Exponent de hidrogen (factor de pH) Este o măsură a activității ionilor de hidrogen într-o soluție, exprimând cantitativ aciditatea acestora. Când pH-ul nu este la niveluri optime, plantele încep să-și piardă capacitatea de a absorbi unele dintre elementele necesare creșterii sănătoase. Toate plantele au un nivel specific de pH care permite rezultate maxime de creștere. Majoritatea plantelor preferă un mediu de creștere ușor acid (între 5.5 și 6.5).
Exponentul hidrogenului în formule
În soluții foarte diluate, pH-ul este egal cu concentrația ionilor de hidrogen. Egal în modul și semn opus logaritmului zecimal al activității ionilor de hidrogen, exprimat în moli pe litru:
pH = -lg [H+]
În condiții standard, valoarea pH-ului este în intervalul de la 0 la 14. În apă pură, la pH neutru, concentrația de H+ este egală cu concentrația de OH, si este 1-7 mol pe litru. Valoarea maximă posibilă a pH-ului este definită ca suma pH-ului și pOH și este egală cu 14.
Contrar credinței populare, pH-ul poate varia nu numai în intervalul de la 0 la 14, ci poate depăși și aceste limite. De exemplu, la o concentrație de ioni de hidrogen [H+] = 10-15 mol/l, pH = 15, la o concentrație de ioni de hidroxid [OH,] 10 mol/L pOH = -1.
Este important să înțelegeți! Scara pH-ului este logaritmică, ceea ce înseamnă că fiecare unitate de modificare echivalează cu o schimbare de zece ori a concentrației ionilor de hidrogen. Cu alte cuvinte, o soluție cu pH 6 este de zece ori mai acidă decât o soluție cu pH 7, iar o soluție cu pH 5 va fi de zece ori mai acidă decât o soluție cu pH 6 și de o sută de ori mai acidă decât o soluție cu pH 7. Înseamnă că atunci când ajustați pH-ul soluției nutritive și trebuie să modificați pH-ul în două puncte (de exemplu, de la 7.5 la 5.5), ar trebui să utilizați de zece ori mai mult corector de pH decât dacă ați modifica pH-ul într-un singur punct (de la 7.5 până la 6.5).
Metode de determinare a valorii pH-ului.
Diverse metode sunt utilizate pe scară largă pentru a determina valoarea pH-ului soluțiilor. PH-ul poate fi estimat aproximativ prin indicatori, măsurat cu precizie cu un pH-metru sau determinat analitic prin titrare acido-bazică.
Indicatori acido-bazici
Pentru o estimare aproximativă a concentrației ionilor de hidrogen, sunt utilizați pe scară largă indicatori acido-bazici – substanțe colorante organice, a căror culoare depinde de pH-ul mediului. Cei mai faimoși indicatori includ turnesol, fenolftaleina, metil portocală (metil portocală) și altele. Indicatorii pot exista în două forme diferite de culoare: acide sau bazice. Schimbarea de culoare a fiecărui indicator are loc în intervalul său de aciditate, de obicei 1-2 unități.
indicator universal
Pentru a extinde domeniul de lucru al măsurării pH-ului, se utilizează un așa-numit indicator universal, care este un amestec de mai mulți indicatori. Indicatorul universal își schimbă secvențial culoarea de la roșu la galben, verde, albastru la violet atunci când trece din regiunea acidă în cea principală.
Soluții ale unor astfel de amestecuri: „indicatorii universali” sunt de obicei impregnați cu benzi de „hârtie indicatoare”, cu ajutorul cărora este posibil să se determine rapid (cu o precizie a unităților de pH sau chiar zecimi de pH) aciditatea soluții apoase investigate. Pentru o determinare mai precisă, culoarea hârtiei indicator obţinută prin aplicarea unei picături de soluţie este imediat comparată cu o scară de culoare de referinţă, a cărei formă este prezentată în imagini.
Determinarea pH-ului prin metoda indicatorului este dificilă pentru soluțiile tulburi sau colorate.
Având în vedere faptul că valorile optime ale pH-ului pentru soluțiile nutritive din hidroponie au un interval foarte îngust (în general 5.5 până la 6.5), folosesc și alte combinații de indicatori. De exemplu, testul nostru de pH lichid are un interval de funcționare și o scară de la 4.0 la 8.0, ceea ce îl face mai precis decât o hârtie indicator universală.
contor de pH
Utilizarea unui dispozitiv special, un pH-metru, vă permite să măsurați pH-ul într-un interval mai larg și cu o precizie mai mare (până la 0,01 unități pH) decât folosind indicatori universali. Metoda este convenabilă și foarte precisă, mai ales după calibrarea electrodului indicator în intervalul de pH selectat. Permite măsurarea pH-ului soluțiilor opace și colorate și, prin urmare, este utilizat pe scară largă.
