હાઇડ્રોજન આયન સંકેત (મોલારિટી) પરથી pH મૂલ્ય ગણો. આ સરળ સાધન [H+] મોલારિટી ને રસાયણ, જીવનવિજ્ઞાન અને પાણીની પરીક્ષણ એપ્લિકેશનો માટે pH સ્કેલ મૂલ્યોમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
સૂત્ર
pH = -log10([H+])
pH એ કોઈ ઉકેલ કેટલું ઍસિડિક અથવા આધારભૂત છે તે માપ છે.
7 કરતા ઓછું pH ઍસિડિક છે, 7 તટસ્થ છે, અને 7 કરતા વધુ આધારભૂત છે.
pH મૂલ્ય ગણક એ એક અનિવાર્ય સાધન છે જે હાઇડ્રોજન આયન [H+] ના સંકેત પર આધારિત કોઈ ઉકેલની આસિડિટી અથવા આલ્કલિનિટી નક્કી કરવા માટે છે. pH, જે "હાઇડ્રોજનની સંભાવના" માટે છે, એ એક લોગારિધમિક સ્કેલ છે જે બતાવે છે કે કોઈ ઉકેલ કેટલો આસિડિક અથવા બેઝિક છે. આ ગણક તમને હાઇડ્રોજન આયનની સંકેત (મોલરિટી) ને એક વપરાશકર્તા-મિત્ર pH મૂલ્યમાં ઝડપથી રૂપાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે રાસાયણશાસ્ત્ર, જીવવિજ્ઞાન, પર્યાવરણ વિજ્ઞાન અને દૈનિક જીવનમાં વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે મહત્વપૂર્ણ છે. તમે વિદ્યાર્થી, સંશોધક અથવા વ્યાવસાયિક હોવ, આ સાધન ચોકસાઈ અને સરળતાથી pH મૂલ્યોની ગણતરી કરવાની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.
pH મૂલ્ય હાઇડ્રોજન આયનની મોલર કન્સન્ટ્રેશનના નેગેટિવ લોગારિધમ (બેઝ 10) નો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
જ્યાં:
આ લોગારિધમિક સ્કેલ કુદરતમા મળતા હાઇડ્રોજન આયનોની કન્સન્ટ્રેશનના વ્યાપક શ્રેણીને (જે ઘણા ઓર્ડર ઓફ મેગ્નિટ્યુડમાં ફેલાય છે) વધુ વ્યવસ્થિત સ્કેલમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે સામાન્ય રીતે 0 થી 14 વચ્ચે હોય છે.
pH સ્કેલ લોગારિધમિક છે, જેનો અર્થ એ છે કે pH માં દરેક એકમનો ફેરફાર હાઇડ્રોજન આયનની કન્સન્ટ્રેશનમાં દસગણાનો ફેરફાર દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે:
વ્યવહારિક ઉદ્દેશો માટે, pH મૂલ્યો સામાન્ય રીતે એક અથવા બે દશાંશ સ્થાન સુધી અહેવાલ આપવામાં આવે છે. અમારા ગણક ચોકસાઈ માટે બે દશાંશ સ્થાન સુધીના પરિણામો પ્રદાન કરે છે, જ્યારે વપરાશકર્તા માટે ઉપયોગીતા જાળવે છે.
હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશન દાખલ કરો: તમારા ઉકેલમાં હાઇડ્રોજન આયનોની [H+] મોલરિટી દાખલ કરો (mol/L માં).
ગણતરી કરેલ pH મૂલ્ય જુઓ: ગણક આપોઆપ સંબંધિત pH મૂલ્ય દર્શાવશે.
પરિણામની વ્યાખ્યા કરો:
પરિણામની નકલ કરો: ગણતરી કરેલ pH મૂલ્યને તમારા રેકોર્ડ અથવા વધુ વિશ્લેષણ માટે સાચવવા માટે નકલ બટનનો ઉપયોગ કરો.
