Kipeo cha hidrojeni (kipengele cha pH) Ni kipimo cha shughuli za ioni za hidrojeni katika suluhisho, kwa kiasi kikubwa kuelezea asidi yao. Wakati pH haiko katika viwango vyema, mimea huanza kupoteza uwezo wao wa kunyonya baadhi ya vipengele muhimu kwa ukuaji wa afya. Mimea yote ina kiwango maalum cha pH kinachoruhusu matokeo ya ukuaji wa juu. Mimea mingi hupendelea mazingira ya kukua kwa tindikali kidogo (kati ya 5.5 na 6.5).
Kipeo cha haidrojeni katika fomula
Katika suluhisho la dilute sana, pH ni sawa na mkusanyiko wa ioni za hidrojeni. Sawa katika moduli na ishara kinyume na logaritimu ya decimal ya shughuli ya ioni za hidrojeni, iliyoonyeshwa kwa moles kwa lita:
pH = -lg [H+]
Chini ya hali ya kawaida, thamani ya pH iko katika anuwai ya 0 hadi 14. Katika maji safi, katika pH ya upande wowote, mkusanyiko wa H.+ ni sawa na mkusanyiko wa OH, na ni 1-7 mole kwa lita. Thamani ya juu zaidi inayowezekana ya pH inafafanuliwa kama jumla ya pH na pOH na ni sawa na 14.
Kinyume na imani maarufu, pH inaweza kutofautiana sio tu katika safu ya 0 hadi 14, lakini pia inaweza kwenda zaidi ya mipaka hii. Kwa mfano, katika mkusanyiko wa ioni ya hidrojeni [H+] = 10-15 mol / l, pH = 15, katika mkusanyiko wa ioni za hidroksidi [OH,] 10 mol / L pOH = -1.
Ni muhimu kuelewa! Kiwango cha pH ni logarithmic, ambayo ina maana kwamba kila kitengo cha mabadiliko ni sawa na mabadiliko ya mara kumi katika mkusanyiko wa ioni za hidrojeni. Kwa maneno mengine, suluhisho la pH 6 lina tindikali mara kumi zaidi ya suluji ya pH 7, na suluji ya pH 5 itakuwa na asidi mara kumi zaidi ya myeyusho wa pH 6 na tindikali mara mia zaidi ya myeyusho wa pH 7. Ina maana kwamba unaporekebisha pH ya myeyusho wako wa virutubishi na unahitaji kubadilisha pH katika nukta mbili (kwa mfano, kutoka 7.5 hadi 5.5) unapaswa kutumia kirekebishaji cha pH mara kumi zaidi kuliko ikiwa unabadilisha pH katika nukta moja tu (kutoka 7.5 hadi 6.5).
Njia za kuamua thamani ya pH.
Mbinu mbalimbali hutumiwa sana kuamua thamani ya pH ya ufumbuzi. PH inaweza kukadiriwa kwa kutumia viashirio, kupimwa kwa usahihi na mita ya pH, au kubainishwa kiuchanganuzi kwa ukadiriaji wa msingi wa asidi.
Viashiria vya Asidi-msingi
Kwa makadirio mabaya ya mkusanyiko wa ioni za hidrojeni, viashiria vya asidi-msingi hutumiwa sana – vitu vya rangi ya kikaboni, rangi ambayo inategemea pH ya kati. Viashiria maarufu zaidi ni pamoja na litmus, phenolphthalein, methyl machungwa (methyl orange), na wengine. Viashiria vinaweza kuwepo katika aina mbili za rangi tofauti: tindikali au msingi. Mabadiliko ya rangi ya kila kiashiria hutokea katika aina yake ya asidi, kwa kawaida vitengo 1-2.
kiashiria cha ulimwengu wote
Ili kupanua safu ya kazi ya kipimo cha pH, kinachojulikana kama kiashiria cha ulimwengu wote hutumiwa, ambayo ni mchanganyiko wa viashiria kadhaa. Kiashiria cha ulimwengu wote hubadilisha rangi sequentially kutoka nyekundu hadi njano, kijani, bluu hadi violet wakati wa kusonga kutoka eneo la tindikali hadi moja kuu.
