हायड्रोजन आयन एकाग्रतेपासून द्रवाचा pH मूल्य गणना करा. हा वापरण्यास सोपा गणक आम्ल, तटस्थ आणि मूलभूत द्रवांसाठी त्वरित परिणाम प्रदान करतो, ज्यामध्ये दृश्य pH स्केल प्रतिनिधित्व आहे.
मोल/एल मध्ये हायड्रोजन आयनाची एकाग्रता प्रविष्ट करा
pH = -log10([H+])
pH मूल्य गणक एक शक्तिशाली साधन आहे जो जलद आणि अचूकपणे एका द्रावणाचा pH मूल्य ठरवण्यासाठी हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवर आधारित आहे ([H+]). pH हा रसायनशास्त्र, जीवशास्त्र, पर्यावरण विज्ञान आणि अनेक औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये एक मूलभूत मापन आहे, जो एका द्रावणामध्ये हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेच्या नकारात्मक लघुगणक (आधार 10) चे प्रतिनिधित्व करतो. हा लघुगणक स्केल सहसा 0 ते 14 पर्यंत असतो, ज्यामध्ये 7 तटस्थ असतो, 7 च्या खालील मूल्ये आम्लता दर्शवतात, आणि 7 च्या वरील मूल्ये क्षारीयता (आधारता) दर्शवतात.
आमचा गणक एक सहज वापरता येण्यासारखा इंटरफेस प्रदान करतो जिथे तुम्ही फक्त हायड्रोजन आयनांची सांद्रता मोल प्रति लिटर (mol/L) मध्ये प्रविष्ट करू शकता, आणि तो त्वरित संबंधित pH मूल्याची गणना करतो. यामुळे मॅन्युअल लघुगणकीय गणनांची आवश्यकता नाही आणि तुमच्या द्रावणाचा pH स्केलवर कुठे आहे याचे स्पष्ट दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान करते.
तुम्ही आम्ल-आधार रसायनशास्त्र शिकणारा विद्यार्थी असाल, नमुन्यांचे विश्लेषण करणारा प्रयोगशाळेतील तंत्रज्ञ असाल, किंवा रासायनिक प्रक्रियांचे निरीक्षण करणारा औद्योगिक व्यावसायिक असाल, तर हा pH मूल्य गणक अचूकता आणि सोपेपणाने pH मूल्ये ठरवण्यासाठी एक सुलभ मार्ग प्रदान करतो.
pH मूल्य खालील सूत्राद्वारे गणना केली जाते:
जिथे:
हा लघुगणकीय सूत्र म्हणजे:
उदाहरणार्थ:
अत्यधिक pH मूल्ये: जरी pH स्केल पारंपरिकपणे 0 ते 14 पर्यंत असला तरी, तो थिओरेटिकली अनियंत्रित आहे. अत्यंत सांद्रित आम्लांना 0 च्या खाली (नकारात्मक pH) pH मूल्य असू शकते, आणि अत्यंत सांद्रित आधारांना 14 च्या वरील pH मूल्य असू शकते.
शून्य किंवा नकारात्मक सांद्रता: हायड्रोजन आयनांची सांद्रता सकारात्मक असावी लागते जेणेकरून लघुगणक निश्चित असू शकेल. आमचा गणक फक्त सकारात्मक मूल्ये प्रक्रिया करण्यासाठी इनपुटची पुष्टी करतो.
खूप लहान सांद्रता: अत्यंत विरळ द्रावणांसाठी (खूप कमी हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रता), pH खूप उच्च असू शकतो. गणक या प्रकरणांचा योग्यरित्या हाताळतो.
pOH सह संबंध: 25°C वर जलद्रावणांमध्ये, pH + pOH = 14, जिथे pOH म्हणजे हायड्रॉक्साइड आयनांची सांद्रता [OH-] चा नकारात्मक लघुगणक.
आमच्या pH मूल्य गणकाचा वापर करणे सोपे आहे:
हायड्रोजन आयनांची सांद्रता प्रविष्ट करा: दिलेल्या क्षेत्रात हायड्रोजन आयनांची [H+] सांद्रता मोल/L मध्ये प्रविष्ट करा. हे मानक नोटेशनमध्ये (उदाहरणार्थ, 0.0001) किंवा वैज्ञानिक नोटेशनमध्ये (उदाहरणार्थ, 1e-4) प्रविष्ट केले जाऊ शकते.
परिणाम पहा: तुम्ही वैध सांद्रता प्रविष्ट करताच गणक स्वयंचलितपणे pH मूल्याची गणना करतो. परिणाम अचूकतेसाठी दोन दशांश स्थानांमध्ये दर्शविला जातो.
परिणामाची व्याख्या करा:
दृश्यमान प्रतिनिधित्व: गणकात एक रंग-कोडीत pH स्केल दृश्य समाविष्ट आहे जो दर्शवतो की तुमचे गणित केलेले pH मूल्य आम्ल ते क्षारीय यामध्ये कुठे आहे.