ગણક વપરાશકર્તા દાખલ પર નીચેની ચકાસણીઓ કરે છે:
જો અમાન્ય દાખલ શોધવામાં આવે, તો એક ભૂલ સંદેશ તમને યોગ્ય મૂલ્યો પ્રદાન કરવા માટે માર્ગદર્શિત કરશે.
pH સ્કેલ સામાન્ય રીતે 0 થી 14 સુધી હોય છે, જેમાં 7 તટસ્થ હોય છે. આ સ્કેલ ઉકેલો વર્ગીકૃત કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે:
| pH શ્રેણી | વર્ગીકરણ | ઉદાહરણો |
|---|---|---|
| 0-2 | મજબૂત આસિડિક | બેટરીનું એસિડ, પેટનું એસિડ |
| 3-6 | આસિડિક | લીંબુનું રસ, વીનેગર, કોફી |
| 7 | તટસ્થ | શુદ્ધ પાણી |
| 8-11 | બેઝિક | સમુદ્રનું પાણી, બેકિંગ સોડા, સોપ |
| 12-14 | મજબૂત બેઝિક | ઘરેલુ એમોનિયા, બલીછ, ડ્રેન ક્લીનર |
pH સ્કેલ ખાસ કરીને ઉપયોગી છે કારણ કે તે હાઇડ્રોજન આયનોની વ્યાપક કન્સન્ટ્રેશનને વધુ વ્યવસ્થિત સંખ્યાત્મક શ્રેણીમાં સંકોચિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, pH 1 અને pH 7 વચ્ચેનો તફાવત 1,000,000-ગણાનો તફાવત દર્શાવે છે.
pH મૂલ્ય ગણકના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં અનેક એપ્લિકેશન્સ છે:
એક બાગવાણી કરનાર પોતાની માટીનું પરીક્ષણ કરે છે અને શોધે છે કે તેનું pH 5.5 છે, પરંતુ તે તટસ્થ જમીન (pH 7) પસંદ કરનાર છોડ ઉગાડવા માંગે છે. pH ગણકનો ઉપયોગ કરીને:
આ દર્શાવે છે કે બાગવાણી કરનારને જમીનમાં હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશનને 31.6 ગણું ઘટાડવું પડશે, જે જમીનમાં યોગ્ય માત્રામાં લાઇમ ઉમેરવાથી પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
જ્યારે pH આસિડિટી અને આલ્કલિનિટીના માપ માટે સૌથી સામાન્ય માપ છે, ત્યાં વિકલ્પી પદ્ધતિઓ છે:
ટાઇટ્રેબલ આસિડિટી: ફક્ત મુક્ત હાઇડ્રોજન આયનો નહીં, પરંતુ કુલ આસિડ સામગ્રીને માપે છે. ખોરાક વિજ્ઞાન અને વાઇન બનાવવામાં ઘણી વખત ઉપયોગમાં લેવાય છે.
pOH સ્કેલ: હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન કન્સન્ટ્રેશનને માપે છે. pH અને pOH વચ્ચેની સંબંધિત સમીકરણ: pH + pOH = 14 (25°C પર).
આસિડ-બેઝ સૂચકાંકો: તે રાસાયણિકો જે ચોક્કસ pH મૂલ્યો પર રંગ બદલે છે, સંખ્યાત્મક માપણ વિના દૃશ્ય સૂચકતા પ્રદાન કરે છે.
ઇલેક્ટ્રિકલ કન્ડક્ટિવિટી: કેટલીક એપ્લિકેશન્સમાં, ખાસ કરીને માટી વિજ્ઞાનમાં, ઇલેક્ટ્રિકલ કન્ડક્ટિવિટી આયન સામગ્રી વિશે માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે.
pH ની પરિકલ્પના 1909 માં ડેનિશ રાસાયણશાસ્ત્રી સોઇરેન પીટર લૌરિટ્ઝ સોરેન્સન દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી હતી જ્યારે તેઓ કોપનહેગનમાં કાર્લ્સબર્ગ લેબોરેટરીમાં કામ કરી રહ્યા હતા. pH માં "p" "પોટેન્ઝ" (જર્મનમાં "શક્તિ") માટે છે, અને "H" હાઇડ્રોજન આયનને દર્શાવે છે.