Suluhisho za mchanganyiko kama huu: “viashiria vya ulimwengu” kawaida huwekwa na vipande vya “karatasi ya kiashiria”, kwa msaada wa ambayo inawezekana kuamua haraka (kwa usahihi wa vitengo vya pH, au hata sehemu ya kumi ya pH) asidi ya asidi. kuchunguzwa ufumbuzi wa maji. Kwa uamuzi sahihi zaidi, rangi ya karatasi ya kiashiria iliyopatikana kwa kutumia tone la suluhisho mara moja ikilinganishwa na kiwango cha rangi ya kumbukumbu, sura ambayo inaonyeshwa kwenye picha.
Uamuzi wa pH kwa njia ya kiashiria ni vigumu kwa ufumbuzi wa mawingu au rangi.
Kwa kuzingatia ukweli kwamba maadili bora ya pH ya suluhisho la virutubishi katika hydroponics yana safu nyembamba sana (kwa ujumla 5.5 hadi 6.5), mimi pia hutumia mchanganyiko mwingine wa viashiria. Kwa mfano, kipimo chetu cha pH kioevu kina anuwai ya uendeshaji na ukubwa wa 4.0 hadi 8.0, ambayo inafanya kuwa sahihi zaidi kuliko karatasi ya kiashirio cha ulimwengu wote.
mita ya pH
Kutumia kifaa maalum, mita ya pH, hukuruhusu kupima pH katika anuwai pana na kwa usahihi zaidi (hadi vitengo 0,01 vya pH) kuliko kutumia viashiria vya ulimwengu wote. Njia hiyo ni rahisi na sahihi sana, haswa baada ya kusawazisha elektrodi ya kiashiria katika anuwai ya pH iliyochaguliwa. Inaruhusu kupima pH ya ufumbuzi wa opaque na rangi na, kwa hiyo, hutumiwa sana.
Kwa utafiti wa kina zaidi wa somo, tunapendekeza kutembelea sehemu inayofanana ya jukwaa: “pHmeters”.
Mbinu ya uchambuzi wa volumetric
Njia ya uchambuzi wa volumetric, titration ya asidi-msingi, pia hutoa matokeo sahihi ya kuamua asidi ya ufumbuzi. Suluhisho la mkusanyiko unaojulikana (titrant) huongezwa kwenye suluhisho la mtihani. Wakati zinachanganywa pamoja, mmenyuko wa kemikali hutokea. Hatua ya usawa, wakati ambapo titrant inatosha kabisa kukamilisha majibu, imewekwa na kiashiria. Zaidi ya hayo, kujua mkusanyiko na kiasi cha ufumbuzi wa titration ulioongezwa, asidi ya suluhisho huhesabiwa.
Athari ya halijoto kwenye viwango vya pH
Thamani ya pH inaweza kubadilika kwa anuwai na mabadiliko ya halijoto. Kwa hivyo, suluhisho la 0,001 la molar NaOH saa 20 ° C ina pH = 11,73, na saa 30 ° C pH = 10,83. Athari ya joto kwenye maadili ya pH inaelezewa na utengano tofauti wa ioni za hidrojeni (H+) na sio kosa la majaribio. Athari ya halijoto haiwezi kulipwa kwa kutumia kielektroniki cha mita ya pH.
Kurekebisha pH ya suluhisho la virutubisho
Asidi ya suluhisho la virutubishi.
