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PH-Wert


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Der pH-Wert ist ein Maß für den Säuregehalt einer Lösung. Der Begriff leitet sich P ondus H ydrogenii (lat. pondus = Gewicht; hydrogenium = ab.

  • pH 0 bis <7 entspricht einer Lösung
  • pH = 7 entspricht einer neutralen
  • pH >7 bis 14 entspricht einer Lösung

Genau bestimmt werden kann der pH-Wert Hilfe von bestimmten Messgeräten (pH-Elektrode) oder ungefähr einem Universal- Indikator und dem Vergleich mit einer Farbskala.

Inhaltsverzeichnis

Beispiele für verschiedene pH-Werte

Berechnung des pH-Wertes

Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus ( log ) der molaren Konzentration der Wasserstoff - Ionen in einer wässrigen Lösung. ( Exakter: Der pH-Wert ist der negative Wert dekadischen Logarithmus der gemessenen Aktivität der Hydroniumionen in einer Lösung. )

pH = -log 10 [H 3 O + ]

Ein Absenken des pH-Wertes um eine bedeutet daher eine Verzehnfachung der Säurekonzentration. Die auf das zehnfache Volumen entspricht einer Erhöhung/Absenkung eins.

Analog zum pH-Wert definiert man den als den negativen dekadischen Logarithmus der molaren Konzentration der Hydroxid - Ionen in einer wässrigen Lösung:

pOH = -log 10 [OH - ]

Wie schon erwähnt gibt man pH-Werte 0 ( stark sauer ) und 14 ( stark alkalisch ) an. Wie allerdings aus der Definition kann er theoretisch bei starken Basen auch als 14 und bei starken Säuren auch als 0 sein. In der Praxis hat allerdings keine Bedeutung da sich solche pH-Werte handelsüblichen Messgeräten nicht mehr messen lassen.

Als neutral gilt der pH-Wert 7 zum Beispiel Wasser bei 25°C. Nach der Definition kommen H 3 O + vor. Die H 3 O + -Konzentration beträgt nach der Auto protolyse von Wasser (also der Reaktion 2H 2 O → H 3 O + + OH - ) 10 -7 mol/l . Aufgrund der Temperaturabhängigkeit dieser Reaktion ist der pH-Wert des Neutralpunktes temperaturabhängig. In wässrigen gilt für den pH- und den pOH-Wert Zusammenhang: pH + pOH = 14.

Lässt man Wasser an der Luft nimmt es aufgrund der sich durch Lösen Kohlendioxid bildenden Kohlensäure einen pH-Wert von etwa 5 an. ist auch der pH-Wert der als dermatologisch neutral bezeichnet wird.

Der pH-Wert bei anderen Lösungsmitteln

Der pH-Wert ist auch für andere protische (also wasserstoffhaltige) Lösungsmittel (z.B. Ammoniak) definiert beruht ebenfalls auf der Autoprotolyse dieser Lösungsmittel. allgemeine Reaktion lautet 2LH → LH 2 + + L - . Der pH-Wert ist dann folgendermaßen definiert Index p weist darauf hin dass es nicht um wässrige aber protische Lösungen handelt):

pH p = -log 10 [LH 2 + ]

Der Neutralpunkt liegt dann natürlich nicht bei 7 sondern hängt vom jeweiligen Lösungsmittel Bsp.: (Wasserfreie) Ameisensäure :

2HCOOH → HCOOH 2 + + HCOO -

Die Konzentration der Produkte liegt bei 10 -3.1 mol/l . Der neutrale pH-Wert ist daher 3.1. anderen Lösungsmittel liegt er selbstverständlich woanders (z.B. Ethanol bei ca. 10).

Bedeutung des pH-Wertes

Die Auswirkung des pH-Werts auf das Wachstum Pflanzen

Grundsätzlich beeinflusst der pH-Wert des Bodens Verfügbarkeit der Nährsalze (z.B. Fe-Mangel neutralem und pH-Wert).

Zudem schädigen extreme pH-Werte die Pflanzenorgane Regen Verätzungen).

Für den Nährstoffhaushalt von Pflanzen ist Phosphor Schwefel und Kali) Stickstoff von besonderer Stickstoff wird fast immer in Form von Ammonium (NH 4 + Ionen) oder häufiger als Nitrat (NO 3 - Ionen) aufgenommen. Ammonium und Nitrat stehen Böden mit einem pH-Wert von 7 im Bei sauren Böden überwiegen die NH 4 + Ionen bei alkalischen Böden überwiegen die 3 - Ionen.

Wenn nun eine Pflanze aufgrund der der Wurzelmembranen nur NH 4 + aufnehmen kann ist sie an saure gebunden und dementsprechend obligat acidophil (säureliebend). Wenn nur Nitrat NO 3 - aufnehmen kann kann sie nur auf Böden wachsen (obligat basophil). Wenn sie jedoch Ammonium wie Nitrat aufnehmen kann kann sie auf sauren als auch auf basenreichen Böden In Kunstdüngern wird NH 4 NO 3 verwendet d.h. Ammoniumnitrat eine Verbindung von und Ammonium.

Viele Pflanzenarten bevorzugen einen bestimmten pH-Bereich. dieser Idealbereich nur leicht über- oder unterschritten ist für die meisten Pflanzen ein normales noch ohne weiteres möglich zumal ein „falscher“ durch andere Wachstums beeinflussende Faktoren ausgeglichen werden (z.B. Sonneneinstrahlung Nährstoffgehalt usw.).

Bei stark zu hohem oder zu pH-Wert sind die Nährstoffe im Boden festgelegt stehen somit für die Pflanzen nur noch zur Verfügung. Außerdem werden bei einem sehr pH-Wert für Pflanzen giftige Stoffe des Bodens Dazu gehören Aluminium und Mangan.

siehe auch Bodenversauerung

Bedeutung des pH-Wertes für Aquariumsbesitzer

Die meisten Fische und Pflanzen sind genug und vertragen den pH-Wert der sich Laufe der Zeit in einem Aquarium von einstellt. Allerdings vertragen dies eben einige spezielle und vor allem Seewasser-Aquarien nicht.



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