Eksponen hidrogen (faktor pH) Ia adalah ukuran aktiviti ion hidrogen dalam larutan, secara kuantitatif menyatakan keasidannya. Apabila pH tidak berada pada tahap optimum, tumbuhan mula kehilangan keupayaan mereka untuk menyerap beberapa unsur yang diperlukan untuk pertumbuhan yang sihat. Semua tumbuhan mempunyai tahap pH tertentu yang membolehkan hasil pertumbuhan maksimum. Kebanyakan tumbuhan lebih suka persekitaran tumbuh yang sedikit berasid (antara 5.5 dan 6.5).
Eksponen hidrogen dalam formula
Dalam larutan yang sangat cair, pH sama dengan kepekatan ion hidrogen. Sama dalam modulus dan tanda bertentangan dengan logaritma perpuluhan aktiviti ion hidrogen, dinyatakan dalam mol per liter:
pH = -lg [H+]
Di bawah keadaan standard, nilai pH berada dalam julat 0 hingga 14. Dalam air tulen, pada pH neutral, kepekatan H+ sama dengan kepekatan OH, dan ia adalah 1 10-7 tahi lalat seliter. Nilai pH maksimum yang mungkin ditakrifkan sebagai jumlah pH dan pOH dan bersamaan dengan 14.
Bertentangan dengan kepercayaan popular, pH boleh berubah bukan sahaja dalam julat 0 hingga 14, tetapi juga boleh melampaui had ini. Contohnya, pada kepekatan ion hidrogen [H+] = 10-15 mol / l, pH = 15, pada kepekatan ion hidroksida [OH,] 10 mol / L pOH = -1.
Adalah penting untuk memahami! Skala pH adalah logaritma, yang bermaksud bahawa setiap unit perubahan bersamaan dengan perubahan sepuluh kali ganda dalam kepekatan ion hidrogen. Dalam erti kata lain, larutan pH 6 adalah sepuluh kali lebih berasid daripada larutan pH 7, dan larutan pH 5 akan sepuluh kali lebih berasid daripada larutan pH 6 dan seratus kali lebih berasid daripada larutan pH 7. Ini bermakna bahawa apabila anda melaraskan pH larutan nutrien anda dan anda perlu menukar pH dalam dua titik (contohnya, daripada 7.5 kepada 5.5), anda harus menggunakan pembetulan pH sepuluh kali lebih banyak berbanding jika anda menukar pH dalam satu titik sahaja (daripada 7.5 hingga 6.5).
Kaedah untuk menentukan nilai pH.
Pelbagai kaedah digunakan secara meluas untuk menentukan nilai pH larutan. PH boleh dianggarkan secara kasar dengan penunjuk, diukur dengan tepat dengan meter pH, atau ditentukan secara analitik dengan pentitratan asid-bes.
Penunjuk Asid-Bes
Untuk anggaran kasar kepekatan ion hidrogen, penunjuk asid-bes digunakan secara meluas – bahan pewarna organik, warnanya bergantung pada pH medium. Penunjuk yang paling terkenal termasuk litmus, fenolftalein, metil jingga (metil jingga), dan lain-lain. Penunjuk boleh wujud dalam dua bentuk warna yang berbeza: berasid atau asas. Perubahan warna setiap penunjuk berlaku dalam julat keasidannya, biasanya 1-2 unit.
penunjuk universal
Untuk mengembangkan julat kerja pengukuran pH, penunjuk universal yang dipanggil digunakan, yang merupakan campuran beberapa penunjuk. Penunjuk sejagat secara berurutan menukar warna daripada merah kepada kuning, hijau, biru kepada ungu apabila bergerak dari kawasan berasid ke kawasan utama.
Penyelesaian campuran sedemikian: “penunjuk universal” biasanya diresapi dengan jalur “kertas penunjuk”, dengan bantuan yang mungkin untuk menentukan dengan cepat (dengan ketepatan unit pH, atau bahkan sepersepuluh pH) keasidan larutan akueus yang disiasat. Untuk penentuan yang lebih tepat, warna kertas penunjuk yang diperoleh dengan menggunakan setitik larutan segera dibandingkan dengan skala warna rujukan, yang bentuknya ditunjukkan dalam imej.
Penentuan pH dengan kaedah penunjuk adalah sukar untuk larutan keruh atau berwarna.
Memandangkan fakta bahawa nilai pH optimum untuk larutan nutrien dalam hidroponik mempunyai julat yang sangat sempit (biasanya 5.5 hingga 6.5), saya juga menggunakan kombinasi penunjuk lain. Sebagai contoh, ujian pH cecair kami mempunyai julat operasi dan skala 4.0 hingga 8.0, yang menjadikannya lebih tepat daripada kertas penunjuk universal.
meter pH
Menggunakan peranti khas, meter pH, membolehkan anda mengukur pH dalam julat yang lebih luas dan dengan ketepatan yang lebih tinggi (sehingga 0,01 unit pH) daripada menggunakan penunjuk universal. Kaedah ini mudah dan sangat tepat, terutamanya selepas menentukur elektrod penunjuk dalam julat pH yang dipilih. Ia membolehkan untuk mengukur pH larutan legap dan berwarna dan, oleh itu, ia digunakan secara meluas.
