Độ pH là gì? Tác dụng, công thức và cách cân bằng độ pH

Hình ảnh thang đo độ pH

pH là chỉ số đo hoạt động của các iON hydro (H+) có trong dung dịch. Nếu hàm lượng iON H+ trong dung dịch nhiều và hoạt động mạnh thì dung dịch đó mang tính Axit, ngược lại nếu lượng iON H+ thấp thì dung dịch đó có tính Bazơ. Trường hợp lượng hydro (H+) cân bằng với lượng hydroxit (OH-) thì dung dịch đó trung tính, độ pH khi đó xấp xỉ 7.

pH là từ viết tắt của các thuật ngữ: “pondus hydrogenii ” (độ hoạt động của hydro) trong tiếng Latin hoặc " pouvoir hydrogène ” thuật ngữ tiếng Pháp. Còn trong tiếng Anh, pH có thể là từ viết tắt của   “ power of hydrogen ”, “ hydrogen power ”, hoặc “ potential of hydrogen ”, các thuật ngữ này về mặt kỹ thuật đều đúng cả.

Vậy độ pH là gì? Độ pH là chỉ số chuyên dùng để xác định tính Axit hay Bazơ của nước hoặc một dung dịch nào đó.

Xem thêm: Cách phân biệt tính Axit và tính kiềm

Chỉ số thang đo pH nằm trong khoảng 0 - 14, nếu dung dịch đó có tính Axit thì độ pH nằm trong khoảng 0 < pH < 7, ngược lại dung dịch có tính Bazơ thì độ pH sẽ nằm trong khoảng 7 < pH < 14.

Công thức toán học của cách tính độ pH: pH = -log[H+]

Chỉ số pH của nước được xác định bằng logarit cơ số 10 nồng độ iON H+ theo công thức sau: pH = - lg 10 (H+)

Log10 là biểu thị logarit cơ số 10, vì thế pH được định nghĩa là thang đo logarit của tính Axit, cụ thể như pH=8.2 thì sẽ có độ hoạt động của H+ (nồng độ) là 10−8.2 mol/L hay khoảng 6,31 x 10−9 mol/L, một dung dịch có hoạt động của H+ là 4,5 x 10−4 mol/L sẽ có giá trị pH là −log10(4,5 x 10−4) tức là khoảng 3.35.

Mỗi môi trường có một nồng độ pH nhất định và trong cơ thể người cũng vậy.

Độ pH giúp xác định tính chất của dung dịch

Độ pH thường được dùng để nhằm phân biệt các loại dung dịch hoặc đặc tính của từng loại dung dịch đó.

Theo những quy ước hiện hành thì độ pH của nước lọc trung tính sẽ ở chính giữa thang đo với chỉ số pH = 7. Đối với những dung dịch có độ pH > 7 thì đó là những dung dịch có tính kiềm (Bazơ), còn đối với những dung dịch có độ pH < 7 thì đó là những dung dịch có tính Axit, giá trị độ pH = 0 cho thấy đó là dung dịch có tính Axit cao nhất.

Giá trị chỉ số Power of hydrogen biểu thị cho tỷ lệ H+ (iON Hidronium) đến OH- (iON Hydroxit). Vì lẽ đó, nếu tỷ lệ H+ lớn hơn OH- thì đó là dung dịch mang tính Axit, ngược lại nếu tỷ lệ OH- lớn hơn H+ thì đó là dung dịch mang tính Kiềm (Bazơ).

Dùng giấy quỳ tím để đo độ pH

Việc dùng giấy quỳ tím nhằm mục đích xác định được dung dịch đó thuộc tính chất nào. Nếu giấy quỳ tím từ màu tím ban đầu chuyển dần sang màu đỏ thì dung dịch đó có tính Axit, ngược lại nếu giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh thì dung dịch đó có tính Kiềm.

Ưu điểm:

• Sử dụng giấy quỳ tím là phương pháp đơn giản nhất với chi phí thấp nhất để xác định tính chất của dung dịch và thường được sử dụng trong các phòng thí nghiệm, trường học,…
• Cho ra kết quả nhanh chóng, có thể dễ dàng xác định được độ pH mà không cần đến nhiều kiến thức chuyên ngành.