Kwa ujumla, ni muhimu kuongeza asidi ya ufumbuzi wa virutubisho. Kunyonya kwa ioni na mimea husababisha alkalization ya taratibu ya suluhisho. Suluhisho lolote ambalo lina pH ya 7 au zaidi mara nyingi litahitaji kurekebishwa hadi pH bora zaidi. Asidi mbalimbali zinaweza kutumika kutengeneza asidi katika suluhisho la virutubishi. Asidi za sulfuri au fosforasi ndizo zinazotumiwa zaidi. Suluhisho bora kwa miyeyusho ya haidroponiki ni vihifadhi kama vile pH toa Bloom na pH toa Grow. Fedha hizi sio tu kuleta maadili ya pH kwa kiwango cha juu, lakini pia kuleta utulivu wa maadili kwa muda mrefu.
Wakati wa kurekebisha pH na asidi na alkali, glavu za mpira zinapaswa kuvikwa ili kuepuka kuchomwa kwa ngozi. Mkemia mwenye uzoefu ni hodari wa kushughulikia asidi ya sulfuriki iliyokolea, akiongeza tone la asidi kwenye maji. Lakini kwa wapya wa hydroponics, inaweza kuwa bora kugeuka kwa duka la dawa mwenye ujuzi na kumwomba kuandaa ufumbuzi wa 25% wa asidi ya sulfuriki. Wakati asidi imeongezwa, suluhisho huchochewa na pH yake imedhamiriwa. Baada ya kujifunza kiasi cha takriban cha asidi ya sulfuriki, katika siku zijazo inaweza kuongezwa kutoka kwa silinda iliyohitimu.
Asidi ya sulfuri inapaswa kuongezwa kwa sehemu ndogo ili si asidi nyingi ya ufumbuzi, ambayo itahitaji kufanywa alkali tena. Katika mfanyakazi asiye na ujuzi, asidi na alkalization inaweza kuendelea kwa muda usiojulikana. Mbali na kupoteza muda na vitendanishi, udhibiti huo haufanani na ufumbuzi wa virutubisho kutokana na mkusanyiko wa ions zisizohitajika kwa mimea.
Alkalization ya suluhisho la virutubishi.
Suluhisho zenye asidi nyingi hutengenezwa kwa alkali na sodiamu ya caustic (hidroksidi ya sodiamu). Kama jina linavyopendekeza, ni babuzi, kwa hivyo glavu za mpira zinapaswa kuvaliwa. Inashauriwa kununua hidroksidi ya sodiamu katika fomu ya kidonge. Hidroksidi ya sodiamu inaweza kununuliwa kama visafishaji vya bomba kwenye maduka ya kemikali ya nyumbani, kama vile Mole. Futa chembechembe moja katika 0,5 L ya maji na hatua kwa hatua ongeza suluhisho la alkali kwenye suluhisho la virutubishi kwa kuchochea mara kwa mara, ukiangalia pH yake mara kwa mara. Hakuna hesabu ya hisabati inayoweza kuhesabu kiasi cha asidi au alkali ya kuongeza katika kesi fulani.
Ikiwa ungependa kupanda mazao mengi kwenye mwiko, unahitaji kuyachagua ili yalingane na sio tu pH yao bora, lakini mahitaji ya vipengele vingine vya ukuaji pia. Kwa mfano, daffodils na chrysanthemums ya njano zinahitaji pH ya 6,8, lakini hali ya unyevu tofauti, hivyo haziwezi kupandwa kwenye pala moja. Ikiwa unatoa daffodils unyevu mwingi kama chrysanthemums, balbu za daffodili zitaoza. Katika majaribio, rhubarb ilifikia ukuaji wake wa juu katika pH 6,5, lakini iliweza kukua hata kwa pH 3,5. Oti, ambayo hupendelea pH ya takriban 6, hutoa mavuno mazuri katika pH 4, ikiwa kipimo cha nitrojeni katika suluhisho la virutubisho huongezeka kwa kiasi kikubwa. Viazi hukua katika kiwango kikubwa cha pH, lakini hustawi vyema katika pH ya 5,5. Chini ya pH hii, mavuno mengi ya mizizi pia hupatikana, lakini hupata ladha kali. Ili kupata mavuno ya hali ya juu, pH ya miyeyusho ya virutubishi lazima irekebishwe kwa usahihi.
