pH et comment le mesurer

Connaître la valeur du pH d'une solution ou d'un fluide est très importante pour de nombreuses tâches chimiques et analytiques et sa mesure détermine toutes les mesures de suivi.

Prendre une mesure de pH semble souvent trivial, c'est la raison pour laquelle les mesures de pH ne sont souvent pas remises en question.  Mais pour effectuer une mesure de pH utile, il faut prêter une attention particulière aux détails de la mesure.  Pour effectuer une mesure de pH correcte et éviter les erreurs, vous devez d'abord connaître les bases de la mesure du pH.

Les questions élémentaires sont:

Qu'est-ce qui définit la valeur du pH ?

Comment mesurer la valeur pH ?

Où et pourquoi les mesures de pH sont-elles effectuées ?

Que signifie la valeur pH d'une mesure de pH ?

La molécule d'eau a la propriété de se dissocier en deux composants ioniques dans les solutions aqueuses.

H2O <-> H+ + OH-

L’ion H+ est appelé ion hydrogène ou proton, l’ion hydroxyde OH-.

La valeur du pH décrit l'activité des ions hydrogène dans les solutions aqueuses, généralement sur une échelle de 0 à 14  Sur la base de cette échelle de pH, les liquides sont caractérisés comme étant acides, alcalins ou neutres : une solution qui n'est ni acide ni alcaline est neutre.  Cela correspond à une valeur de 7 sur l'échelle de pH  L'acidité indique une activité plus élevée des ions hydrogène et une valeur de mesure du pH inférieure à 7  Les solutions alcalines se caractérisent respectivement par une activité des ions hydrogène plus faible ou une activité des ions hydroxyde plus élevée et une valeur de mesure du pH supérieure à 7 

L'échelle de pH est logarithmique  Une différence d'un Mesure du pH l'unité représente une augmentation ou une réduction de dix fois, voire dix fois, l'activité des ions hydrogène dans la solution  Ceci explique comment l'agressivité d'une solution augmente avec la distance du point neutre.

L'une des clés pour comprendre les mesures de pH est le terme "activité", parce que l'activité dépend de la température, elle n'est pas la même que la concentration de la solution  L'activité, a, est définie comme le produit du coefficient d'activité, y, qui est toujours inférieur à 1, et de la concentration réelle, c, du composé concerné (a=y * c).

L'activité est la concentration efficace d'un composé chimique, ou plus précisément de ses particules dans la solution.  Dans une solution réelle, l'activité est constamment inférieure à la concentration réelle  Cela est vrai car ce n'est que dans une solution idéale (infiniment diluée) que les particules de soluté ne s'influencent pas les unes les autres.  Dans ce cas, ils sont écartés car de nombreuses molécules du solvant se trouvent entre eux.  La différence entre activité et concentration devient apparente dans les solutions réelles d'ions, car les ions interagissent les uns avec les autres en raison de leur charge électrique.  Pour décrire ou calculer les caractéristiques d'une solution le plus exactement possible, il faut utiliser l'activité et non la concentration dans la loi d'action de masse.