Khuyết điểm:

• Không biết được chính xác chỉ số  power of hydrogen cụ thể của dung dịch là bao nhiêu mà chỉ xác định được chỉ số này ở vào khoảng nào dựa vào màu sắc dung dịch, bên cạnh đó quỳ tím cũng có thể xác định được dung dịch thuộc tính chất Axit, trung tính hay Kiềm.

3.2. Sử dụng bút đo pH

Bút đo pH

Đây là phương pháp đang dần được sử dụng rộng rãi để đo độ pH của dung dịch. Về loại bút đo hiện nay trên thị trường có 2 loại chính gồm:

• Bút đo pH nước: Đây là loại bút chuyên dùng để đo độ pH của dung dịch, bằng việc nhúng đầu bút vào trong dung dịch cần đo, sau một ít phút bút sẽ cho ra kết quả độ pH chính xác của dung dịch đó. Phương pháp này thường được sử dụng để đo độ kiềm trong dung dịch.
• Bút đo pH đất: Là loại bút chuyên sử dụng để đo độ pH của các loại đất khác nhau. Việc sử dụng bút đo pH đất giúp xác định được chính xác loại đất, từ đó có thể đưa ra quyết định nên trồng loại cây nào cho phù hợp với loại đất đó.

Ưu điểm:

• Thiết bị nhỏ gọn, dễ dàng di chuyển đến bất kỳ đâu.
• Dễ dàng bảo quản cũng như khả năng kiểm tra chỉ số nhanh chóng.

Khuyết điểm:

• Chỉ số đo độ Power of hydrogen không được tuyệt đối như dòng máy đo để bàn.

3.3. Sử dụng máy đo độ pH để bàn

Máy đo độ pH để bàn

Là phương pháp đo độ pH được xem là chính xác nhất hiện nay, với máy đo để bàn sẽ cho ra kết quả kết quả lên đến 2 số thập phân so với chỉ 1 số thập phân như các thiết bị đo thông thường

Ưu điểm:

• Khả năng đo chính xác độ pH của tất cả các loại dung dịch.
• Vận hành tự động, có thể hiển thị kết quả ra màn hình và khả năng lưu trữ kết quả trên máy tính.

Khuyết điểm:

• Có giá thành cao

3.4. Sử dụng bộ test pH Sera

Bộ test pH Sera

Là bộ test pH đến từ thương hiệu nước Đức, đây là thương hiệu chuyên sản xuất các thiết bị kiểm tra nước như các chỉ số NO2, NO3, độ pH,…

Một bộ đo độ pH của Sera bao gồm:

• 1 chai thuốc thử
• 1 bảng màu để so sánh nồng độ pH
• 1 ống nghiệm dùng để test nước

Ưu điểm:

• Khả năng kiểm tra nhanh độ pH của các môi trường nuôi thủy sản như nuôi tôm, nuôi cá và các thực vật thủy sinh.
• Giá thành bộ test Sera khá rẻ đi kèm với công năng sử dụng có thể lên đến 100 lần test.

Khuyết điểm:

• Chỉ dùng để kiểm tra độ pH của các môi trường nuôi thủy sản và không có khả năng kiểm tra được ở các môi trường, dung dịch khác.

Bỏ các dụng cụ đo vào trong hộp kín bao đầu giúp bảo quản hiệu quả

Đối với các loại giấy thử, bạn nên bảo quản chúng trong các hộp đựng ban đầu lúc mua hoặc trong các hộp kín khác. Không nên để chúng tiếp xúc với độ ẩm hoặc những nơi có nhiệt độ khắc nghiệt.

Bạn cần chú ý đến hạn sử dụng mỗi khi đưa sản phẩm ra dùng và nếu có hướng dẫn bảo quản thì bạn nên tuân thủ tất cả các hướng dẫn từ nhà sản xuất nhé!

Trước khi lấy ra sử dụng để đo chỉ số pH của dung dịch, bạn hãy đo thử ở một dung dịch bất kỳ biết trước ví dụ như nước lọc trung tính để xem hiệu quả đo lường của sản phẩm có chính xác không, nếu đúng thì bạn hãy sử dụng để đo dung dịch chính cần đo, ngược lại nếu không chính xác thì bạn có thể cân nhắc để mua thiết bị đo mới.