Untuk kajian yang lebih terperinci tentang subjek, kami mengesyorkan anda melawati bahagian forum yang sepadan: “pHmeters”.
Kaedah analisis volumetrik
Kaedah volumetrik analitik, pentitratan asid-bes, juga memberikan keputusan yang tepat untuk menentukan keasidan larutan. Larutan dengan kepekatan yang diketahui (titran) ditambah setitik demi setitik ke dalam larutan ujian. Apabila mereka bercampur, tindak balas kimia berlaku. Titik kesetaraan, masa apabila titran cukup tepat untuk melengkapkan tindak balas sepenuhnya, ditetapkan oleh penunjuk. Tambahan pula, mengetahui kepekatan dan isipadu larutan pentitratan tambahan, keasidan larutan dikira.
Kesan suhu ke atas nilai pH
Nilai pH boleh berubah dalam julat yang luas dengan perubahan suhu. Oleh itu, larutan NaOH 0,001 molar pada 20 ° C mempunyai pH = 11,73, dan pada 30 ° C pH = 10,83. Kesan suhu pada nilai pH dijelaskan oleh pemisahan ion hidrogen yang berbeza (H+) dan ia bukan ralat percubaan. Kesan suhu tidak boleh dikompensasikan dengan elektronik meter pH.
Laraskan pH larutan nutrien
Pengasidan larutan nutrien.
Secara umum, adalah perlu untuk mengasidkan larutan nutrien. Penyerapan ion oleh tumbuhan menyebabkan pengalkalian beransur-ansur larutan. Mana-mana larutan yang mempunyai pH 7 atau lebih selalunya perlu diselaraskan kepada pH optimum. Pelbagai asid boleh digunakan untuk mengasidkan larutan nutrien. Asid sulfurik atau fosforik adalah yang paling banyak digunakan. Penyelesaian yang lebih baik untuk larutan hidroponik ialah penimbal seperti pH tolak Bloom dan pH tolak Tumbuh. Dana ini bukan sahaja membawa nilai pH ke tahap optimum, tetapi juga menstabilkan nilai untuk tempoh yang berpanjangan.
Apabila melaraskan pH dengan asid dan alkali, sarung tangan getah hendaklah dipakai untuk mengelakkan kulit melecur. Seorang ahli kimia yang berpengalaman mahir dalam mengendalikan asid sulfurik pekat, menambah asid setitik demi setitik ke dalam air. Tetapi untuk hidroponik pemula, mungkin lebih baik untuk beralih kepada ahli kimia yang berpengalaman dan memintanya menyediakan larutan asid sulfurik 25%. Semasa asid ditambah, larutan dikacau dan pHnya ditentukan. Setelah mengetahui jumlah anggaran asid sulfurik, pada masa hadapan ia boleh ditambah daripada silinder bergraduat.
Asid sulfurik perlu ditambah dalam bahagian kecil supaya tidak terlalu mengasidkan larutan, yang kemudiannya perlu dibuat beralkali semula. Dalam pekerja yang tidak berpengalaman, pengasidan dan pengalkalian boleh berterusan selama-lamanya. Di samping membuang masa dan reagen, peraturan sedemikian tidak mengimbangi larutan nutrien kerana pengumpulan ion yang tidak diperlukan untuk tumbuhan.
Pengalkalian larutan nutrien.
Larutan terlalu berasid dibuat beralkali dengan natrium kaustik (natrium hidroksida). Seperti namanya, ia menghakis, jadi sarung tangan getah harus dipakai. Adalah disyorkan untuk membeli natrium hidroksida dalam bentuk pil. Natrium hidroksida boleh dibeli sebagai pembersih paip di kedai kimia isi rumah, seperti Mole. Larutkan satu butiran dalam 0,5 L air dan tambah larutan alkali secara beransur-ansur kepada larutan nutrien dengan kacau berterusan, kerap memeriksa pHnya. Tiada pengiraan matematik boleh mengira jumlah asid atau alkali untuk ditambah dalam kes tertentu.
Jika anda ingin menanam berbilang tanaman pada kulir, anda perlu memilihnya untuk memadankan bukan sahaja pH optimumnya, tetapi juga keperluan faktor pertumbuhan lain. Sebagai contoh, daffodil dan kekwa kuning memerlukan pH 6,8, tetapi keadaan kelembapan yang berbeza, jadi mereka tidak boleh ditanam pada palet yang sama. Jika anda memberikan lembapan daffodil sebanyak kekwa, mentol daffodil akan reput. Dalam eksperimen, rhubarb mencapai perkembangan maksimum pada pH 6,5, tetapi mampu tumbuh walaupun pada pH 3,5. Oat, yang lebih suka pH kira-kira 6, memberikan hasil yang baik pada pH 4, jika dos nitrogen dalam larutan nutrien meningkat dengan ketara. Kentang tumbuh dalam julat pH yang agak luas, tetapi ia tumbuh dengan baik pada pH 5,5. Di bawah pH ini, hasil ubi yang tinggi juga diperoleh, tetapi mereka memperoleh rasa pahit. Untuk mendapatkan hasil berkualiti tinggi yang maksimum, pH larutan nutrien mesti diselaraskan dengan tepat.
