مفهوم الرقم الهيدروجيني – PH:
يعتمد فهم تعريف الرقم الهيدروجيني على فهم تعريفي الحموض والقواعد، وحيث أن الحمض هو زيادة تركيز الهيدروجين التي يعير عنها أحياناً بأيون الهيدرونيوم الذي يمثل اتحاد ثلاثة ذرات هيدروجين مع كل ذرة أكسجين واحدة بدلاً من اتحاد ذرتي هايدروجين مع ذرة الأكسجين في جزيء الماء.
ويقابل تعريف الحمض تعريف القاعدة الذي يمثلا نقصاً في تركيز ذرات الهيدروجين الذي يعبر عنه أحياناً بأيون الهيدروكسيد الذي يمثل اتحاد ذرة هيدروجين واحدة مع ذرة أكسجين واحدة بدلاً من ذرتي هيدروجين كما في جزيء الماء، وبناءً على اختلاف درجة الحموضة للمحاليل المختلفة واختلاف درجة القاعدية أيضاً ظهرت الحاجة لمعرفة وتحديد مدى هذه الحموضة أو القاعدية لها، لذلك فقد استحدث العلماء ما يسمى بالرقم الهيدروجيني الذي يعطي قيمة محددة لدرجة الحموضة أو درجة القاعدية محصورة بين الرقم واحد 1 والرقم أربعة عشر 14.
وتفصيلاً لذلك فإن قيم الرقم الهايدروجيني التي تقع بين الرقم (1) والرقم (7) تمثل المحاليل الحمضية من أمثلتها عصير الليمون وكلما اقتربت قيمة الرقم الهيدروجيني من الرقم (1) فإن نسبة الحامضية تزداد وكلما اقتربت قيم الرقم الهيدروجيني للمحاليل من الرقم (7) فإن نسبة الحامضية تقل.
وكذلك فإن المحاليل التي تحمل قيم الرقم الهيدروجيني المحصورة بين الرقم سبعة والرقم (14) تكون قاعدية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم ، وتزداد نسبة القاعدية باقتراب قيم الرقم الهيدروجيني من الرقم (14) وتقل القاعدية باقتراب قيم الرقم الهيدروجيني من الرقم (7)، أما عندما يكون الرقم الهيدروجيني مساوياً للرقم (7) فإن المحلول في هذه الحالة يكون متعادلاً أي أنه ليس حامضياً ولا قاعدياً بل في حالة وسط بينهما مثل الماء.
قانون حساب الرقم الهيدروجيني – PH:
يحسب الرقم الهيدروجيني مخبرياً عن طريق معرفة تركيز أيون الهيدروجين ومن ثم أخذ اللوغاريتم السالب للرقم (10)، حيث يرمز للرقم الهيدروجيني (PH)، كالتالي:
+[PH = – LOG [H3O
فمثلاً، إذا كان تركيز أيون الهيدرونيون = (1 × 10^-3) يؤخذ اللوغاريتم للطرفين 1 و10 فيكون لوغاريتم الرقم 1 يساوي صفراً ولوغاريتم الرقم (10 ^-3) يساوي (3)، وبالتالي تكون قيمة الرقم الهيدروجيني لهذا المحلول تساوي 3.
وقد تم صنع جهاز يقيس الرقم الهيدروجيني يسمى جهاز مقياس الأس الهيدروجيني (PH Meter)، الذي يتكون من قطب زجاجي خاص موصولاً بمقياس إلكتروني فعند وضع القطب داخل عينة من المحلول تظهر قيمة الرقم الهيدروجيني على شاشة إلكترونية صغيرة.