Để bảo quản nhằm sử dụng lâu dài các thiết bị đo độ pH cầm tay, bạn nên tháo pin nhằm giảm thiểu các nguy cơ ăn mòn, rò rỉ, cháy nổ hoặc hư hỏng thiết bị. Một lưu ý nữa   khi bảo quản các thiết bị đo cầm tay là bạn không nên để chúng ở nơi có nhiệt độ khắc nghiệt hoặc những nơi ẩm ướt.

Đo độ pH nước tiểu

Có khi nào trong cuộc sống bạn có đưa ra những thắc mắc như: "Chỉ số pH của thực phẩm mình sử dụng hàng ngày là bao nhiêu? Liệu nó có phù hợp đối với sức khỏe hay không? Hay như loại nước mình đang uống có tính Axit, trung tính hay tính kiềm?"

Dưới đây là một vài ví dụ khi xác định được chính xác độ pH vào trong đời sống sẽ giúp mang lại những công dụng gì cho chúng ta:

• Những loại thịt tươi sống thường có độ pH giao động trong khoảng từ 5.5 - 6.2, nếu loại thịt chúng ta mua có độ pH < 5.3 thì khả năng cao loại thịt đó đã bị thiu, từ đó chúng ta không nên tiếp tục mua hoặc sử dụng.
• Da và tóc của chúng ta thường có chỉ số pH giao động vào khoảng 5.5, vì vậy nếu bạn muốn có một làn da và tóc khỏe mạnh thì hãy chọn các loại mỹ phẩm có độ pH < 7, hoặc chúng ta có thể sử dụng nước iON Axit có độ pH 5.5 để xịt lên da nhằm cấp ẩm cho làn da thêm khỏe mạnh.
• Một trong những yếu tố giúp đánh giá tình trạng sức khỏe của cơ thể đó là dựa vào nồng độ pH có trong máu.

Cơ thể con người từ lúc mới sinh đã mang tính kiềm với độ pH từ 7.3 - 7.4, đây là chỉ số tốt nhất giúp cơ thể con người có thể hoạt động một cách khỏe mạnh bình thường, vì vậy hãy tích cực ăn các loại thực phẩm có tính kiềm    thay vì Axit.

Độ pH giúp phản ánh sức khỏe của cơ thể

Hiện nay, do chế độ ăn uống không khoa học đi kèm với ô nhiễm môi trường, thực phẩm bẩn,… nên cơ thể chúng ta dần mất đi tính kiềm tự nhiên vốn có mà sẽ chuyển sang tính Axit. Lượng Axit dư thừa trong cơ thể là nguyên nhân hàng đầu gây ra các bệnh mãn tính như tiểu đường, ung thư, các bệnh liên quan đến dạ dày, đường ruột,…

Bác sĩ Otto Warburg (Đức), người đạt giải Nobel Sinh lý học và Y khoa năm 1931, đã có phát biểu về nguồn gốc của bệnh ung thư như sau: “Các tế bào ung thư có tính Axit, trong khi các tế bào khỏe mạnh mang tính kiềm.”

Xem thêm: Nhận biết những dấu hiệu cảnh báo cơ thể đang bị dư thừa Axit

Nghiên cứu của nhà khoa học người Đức cho thấy mối quan hệ mật thiết giữa tế bào khỏe mạnh và tính kiềm

Tiến sĩ, bác sĩ y khoa Arthur C. Guyton (Mỹ) cũng nói trong quyển sách giáo khoa “Sinh lý học Y khoa”: “Bước đầu tiên trong việc duy trì sức khỏe là kiềm hóa cơ thể ”.

Mỗi một chất tồn tại trên trái đất đều có một độ pH nhất định, vì vậy để giúp người dùng có thể dễ dàng hình dung hơn, dưới đây Thế Giới Điện Giải sẽ cung cấp đến bạn độ pH của những dung dịch phổ biến hiện nay gồm:

8.1. Độ pH của nước

Đo độ pH của nước

Đây là dung dịch có độ bao phủ lớn nhất khi chiếm đến 3/4 bề mặt trái đất. Nước có nhiều loại như nước mặn, nước ngọt và nước phèn. Mỗi loại có một độ pH riêng và độ ngọt của nước một phần phụ thuộc vào chỉ số này.

