Ключовата разлика между pH и буфер е, че pH е логаритмична скала, докато буферът е воден разтвор.
Можем да използваме рН на течност, за да определим дали тя е киселина или основа. Също така е полезно при определяне на буферния капацитет на буфера. Буферният разтвор съдържа смес от слаба киселина и нейната спрегната основа или обратното. Поради това има тенденция да устои на промените в рН на разтвора.
Какво е pH?
pH е логаритмична скала, която използваме за определяне на киселинността или основността на воден разтвор. Това е отрицателният логаритъм с основа 10 на концентрацията на водородни йони, измерена в единицата mol/L. Ако го изразим по-точно, трябва да използваме активността на водородните йони вместо концентрацията. Скалата на рН има числа от 0 до 14. Разтвори с рН по-малко от 7 са киселинни и ако рН е по-високо от 7, това е основен разтвор. pH 7 показва неутрален разтвор, т.е. чиста вода.
Фигура 01: pH на различни компоненти
Уравнението за определяне на pH е както следва:
pH=log10(aH+)
Тук “a” е активността на водородните йони (H+). Стойността на рН зависи от температурата на разтвора, тъй като температурата може да промени активността на даден химически вид. Следователно, когато даваме рН на воден разтвор, трябва да посочим температурата, при която рН е измерено точно. Ние използваме pH скалата, за да определим качеството на водата, почвата и др.
Какво е буфер?
Буферът е воден разтвор, който има тенденция да устои на промяната в pH. Този разтвор съдържа смес от слаба киселина и нейната спрегната основа или обратното. pH на тези разтвори се променя леко при добавяне на силна киселина или силна основа.
Слабата киселина (или основа) и нейната спрегната основа (или спрегната киселина) са в равновесие една с друга. След това, ако добавим малко силна киселина към тази система, равновесието се измества към киселината и тя образува повече киселина, използвайки водородните йони, освободени от добавената силна киселина. Следователно, въпреки че очакваме увеличение на водородните йони при добавяне на силната киселина, то не се увеличава толкова много. По същия начин, ако добавим силна основа, концентрацията на водородни йони намалява с по-малко от очакваното количество за количеството добавен алкален. Можем да измерим тази устойчивост на промени в pH като буферен капацитет. Капацитетът на буфера измерва устойчивостта на буфера към промяна на pH при добавяне на OH– йони (основа). Можем да го дадем в уравнение, както следва:
β=dn/d(pH)
където β е буферен капацитет, dn е безкрайно малко количество добавена основа и d(pH) е получената безкрайно малка промяна в pH.
Когато се обмислят приложенията на буфери, тези разтвори са необходими, за да се поддържа правилното pH за ензимната активност в организмите. Освен това, те се използват в промишлеността при процеси на ферментация, задаване на правилните условия за багрила, при химически анализи, калибриране на pH метри и др.
Каква е разликата между pH и буфер?
pH е логаритмична скала, която използваме за определяне на киселинността или основността на воден разтвор, докато буферът е воден разтвор, който има тенденция да устои на промяната в рН. Това е ключовата разлика между pH и буфера. Освен това pH е много важна скала в химията. Можем да измерим pH на разтвор с помощта на pH метър или чрез експериментални методи. Освен това ние използваме pH скалата, за да определим качеството на водата, почвата и др. От друга страна, използването на буферни разтвори е за поддържане на правилното pH за ензимната активност, при ферментационни процеси в промишлеността, при определяне на правилните условия за багрила, при химичен анализ, калибриране на рН метри и т.н. Ние измерваме буферния капацитет на буфер, използващ химичен анализ.
Обобщение – pH срещу буфер
pH е фундаментална скала, която използваме в химията за измерване на киселинността и основността на разтвор. Буферите са химически разтвори, които могат да устоят на промените в pH. Следователно разликата между pH и буфер е, че pH е логаритмична скала, докато буферът е воден разтвор.