પ્રારંભમાં, pH ને માત્ર હાઇડ્રોજન આયનની પ્રવૃત્તિના નેગેટિવ લોગારિધમ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યું હતું. તેમ છતાં, જેમ જેમ આસિડ-બેઝ રાસાયણશાસ્ત્રની સમજણ વિકસતી ગઈ, તેમ તેમ સિદ્ધાંતની માળખાકીય પણ:
આ સિદ્ધાંતિક પ્રગતિઓએ pH અને તેની મહત્વતા વિશેની અમારી સમજણને સુધારી છે.
હવે વિવિધ પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓમાં pH ગણતરી ફોર્મ્યુલા અમલમાં મૂકવાની ઉદાહરણો અહીં છે:
1' Excel ફોર્મ્યુલા pH ગણનાના માટે
2=IF(A1>0, -LOG10(A1), "અમાન્ય દાખલ")
3
4' જ્યાં A1 હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશન mol/L માં છે
51import math
2
3def calculate_ph(hydrogen_ion_concentration):
4 """
5 હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશનમાંથી pH ગણવું mol/L માં
6
7 Args:
8 hydrogen_ion_concentration: H+ આયનોની મોલર કન્સન્ટ્રેશન
9
10 Returns:
11 pH મૂલ્ય અથવા અમાન્ય ઇનપુટ હોય તો None
12 """
13 if hydrogen_ion_concentration <= 0:
14 return None
15
16 ph = -math.log10(hydrogen_ion_concentration)
17 return round(ph, 2)
18
19# ઉદાહરણ ઉપયોગ
20concentration = 0.001 # 0.001 mol/L
21ph = calculate_ph(concentration)
22print(f"pH: {ph}") # આઉટપુટ: pH: 3.0
231function calculatePH(hydrogenIonConcentration) {
2 // ઇનપુટ માન્યતા
3 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
4 return null;
5 }
6
7 // pH ગણવું: pH = -log10(concentration)
8 const pH = -Math.log10(hydrogenIonConcentration);
9
10 // 2 દશાંશ સ્થાન સુધી રાઉન્ડ કરો
11 return Math.round(pH * 100) / 100;
12}
13
14// ઉદાહરણ ઉપયોગ
15const concentration = 0.0000001; // 10^-7 mol/L
16const pH = calculatePH(concentration);
17console.log(`pH: ${pH}`); // આઉટપુટ: pH: 7
181public class PHCalculator {
2 /**
3 * હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશનમાંથી pH ગણવું
4 *
5 * @param hydrogenIonConcentration Concentration in mol/L
6 * @return pH મૂલ્ય અથવા અમાન્ય ઇનપુટ હોય તો null
7 */
8 public static Double calculatePH(double hydrogenIonConcentration) {
9 // ઇનપુટ માન્યતા
10 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
11 return null;
12 }
13
14 // pH ગણવું
15 double pH = -Math.log10(hydrogenIonConcentration);
16
17 // 2 દશાંશ સ્થાન સુધી રાઉન્ડ કરો
18 return Math.round(pH * 100) / 100.0;
19 }
20
21 public static void main(String[] args) {
22 double concentration = 0.01; // 0.01 mol/L
23 Double pH = calculatePH(concentration);
24
25 if (pH != null) {
26 System.out.printf("pH: %.2f%n", pH); // આઉટપુટ: pH: 2.00
27 } else {
28 System.out.println("અમાન્ય ઇનપુટ");
29 }
30 }
31}
321#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4