• Độ pH của nước tinh khiết là 7, đây là loại nước đã được làm sạch và trải qua quá trình lọc nước. Ngoài ra, độ pH có thể uống được của nước Kiềm là từ 8.5 - 9.5, hay độ pH của nước iON Axit là < 6.5 đây là loại nước không dùng để uống mà chuyên sử dụng để sát khuẩn và làm đẹp.
• Theo tiêu chuẩn Việt Nam, nước dùng để uống sẽ có độ Power of hydrogen giao động từ 6.5 - 8.5, còn theo khuyến cáo của tổ chức y tế thế giới WHO thì độ pH của nước an toàn để uống là từ 6.5 - 9.5.
• Độ pH của nguồn nước sinh hoạt theo tiêu chuẩn Bộ Y tế Việt Nam là từ 6.0 - 8.5.

8.2. Độ pH của sữa rửa mặt

Cần lựa chọn đúng loại sữa rửa mặt có độ pH phù hợp

Mỹ phẩm nói chung và sữa rửa mặt nói riêng hẳn là loại dung dịch quen thuộc với nhiều bạn nữ. Độ pH của sữa rửa mặt cần phải nhỏ hơn 7 và lý tưởng là giao động từ 6 - 6.5 để đạt hiệu quả trong quá trình sử dụng.

Nhiều người khi sử dụng sữa rửa mặt không hề hay biết rằng độ pH có sự tác động nhiều đến hiệu quả và tính chất của sữa rửa mặt. Ngoài ra, trong thành phần của sữa rửa mặt thường chứa chất hóa học Lưu huỳnh và chất này thường tồn tại dưới dạng hợp chất có tính Axit, vì vậy cần xác định độ Power of hydrogen của sữa rửa mặt trước khi cân nhắc sử dụng bạn nhé!

8.3. Độ pH của đất

Hình ảnh nhà nghiên cứu đang thực hiện đo độ pH của đất

Căn cứ theo thông tin từ Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, ta có thể phân loại phạm vi độ pH của đất như sau:

Độ pH của một số loại đất thông dụng hiện nay tại Việt Nam:

• Đất chua có độ pH < 7: Bạn có thể trồng cây với loại đất có độ pH từ 4 - 7, tuy nhiên nếu chỉ số này của đất < 4 thì đây lại là đất phèn và loại đất này thường mang lại nhiều tác hại cho cây trồng, nên bạn cần lưu ý đối với các loại đất có độ Power of Hydrogen <7 nhé!
• Đất trung tính có độ pH = 7: Đây là loại đất rất thích hợp để trồng nhiều loại cây nhiệt đới khác nhau.
• Đất kiềm có độ pH > 7: Loại đất này có khá nhiều ở vùng Tây Nam Bộ, đây cũng là loại đất có ít chất dinh dưỡng và thường không thích hợp để trồng các loại cây nông nghiệp. Một số cây có thể trồng bằng đất kiềm như: cây tỏi, cây hoa tulip, cây sung,…

8.4. Độ pH của Axit và Bazơ trong phòng thí nghiệm

Axit hydrochloric là một loại Axit thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm

Trong thang đo pH, chỉ số của các hóa chất có tính Axit sẽ giao động từ 0 đến <7. Những loại hóa chất có tính Axit phổ biến trong phòng thí nghiệm là HCL, HNO3 và H2SO4.

Độ pH của Bazơ hay còn gọi là Kiềm sẽ giao động từ 8 - 14. Trong phòng thí nghiệm, các chất mang tính Bazơ phổ biến có thể kể đến là NaOH, LiOH, RbOH, KOH,…

8.5. Độ pH của nước tiểu và máu

Kiểm tra độ pH của nước tiểu giúp phát hiện sớm nhiều loại bệnh

Độ pH nước tiểu thông thường của một người trưởng thành sẽ giao động trong khoảng từ 4.6 đến >8.

Nước tiểu trong cơ thể mỗi người sẽ có chỉ số khác nhau và căn cứ vào độ pH của nước tiểu, người ta có thể phát hiện nhiều loại bệnh khác nhau như đái tháo đường, sỏi thận, suy thận và cả bệnh viêm dạ dày gây ra bởi Virus HP.

