზაფოსფატის იზომერაზას. ეს ინჰიბიტორი არის დიოქსიაცეტონის ფოსფატის სტრუქტურული ანალოგი: იგი დექლორირებულია და შეუქცევადად უკავშირდება გლუტამინის მჟავას ნარჩენს ფერმის აქტიურ ცენტრში.

პოლიციელი (ნახ .2,19).

CH2 - O P O 3 H2

C Th 2

ფიგურა: 2.19. ტრიოზაფოსფატის იზომერაზას შეუქცევადი დათრგუნვა

ინჰიბიტორები შეიძლება იყვნენ არა მხოლოდ სუბსტრატების ანალოგები, არამედ კოფერმენტების ანალოგები, რომლებსაც შეუძლიათ მიიღონ ნამდვილი კოფერმენტის ადგილი, მაგრამ ვერ ასრულებენ მის ფუნქციას.

ფერმენტის ინჰიბიტორთან ურთიერთქმედება ხშირად ისეთივე სპეციფიკურია, როგორც ურთიერთქმედება სუბსტრატთან ან კოფერმენტთან. ამის საფუძველზე

ინჰიბიტორების გამოყენება ფერმენტის აქტივობის შერჩევით აღსაკვეთად რთულ ფერმენტულ სისტემაში ან ორგანიზმში. კერძოდ, მრავალი სამკურნალო ნივთიერება არის გარკვეული ფერმენტების ინჰიბიტორები.

არსებობს ინჰიბიტორები, რომლებიც ნაკლებად არის შერჩევითი. მაგალითად, n- ქლორმერკურიბენზოატი არის სპეციფიკური რეაგენტი სულფჰიდრილის ჯგუფებისთვის ცილებში (ნახ. 2.20). ამიტომ, ი-ქლორომერურიბენზოატი თრგუნავს ყველა ფერმენტს, რომლებსაც აქვთ SH ჯგუფები, რომლებიც მონაწილეობენ კატალიზში.

Cys- SH + Cl- Hg-

COOH ™ Cys- S- Hg- (^ j\u003e - COOH

ფიგურა: 2.20. L- ქლორმერკურიბენზოტის რეაქცია ცილების სულფჰიდრილის ჯგუფებთან

კიდევ ერთი მაგალითია პეპტიდური ჰიდროლაზებისა და ესთერაზების დიისოპროპილ ფტოროფოსფატის ინჰიბირება სერინთან აქტიურ ადგილზე. ინჰიბიტორი შეუქცევადად არის მიმაგრებული სერინის ნარჩენებზე (ნახ. 2.21).

H3C - C H - C H 3

ფიგურა: 2.21. დიისოპროპილ ფტოროფოსფატის მიერ სერიული ფერმენტების ინჰიბირება

აქტიური საიტის გარეთ არსებული სერინის ნარჩენები გავლენას არ ახდენს; ამიტომ, ფერმენტი თავად ახდენს კატალიზირებულ რეაქციას, რომელიც ანადგურებს მას. დიისოპროპილ ფტორფოსფატი წარმოადგენს ორგანოფოსფორის ნაერთების ჯგუფს, ძალიან მაღალი ტოქსიკურობით. ტოქსიკური მოქმედება განპირობებულია ზუსტად ფერმენტების ინჰიბირებით და, უპირველეს ყოვლისა, აცეტილქოლინესტერაზით (იხ. თავი 22).

პენიცილინი, ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი და ყველაზე ხშირად გამოყენებული პრეპარატი, გამოიყენება მთელი რიგი ინფექციური დაავადებების სამკურნალოდ. პენიცილინი შეუქცევადად აფერხებს ბაქტერიულ ფერმენტ გლიკოპეპტიდ ტრანსფერაზას. ეს ფერმენტი მონაწილეობს ბაქტერიული კედლის სინთეზში და ამიტომ ბაქტერიების გამრავლება შეუძლებელია პენიცილინის არსებობისას. გლიკოპეპტიდ ტრანსფერაზა შეიცავს სერინის ნარჩენს აქტიურ ადგილზე (სერინის პეპტიდური ჰიდროლაზა). პენიცილინის მოლეკულაში არის ამიდური ბმა, რომელიც თვისებებით მსგავსია პეპტიდური ბმით (ნახ. 2.22). ამ კავშირის გახლეჩის შედეგად, რომელიც კატალიზირებულია ფერმენტის მიერ, პენიცილინის ნარჩენები შეუქცევადად უკავშირდება ფერმენტს.