5double calculatePH(double hydrogenIonConcentration) {
6 // ઇનપુટ માન્યતા
7 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
8 return -1; // અમાન્ય ઇનપુટ માટે ભૂલ કોડ
9 }
10
11 // pH ગણવું
12 double pH = -log10(hydrogenIonConcentration);
13
14 // 2 દશાંશ સ્થાન સુધી રાઉન્ડ કરો
15 return round(pH * 100) / 100;
16}
17
18int main() {
19 double concentration = 0.0001; // 0.0001 mol/L
20 double pH = calculatePH(concentration);
21
22 if (pH >= 0) {
23 std::cout << "pH: " << std::fixed << std::setprecision(2) << pH << std::endl;
24 // આઉટપુટ: pH: 4.00
25 } else {
26 std::cout << "અમાન્ય ઇનપુટ" << std::endl;
27 }
28
29 return 0;
30}
311def calculate_ph(hydrogen_ion_concentration)
2 # ઇનપુટ માન્યતા
3 return nil if hydrogen_ion_concentration <= 0
4
5 # pH ગણવું
6 ph = -Math.log10(hydrogen_ion_concentration)
7
8 # 2 દશાંશ સ્થાન સુધી રાઉન્ડ કરો
9 (ph * 100).round / 100.0
10end
11
12# ઉદાહરણ ઉપયોગ
13concentration = 0.000001 # 10^-6 mol/L
14ph = calculate_ph(concentration)
15
16if ph
17 puts "pH: #{ph}" # આઉટપુટ: pH: 6.0
18else
19 puts "અમાન્ય ઇનપુટ"
20end
21સામાન્ય પદાર્થોના pH ને સમજવું pH સ્કેલને સંદર્ભમાં મૂકવામાં મદદ કરે છે:
| પદાર્થ | અંદાજિત pH | વર્ગીકરણ |
|---|---|---|
| બેટરીનું એસિડ | 0-1 | મજબૂત આસિડિક |
| પેટનું એસિડ | 1-2 | મજબૂત આસિડિક |
| લીંબુનું રસ | 2-3 | આસિડિક |
| વીનેગર | 2.5-3.5 | આસિડિક |
| ઓરેન્જ જ્યૂસ | 3.5-4 | આસિડિક |
| કોફી | 5-5.5 | આસિડિક |
| દૂધ | 6.5-6.8 | થોડી આસિડિક |
| શુદ્ધ પાણી | 7 | તટસ્થ |
| માનવ રક્ત | 7.35-7.45 | થોડી બેઝિક |
| સમુદ્રનું પાણી | 7.5-8.4 | થોડી બેઝિક |
| બેકિંગ સોડા ઉકેલ | 8.5-9 | બેઝિક |
| સોપ | 9-10 | બેઝિક |
| ઘરેલુ એમોનિયા | 11-11.5 | મજબૂત બેઝિક |
| બલીછ | 12.5-13 | મજબૂત બેઝિક |
| ડ્રેન ક્લીનર | 14 | મજબૂત બેઝિક |
આ કોષ્ટક દર્શાવે છે કે pH સ્કેલ દૈનિક જીવનમાં આપણે સામનો કરેલા પદાર્થો સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે, મજબૂત આસિડિક બેટરીના એસિડથી લઈને મજબૂત બેઝિક ડ્રેન ક્લીનર સુધી.
pH એ કોઈ ઉકેલ કેટલો આસિડિક અથવા બેઝિક છે તે માપ છે. ખાસ કરીને, તે હાઇડ્રોજન આયનોની [H+]ની કન્સન્ટ્રેશનને માપે છે. pH સ્કેલ સામાન્ય રીતે 0 થી 14 સુધી હોય છે, જેમાં 7 તટસ્થ હોય છે. 7 ની નીચેના મૂલ્યો આસિડિક ઉકેલો દર્શાવે છે, જ્યારે 7 ની ઉપરના મૂલ્યો બેઝિક (આલ્કલાઇન) ઉકેલો દર્શાવે છે.
pH ને નીચેની સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે: pH = -log₁₀[H+], જ્યાં [H+] ઉકેલમાં હાઇડ્રોજન આયનોની મોલર કન્સન્ટ્રેશન છે (mol/L). આ લોગારિધમિક સંબંધનો અર્થ એ છે કે pH માં દરેક એકમનો ફેરફાર હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશનમાં દસગણાનો ફેરફાર દર્શાવે છે.