Đối với máu, độ pH khi chảy qua tĩnh mạch thường giao động từ 7.35 - 7.45, nếu chỉ số này vượt qua phạm vi giao động này sẽ gây ra nhiều rủi ro khôn lường đối với sức khỏe.

9.1. Dấu hiệu nhận biết pH thấp

2 dung dịch có độ pH trung tính và thấp (Axit)

pH thấp trong dung dịch nói chung và trong nước nói riêng cho thấy dung dịch hoặc loại nước đó đang có tính Axit. Việc một loại nước có tính Axit sẽ làm ăn mòn các đường ống, đặc biệt các dụng cụ giúp chứa nước bằng kim loại sẽ tăng thêm các iON kim loại và gây ảnh hưởng tới sức khỏe chúng ta.

Việc xác định độ pH của nước là điều cần thiết, đặc biệt là khi chỉ số này thấp. Dưới đây là một vài cách để xác định dung dịch có độ pH thấp gồm:

• Các vết nâu đỏ ở các vật bằng sắt thép, dễ thấy nhất là các cây sắt thép ở các công trường thi công sau khi để ngoài trời và tiếp xúc nhiều với nước mưa.
• Các vệt mờ có màu xanh rêu xuất hiện trên các vật chứa bằng đồng.
• Một dấu hiệu cần sự quan sát trong nhiều ngày đó là các vật dụng bằng kim loại bị ăn mòn dần.

9.2. Cách điều chỉnh khi dung dịch có độ pH thấp

Sử dụng phương pháp rải muối ao hồ giúp tăng độ pH

Sử dụng hóa chất

Khi độ pH thấp, người ta thường dùng bơm định lượng để bơm Soda hoặc hỗn hợp Soda và Hypochlorite. Khi bơm, người ta sẽ tính toán dựa trên thực tế để có thể tăng độ pH vừa đủ bằng việc cân đối các tham số gồm: nồng độ dung dịch hóa chất, độ Power of hydrogen và lưu lượng bơm.

Đối với trường hợp bị ô nhiễm sắt hoặc nhiễm khuẩn, việc sử dụng đến Soda hoặc hỗn hợp Soda và Hypochlorite sẽ gặp nhiều khó khăn, trong trường hợp này người ta thường sử dụng Kali để tăng độ pH tuy nhiên cần phải có sự tính toán kỹ lưỡng để không gây ảnh hưởng đến sức khỏe.

Sử dụng các bộ lọc trung hòa

Đối với nước có chỉ số pH không đến mức quá thấp thì bạn có thể sử dụng đến bộ lọc có vật liệu chính được làm từ Calcite (CaCO3) hoặc Magnesia (MgO) để nâng độ pH lên. Tuy nhiên, điểm yếu của bộ lọc này là dễ dàng tắc nghẽn và sự hao hụt các nguyên liệu, vì thế để sử dụng lâu dài bạn nên thường xuyên kiểm tra định kỳ để bổ sung kịp thời các vật liệu.

Sử dụng các cách làm thủ công

Người ta thường sử dụng vôi bột để rắc vào các ao, hồ nơi có lượng mưa thường xuyên, đặc biệt khi chỉ số Power of hydrogen trong hồ giảm xuống dưới 6.5.

Ngoài ra, để sử dụng nước uống có chỉ số pH cao (có thể uống) nhằm kiềm hóa cơ thể thì bạn có thể sử dụng đến máy lọc nước điện giải có tác dụng loại bỏ độc tố cùng khả năng giữ lại những khoáng chất tự nhiên tốt cho cơ thể và độ pH mà bạn mong muốn sử dụng.

Trên đây là những chia sẻ về độ pH mà Thế Giới Điện Giải vừa chia sẻ đến bạn. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào về nước và máy lọc nước điện giải thì quý khách hãy liên hệ với chúng tôi qua số Hotline miễn phí cước hoặc đến trực tiếp Showroom để được hỗ trợ. Chúc bạn và gia đình thật nhiều niềm vui và sức khỏe trong cuộc sống!

Giáo sư S.P.L. Sørensen của phòng thí nghiệm Carlsberg đã phát minh ra thang đo độ pH nhằm kiểm soát nồng độ Axit để đảm bảo chất lượng cho bia.

2. pH được phát minh vào năm nào?

Thang đo Power of hydrogen được phát minh vào năm 1909.