ინჰიბიტორები ძალიან ეფექტური იარაღებია ფერმენტების აქტიური საიტის სტრუქტურისა და კატალიზის მექანიზმის შესასწავლად. ინჰიბიტორები, შეუქცევადი

წყალბადის ექსპონატი, pH (ლათ. გვondus Hydrogenii - "წყალბადის წონა", გამოხატული "პე ნაცარი") არის წყალბადის იონების აქტივობის საზომი (ძლიერ განზავებულ ხსნარებში უდრის კონცენტრაციას) ხსნარში, რომელიც რაოდენობრივად გამოხატავს მის მჟავიანობას. მოდულით ტოლია და ნიშნის საწინააღმდეგოა წყალბადის იონების აქტივობის ათობითი ლოგარითმი, რომელიც გამოხატულია ლიტრზე მოლებით:

PH– ის ისტორია.

Შინაარსი pH მნიშვნელობადანიელმა ქიმიკოსმა სორენსენმა შემოიღო 1909 წელს. მაჩვენებელი ეწოდება pH (ლათინური სიტყვების პირველი ასოებით potentia hydrogeni - წყალბადის ძალა, ან pondus hydrogeni არის წყალბადის წონა). ქიმიაში კომბინირებით pX ჩვეულებრივ აღნიშნავენ მნიშვნელობას, რომელიც ტოლია lg Xდა წერილი ამ შემთხვევაში აღინიშნება წყალბადის იონების კონცენტრაცია ( H +), უფრო სწორად, ჰიდრონიუმის იონების თერმოდინამიკური აქტივობა.

განტოლებები, რომლებიც აკავშირებს pH და pOH.

PH მნიშვნელობის ჩვენება.

სუფთა წყალში 25 ° C ტემპერატურაზე წყალბადის იონების კონცენტრაცია ([ H +]) და ჰიდროქსიდის იონები ([ ოჰ -]) იგივეა და უდრის 10 −7 მოლ / ლ, ეს აშკარად გამომდინარეობს წყლის იონური პროდუქტის განმარტებით, ტოლი [ H +] · [ ოჰ -] და უდრის 10 −14 მოლი / ლ² (25 ° C ტემპერატურაზე).

თუ ხსნარში ორი ტიპის იონების კონცენტრაცია იგივე აღმოჩნდა, მაშინ ნათქვამია, რომ ხსნარს აქვს ნეიტრალური რეაქცია. წყალში მჟავას ემატება წყალბადის იონების კონცენტრაცია და იკლებს ჰიდროქსიდის იონების კონცენტრაცია; ფუძის დამატებისას, პირიქით, იზრდება ჰიდროქსიდის იონების შემცველობა და მცირდება წყალბადის იონების კონცენტრაცია. Როდესაც [ H +] > [ოჰ -] ნათქვამია, რომ გამოსავალი მჟავე აღმოჩნდა და როდის [ ოჰ − ] > [H +] - ტუტე.

იმისათვის, რომ წარმოდგენა უფრო მოსახერხებელი იყოს, უარყოფითი ექსპონენტის მოსაშორებლად, წყალბადის იონების კონცენტრაციების ნაცვლად გამოიყენება მათი ათობითი ლოგარითმი, რომელიც მიიღება საპირისპირო ნიშნით, რომელიც არის წყალბადის ექსპონატი - pH.

POH ხსნარის ძირითადიობის ინდექსი.

რევერსი ოდნავ ნაკლებად პოპულარულია pH მნიშვნელობა - ამოხსნის ძირითადიობის ინდექსი, pOH, რაც ტოლია იონის ხსნარში კონცენტრაციის ათობითი ლოგარითმის (უარყოფითი) ოჰ − :

როგორც ნებისმიერ წყალხსნარში 25 ° C ტემპერატურაზე, რაც ნიშნავს ამ ტემპერატურაზე:

PH მნიშვნელობები სხვადასხვა მჟავიანობის ხსნარებში.

  • პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ pH შეიძლება შეიცვალოს, გარდა ინტერვალის 0 - 14, ის ასევე შეიძლება გასცდეს ამ საზღვრებს. მაგალითად, წყალბადის იონების კონცენტრაციით [ H +] \u003d 10 −15 მოლი / ლ, pH \u003d 15, ჰიდროქსიდის იონების კონცენტრაციით 10 მოლი / ლ pOH = −1 .

რადგან 25 ° C ტემპერატურაზე (სტანდარტული პირობები) [ H +] [ოჰ − ] = 10 14 , ცხადია, რომ ასეთ ტემპერატურაზე pH + pOH \u003d 14.

რადგან მჟავე ხსნარებში [ H +]\u003e 10 −7, რაც ნიშნავს, რომ მჟავე ხსნარებში pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH ნეიტრალური ხსნარები უდრის 7. მაღალ ტემპერატურაზე, წყლის ელექტროლიტური დისოციაციის მუდმივა იზრდება, რაც ნიშნავს, რომ წყლის იონური პროდუქტი იზრდება, მაშინ ნეიტრალური იქნება pH \u003d 7 (რაც შეესაბამება ერთდროულად გაზრდილ კონცენტრაციებს, როგორც H +და ოჰ -); ტემპერატურის შემცირებით, პირიქით, ნეიტრალური pH იზრდება.

PH მნიშვნელობის განსაზღვრის მეთოდები.

მნიშვნელობის განსაზღვრის რამდენიმე მეთოდი არსებობს pH გადაწყვეტილებები PH- ის მნიშვნელობა დაახლოებით შეფასებულია ინდიკატორების გამოყენებით, ზუსტად იზომება მათი გამოყენებით pHმრიცხველის ან ანალიზურად განსაზღვრის მჟავა-ტუტოვანი ტიტრირების ჩატარება.

  1. წყალბადის იონების კონცენტრაციის უხეში შეფასებისთვის, ხშირად ის გამოიყენება მჟავა-ტუტოვანი მაჩვენებლები- ორგანული ნივთიერებები-საღებავები, რომელთა ფერი დამოკიდებულია pH ოთხშაბათს. ყველაზე პოპულარული მაჩვენებლები: ლაკმუსი, ფენოლფთალინი, მეთილის ფორთოხალი (მეთილის ფორთოხალი) და ა.შ. მაჩვენებლები შეიძლება იყოს 2 განსხვავებული ფერის ფორმით - მჟავე ან ძირითადი. ყველა მაჩვენებლის ფერის შეცვლა ხდება მათი მჟავიანობის დიაპაზონში, ხშირად 1-2 ერთეული.
  2. სამუშაო გაზომვის ინტერვალის გასაზრდელად pH მიმართვა უნივერსალური მაჩვენებელირაც რამდენიმე ინდიკატორის ნაზავია. უნივერსალური მაჩვენებელი მჟავე რეგიონიდან ტუტეში გადასვლისას თანმიმდევრულად იცვლის ფერს წითელიდან ყვითელი, მწვანე, ლურჯი და იისფერი. განმარტებები pH ინდიკატორის მეთოდი რთულია ბუნდოვანი ან ფერადი გადაწყვეტილებებისთვის.
  3. სპეციალური მოწყობილობის გამოყენება - pH-მეტრი - საშუალებას იძლევა გავზომოთ pH უფრო ფართო დიაპაზონში და უფრო ზუსტად (0.01 ერთეულამდე) pH) ვიდრე ინდიკატორების გამოყენება. იონომეტრიული განსაზღვრის მეთოდი pH გალვანური სქემის ელექტროძრავის ძალის გაზომვაზე დაფუძნებული მილივოლტმეტრი-იონომეტრით, რომელიც მოიცავს მინის ელექტროდს, რომლის პოტენციალი დამოკიდებულია იონების კონცენტრაციაზე H + მიმდებარე ხსნარში. მეთოდს აქვს მაღალი სიზუსტე და მოხერხებულობა, განსაკუთრებით შერჩეულ დიაპაზონში ინდიკატორის ელექტროდის დაკალიბრების შემდეგ pHრომელიც იძლევა გაზომვას pH გაუმჭვირვალე და ფერადი ხსნარები და ამიტომ ხშირად გამოიყენება.
  4. ანალიტიკური მოცულობითი მეთოდიმჟავა-ტუტოვანი ტიტრირება - ასევე იძლევა ზუსტ შედეგებს ხსნარების მჟავიანობის დასადგენად. გამოსაკვლევ ხსნარს წვეთებად ემატება ცნობილი კონცენტრაციის (ტიტრანტის) ხსნარი. როდესაც ისინი შერეულია, ხდება ქიმიური რეაქცია. ეკვივალენტურობის წერტილი - მომენტი, როდესაც ტიტრანტი საკმარისია რეაქციის სრულყოფილად დასრულებისთვის - ფიქსირდება ინდიკატორის გამოყენებით. ამის შემდეგ, თუ ცნობილია დამატებული ტიტრანტის ხსნარის კონცენტრაცია და მოცულობა, განისაზღვრება ხსნარის მჟავიანობა.
  5. pH:

0,001 მოლი / ლ HCl 20 ° C– ზე აქვს pH \u003d 3, 30 ° C ტემპერატურაზე pH \u003d 3,

0,001 მოლი / ლ NaOH 20 ° C– ზე აქვს pH \u003d 11,73, 30 ° C ტემპერატურაზე pH \u003d 10.83,

ტემპერატურის გავლენა მნიშვნელობებზე pH წყალბადის იონების განსხვავებული დისოციაციით აიხსნება და არ წარმოადგენს ექსპერიმენტულ შეცდომას. ტემპერატურის ეფექტის ანაზღაურება შეუძლებელია ელექტრონულად pH-მეტრი.

PH- ის როლი ქიმიასა და ბიოლოგიაში.

საშუალო მჟავიანობა მნიშვნელოვანია უმეტეს ქიმიური პროცესებისთვის და კონკრეტული რეაქციის წარმოშობის ან შედეგის შესაძლებლობა ხშირად დამოკიდებულია pH ოთხშაბათს. გარკვეული ღირებულების შესანარჩუნებლად pH რეაქციის სისტემაში, ლაბორატორიული კვლევის ან წარმოების დროს, გამოიყენება ბუფერული ხსნარები, რომლებიც საშუალებას იძლევა შენარჩუნდეს თითქმის მუდმივი მნიშვნელობა pH როდესაც განზავებულია ან როდესაც ხსნარს მცირე რაოდენობით მჟავა ან ტუტე ემატება.

წყალბადის ექსპონატი pH ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა ბიოლოგიური საშუალებების მჟავა-ტუტოვანი თვისებების დასახასიათებლად.

ბიოქიმიური რეაქციებისათვის, ცოცხალ სისტემებში მიმდინარე რეაქციის საშუალო მჟავიანობას დიდი მნიშვნელობა აქვს. წყალბადის იონების კონცენტრაცია ხშირად გავლენას ახდენს ცილების და ნუკლეინის მჟავების ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებსა და ბიოლოგიურ აქტივობაზე, ამიტომ სხეულის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის მჟავა-ტუტოვანი ჰომეოსტაზის შენარჩუნება განსაკუთრებული მნიშვნელობის ამოცანაა. დინამიური შენარჩუნება ოპტიმალური pH ბიოლოგიური სითხე მიიღწევა ორგანიზმის ბუფერული სისტემების მოქმედებით.

ადამიანის სხეულში, pH მნიშვნელობა სხვადასხვა ორგანოებში განსხვავებულია.

ზოგიერთი მნიშვნელობა pH

ნივთიერება

ელექტროლიტი ტყვიის მჟავა ბატარეებში

კუჭის წვენი

ლიმონის წვენი (5% ლიმონმჟავას ხსნარი)

საკვები ძმარი

კოკა კოლა

ვაშლის წვენი

ჯანმრთელი ადამიანის კანი

მჟავე წვიმა

Წყლის დალევა

სუფთა წყალი 25 ° C ტემპერატურაზე

Ზღვის წყალი

ხელის საპონი (ცხიმი)

ამიაკი

მათეთრებელი (მათეთრებელი)

კონცენტრირებული ტუტე ხსნარები


დახურვა