હા, જો કે પરંપરાગત pH સ્કેલ 0 થી 14 સુધીની છે, પરંતુ અત્યંત આસિડિક ઉકેલો નકારાત્મક pH મૂલ્યો ધરાવી શકે છે, અને અત્યંત બેઝિક ઉકેલો pH મૂલ્યો 14 કરતાં વધુ હોઈ શકે છે. આ અતિશય મૂલ્યો દૈનિક પરિસ્થિતિઓમાં અસામાન્ય છે, પરંતુ કેન્દ્રિત એસિડ અથવા બેઝમાં થઈ શકે છે.
તાપમાન pH માપણને બે રીતે અસર કરે છે: તે પાણીના વિઘટન સ્થિરાંક (Kw) ને બદલાવે છે અને pH માપન ઉપકરણોની કામગીરીને અસર કરે છે. સામાન્ય રીતે, જ્યારે તાપમાન વધે છે, ત્યારે શુદ્ધ પાણીનું pH ઘટે છે, અને ઉચ્ચ તાપમાન પર તટસ્થ pH 7 ની નીચે ખસે છે.
pH હાઇડ્રોજન આયન [H+] ની કન્સન્ટ્રેશનને માપે છે, જ્યારે pOH હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન [OH-] ની કન્સન્ટ્રેશનને માપે છે. તેઓ નીચેની સમીકરણ દ્વારા સંબંધિત છે: pH + pOH = 14 (25°C પર). જ્યારે pH વધે છે, ત્યારે pOH ઘટે છે, અને તેના વિરુદ્ધ પણ સાચું છે.
pH સ્કેલ લોગારિધમિક છે કારણ કે કુદરત અને પ્રયોગશાળાના ઉકેલોમાં હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશન ઘણા ઓર્ડર ઓફ મેગ્નિટ્યુડમાં બદલાઈ શકે છે. લોગારિધમિક સ્કેલ આ વ્યાપક શ્રેણીને વધુ વ્યવસ્થિત સંખ્યાત્મક શ્રેણીમાં સંકોચે છે, જે આસિડિટી સ્તરોને વ્યક્ત અને તુલના કરવા માટે સરળ બનાવે છે.
મોલરિટીમાંથી pH ગણતરીઓ સૌથી ચોકસાઈથી પાતળા ઉકેલો માટે છે. કેન્દ્રિત ઉકેલોમાં, આયનો વચ્ચેની ક્રિયાઓ તેમની પ્રવૃત્તિને અસર કરી શકે છે, જે સરળ pH = -log[H+] ફોર્મ્યુલાને ઓછા ચોકસાઈમાં બનાવે છે. કેન્દ્રિત ઉકેલોમાં ચોકસાઈ માટે પ્રવૃત્તિ ગુણકોને ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ.
જ્યારે એસિડ અને બેઝને મિશ્રિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ ન્યુટ્રલાઇઝેશન પ્રતિક્રિયા કરે છે, પાણી અને એક મીઠું ઉત્પન્ન કરે છે. પરિણામે pH એ એસિડ અને બેઝની સંબંધિત શક્તિઓ અને કન્સન્ટ્રેશન પર આધાર રાખે છે. જો મજબૂત એસિડ અને મજબૂત બેઝની સમાન માત્રાઓ મિશ્રિત કરવામાં આવે, તો resulting ઉકેલનું pH 7 હશે.