Pentru un studiu mai detaliat al subiectului, vă recomandăm să vizitați secțiunea corespunzătoare a forumului: „pHmetre”.
Metoda analitică volumetrică
Metoda volumetrică analitică, titrarea acido-bazică, oferă, de asemenea, rezultate precise pentru determinarea acidității soluțiilor. O soluție de concentrație cunoscută (titrant) este adăugată prin picurare la soluția de testat. Când sunt amestecate între ele, are loc o reacție chimică. Punctul de echivalență, timpul în care titrantul este exact suficient pentru a finaliza complet reacția, este stabilit de un indicator. Mai mult, cunoscând concentrația și volumul soluției de titrare adăugate, se calculează aciditatea soluției.
Efectul temperaturii asupra valorilor pH-ului
Valoarea pH-ului se poate modifica într-un interval larg odată cu schimbările de temperatură. Astfel, o soluție de NaOH 0,001 molară la 20 ° C are un pH = 11,73, iar la 30 ° C un pH = 10,83. Efectul temperaturii asupra valorilor pH-ului este explicat prin diferite disocieri ale ionilor de hidrogen (H+) și nu este o eroare experimentală. Efectul temperaturii nu poate fi compensat cu electronica pH-metrului.
Ajustați pH-ul soluției nutritive
Acidificarea soluției nutritive.
În general, este necesară acidificarea soluției nutritive. Absorbția ionilor de către plante determină o alcalinizare treptată a soluției. Orice soluție care are un pH de 7 sau mai mult va trebui adesea ajustată la pH-ul optim. Pentru acidificarea soluției nutritive pot fi folosiți diferiți acizi. Acizii sulfuric sau fosforic sunt cei mai folosiți. O soluție mai bună pentru soluțiile hidroponice sunt tampoanele precum pH minus Bloom și pH minus Grow. Aceste fonduri nu numai că aduc valorile pH-ului la optim, ci și stabilizează valorile pentru o perioadă prelungită.
Când ajustați pH-ul cu acizi și alcalii, trebuie purtate mănuși de cauciuc pentru a evita arsurile pielii. Un chimist cu experiență este priceput în manipularea acidului sulfuric concentrat, adăugând acidul picătură cu picătură în apă. Dar pentru începători în hidroponie, cel mai bine ar fi să apelați la un chimist cu experiență și să-i cereți să pregătească o soluție de acid sulfuric 25%. În timp ce se adaugă acidul, soluția este agitată și pH-ul acesteia este determinat. După ce ați învățat cantitatea aproximativă de acid sulfuric, în viitor poate fi adăugat dintr-un cilindru gradat.
Acidul sulfuric trebuie adăugat în porții mici pentru a nu supraacidifica soluția, care va trebui apoi să fie din nou alcalină. La un muncitor neexperimentat, acidificarea și alcalinizarea pot continua la nesfârșit. Pe lângă pierderea de timp și de reactivi, o astfel de reglare dezechilibrează soluția nutritivă din cauza acumulării de ioni inutili pentru plante.
Alcalinizarea soluției nutritive.
Soluțiile prea acide sunt alcaline cu sodiu caustic (hidroxid de sodiu). După cum sugerează și numele, este coroziv, așa că trebuie purtate mănuși de cauciuc. Este recomandat să cumpărați hidroxid de sodiu sub formă de pastile. Hidroxidul de sodiu poate fi achiziționat ca curățător de țevi de la magazinele chimice de uz casnic, cum ar fi Mole. Se dizolvă o granulă în 0,5 L de apă și se adaugă treptat soluția alcalină la soluția nutritivă cu agitare constantă, verificându-i frecvent pH-ul. Niciun calcul matematic nu poate calcula cantitatea de acid sau alcali de adăugat într-un caz dat.
Dacă doriți să creșteți mai multe culturi pe o mistrie, trebuie să le selectați pentru a se potrivi nu numai cu pH-ul lor optim, ci și cu nevoile altor factori de creștere. De exemplu, narcisele și crizantemele galbene au nevoie de un pH de 6,8, dar condiții diferite de umiditate, astfel încât nu pot fi cultivate pe același palet. Dacă dați narciselor la fel de umiditate ca și crizantemelor, bulbii de narcise vor putrezi. În experimente, rubarba și-a atins dezvoltarea maximă la pH 6,5, dar a reușit să crească chiar și la pH 3,5. Ovăzul, care preferă un pH de aproximativ 6, dă randamente bune la pH 4, dacă doza de azot din soluția nutritivă crește considerabil. Cartofii cresc într-un interval de pH destul de larg, dar se dezvoltă cel mai bine la un pH de 5,5. Sub acest pH se obțin și producții mari de tuberculi, dar aceștia capătă un gust amar. Pentru a obține randamente maxime de înaltă calitate, pH-ul soluțiilor nutritive trebuie ajustat cu precizie.