બહુજ જીવવિજ્ઞાનિક પ્રણાલીઓ સંકુચિત pH શ્રેણીઓમાં કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માનવ રક્ત pH 7.35 અને 7.45 વચ્ચે જ રહેવું જોઈએ. pH માં ફેરફારો પ્રોટીનની રચના, એન્ઝાઇમની પ્રવૃત્તિ, અને કોષીય કાર્યને અસર કરી શકે છે. ઘણા જીવસૃષ્ટિઓમાં યોગ્ય pH સ્તરો જાળવવા માટે બફર સિસ્ટમો હોય છે.
pH બફર્સ એ ઉકેલો છે જે નાના પ્રમાણમાં એસિડ અથવા બેઝ ઉમેરવામાં pH માં ફેરફારોને રોકે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે એક નબળા એસિડ અને તેના સંકુચિત બેઝ (અથવા એક નબળા બેઝ અને તેના સંકુચિત એસિડ) નો સમાવેશ કરે છે. બફર્સ ઉમેરવામાં આવેલા એસિડ અથવા બેઝને ન્યૂટ્રલાઇઝ કરીને, ઉકેલમાં સ્થિર pH જાળવવામાં મદદ કરે છે.
સોરેન્સન, એસ. પી. એલ. (1909). "એન્ઝાઇમ અભ્યાસ II: એન્ઝાઇમ પ્રતિક્રિયાઓમાં હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશનનું માપ અને મહત્વ." બાયોકેમિકલ ઝર્નલ, 21, 131-304.
હેરિસ, ડી. સી. (2010). ક્વાન્ટિટેટિવ કેમિકલ એનાલિસિસ (8મું સંસ્કરણ). ડબલ્યુ. એચ. ફ્રીમેન અને કંપની.
સ્કોગ, ડી. એ., વેસ્ટ, ડી. એમ., હોલર, ફી. જેઓ., & ક્રાઉચ, એસ. આર. (2013). ફંડામેન્ટલ્સ ઓફ એનાલિટિકલ કેમિસ્ટ્રી (9મું સંસ્કરણ). સેંગેજ લર્નિંગ.
"pH." એનસાયક્લોપીડિયા બ્રિટાનિકા, https://www.britannica.com/science/pH. 3 ઓગસ્ટ 2024 ને પ્રવેશ કર્યો.
"એસિડ અને બેઝ." ખાન અકાદમી, https://www.khanacademy.org/science/chemistry/acids-and-bases-topic. 3 ઓગસ્ટ 2024 ને પ્રવેશ કર્યો.
"pH સ્કેલ." અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટી, https://www.acs.org/education/resources/highschool/chemmatters/past-issues/archive-2014-2015/ph-scale.html. 3 ઓગસ્ટ 2024 ને પ્રવેશ કર્યો.
લોઅર, એસ. (2020). "એસિડ-બેઝ સમતોલતા અને ગણતરીઓ." Chem1 વર્ચ્યુઅલ ટેક્સ્ટબુક, http://www.chem1.com/acad/webtext/pdf/c1xacid1.pdf. 3 ઓગસ્ટ 2024 ને પ્રવેશ કર્યો.
તમે તમારા ઉકેલો માટે pH મૂલ્યોની ગણતરી કરવા માટે તૈયાર છો? અમારી pH મૂલ્ય ગણકનો ઉપયોગ કરીને હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશનોને pH મૂલ્યોમાં માત્ર થોડા ક્લિકમાં રૂપાંતરિત કરવું સરળ છે. તમે રાસાયણશાસ્ત્રના હોમવર્ક પર કામ કરી રહ્યા છો, પ્રયોગાત્મક ડેટાની વિશ્લેષણ કરી રહ્યા છો, અથવા ઉદ્યોગ પ્રક્રિયાઓની દેખરેખ રાખી રહ્યા છો, આ સાધન ઝડપી અને ચોકસાઈથી પરિણામો પ્રદાન કરે છે.
હવે તમારા હાઇડ્રોજન આયન કન્સન્ટ્રેશન દાખલ કરો અને શરૂ કરો!
તમારા વર્કફ્લો માટે ઉપયોગી થવાના વધુ સાધનો શોધો