परिणाम कॉपी करा: तुम्ही "कॉपी" बटणावर क्लिक करून गणित केलेले pH मूल्य तुमच्या क्लिपबोर्डवर सहजपणे कॉपी करू शकता, जेणेकरून ते अहवाल, असाइनमेंट किंवा पुढील गणनांसाठी वापरता येईल.
pH मूल्य गणकाचे विविध क्षेत्रांमध्ये अनेक अनुप्रयोग आहेत:
आमचा pH मूल्य गणक हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करण्याचा एक थेट मार्ग प्रदान करतो, परंतु pH ठरवण्यासाठी किंवा मोजण्यासाठी पर्यायी दृष्टिकोन आहेत:
pH मीटर: इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे ज्यामध्ये एक प्रॉब असतो जो द्रावणाचा pH थेट मोजतो. हे प्रयोगशाळा आणि उद्योगांमध्ये वास्तविक-वेळ मोजमापासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
pH निर्देशक पेपर: pH-संवेदनशील रंगद्रव्यांनी भिजवलेले पेपर पट्टे जे द्रावणाच्या pH वर आधारित रंग बदलतात. हे जलद पण कमी अचूक मोजमाप प्रदान करतात.
pH निर्देशक द्रव: फेनोल्फ्थेलिन, मेथिल ऑरेंज, किंवा युनिव्हर्सल इंडिकेटर सारखे द्रव संकेतक जे विशिष्ट pH श्रेणींमध्ये रंग बदलतात.
pH च्या pOH पासून गणना: जर हायड्रॉक्साइड आयनांची सांद्रता [OH-] ज्ञात असेल, तर pH pH + pOH = 14 (25°C वर) या संबंधाचा वापर करून गणना केली जाऊ शकते.
आम्ल/आधार सांद्रतेवरून pH गणना: मजबूत आम्ल किंवा आधारांसाठी, pH थेट आम्ल किंवा आधाराच्या सांद्रतेवरून अंदाजे ठरवता येतो.
स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक पद्धती: pH-संवेदनशील रंगद्रव्यांच्या शोषणावर आधारित pH ठरवण्यासाठी UV-visible spectroscopy चा वापर करणे.
pH संकल्पना सर्वप्रथम 1909 मध्ये डॅनिश रसायनज्ञ सॉरेन पीटर लॉरिट्झ सॉरेन्सनने कार्ल्सबर्ग प्रयोगशाळेत काम करताना सादर केली. सॉरेन्सन बिअर उत्पादनामध्ये एन्झाइम्सवर हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेचा प्रभाव अध्ययन करत होते, जेव्हा त्याने pH स्केल विकसित केला जो आम्लता व्यक्त करण्याचा एक सोपा मार्ग होता.
"pH" हा शब्द "हायड्रोजनचा संभाव्यतेचा" किंवा "हायड्रोजनचा शक्ती" यासाठी आहे. सॉरेन्सनने pH ला ग्रॅम-समतुल्य प्रति लिटर हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेच्या नकारात्मक लघुगणक म्हणून परिभाषित केले. आधुनिक परिभाषा मोल प्रति लिटरचा वापर करते.
pH स्केल हा विज्ञानातील सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरला जाणारा मापनांपैकी एक बनला आहे, ज्याचे अनुप्रयोग सॉरेन्सनच्या बिअर उत्पादनातील मूळ कामाच्या पलीकडे विस्तारित झाले आहेत. आज, pH मोजमाप अनगिनत वैज्ञानिक, वैद्यकीय, पर्यावरणीय, आणि औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये मूलभूत आहे.
pH हा एक स्केल आहे जो जलद्रावणाच्या आम्लता किंवा क्षारीयतेचे निर्दिष्ट करण्यासाठी वापरला जातो. हे एका द्रावणामध्ये हायड्रोजन आयनांच्या (H+) सांद्रतेचे मोजमाप करते. pH स्केल सहसा 0 ते 14 पर्यंत असतो, ज्यामध्ये 7 तटस्थ असतो. 7 च्या खालील मूल्ये आम्लता दर्शवतात (H+ ची उच्च सांद्रता), तर 7 च्या वरील मूल्ये क्षारीयता किंवा आधारता दर्शवतात (H+ ची कमी सांद्रता).
pH हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेच्या नकारात्मक आधार-10 लघुगणक म्हणून गणित केले जाते: pH = -log10[H+]. उदाहरणार्थ, जर हायड्रोजन आयनांची सांद्रता 1 × 10^-7 mol/L असेल, तर pH 7 आहे.
होय, जरी पारंपरिक pH स्केल 0 ते 14 पर्यंत असला तरी, अत्यंत आम्ल द्रावणांना नकारात्मक pH मूल्ये असू शकतात, आणि अत्यंत क्षारीय द्रावणांना 14 च्या वरील pH मूल्ये असू शकतात. हे अत्यंत सांद्रित आम्ल किंवा आधार द्रावणांमध्ये आणि काही औद्योगिक प्रक्रियांमध्ये आढळतात.
तापमान pH मोजमापावर दोन मार्गांनी प्रभाव टाकतो: ते पाण्याच्या आयनायझेशन स्थिरांक (Kw) ला बदलते आणि pH मोजणारे उपकरणांचे कार्यप्रदर्शन प्रभावित करते. सामान्यतः, तापमान वाढल्यास तटस्थ pH 7 च्या खाली थोडे कमी होते. आमचा गणक मानक तापमान (25°C) मानतो जिथे तटस्थ pH अचूकपणे 7 आहे.
25°C वर जलद्रावणांमध्ये, pH आणि pOH यांच्यात संबंध आहे: pH + pOH = 14. pOH म्हणजे हायड्रॉक्साइड आयनांची सांद्रता [OH-] चा नकारात्मक लघुगणक. हा संबंध पाण्याच्या आयनायझेशन स्थिरांक (Kw = 1 × 10^-14 25°C वर) पासून येतो.
हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना थिओरेटिकली अचूक आहे, परंतु प्रॅक्टिसमध्ये, अचूकता हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेची किती अचूक माहिती आहे यावर अवलंबून असते. अनेक आयन किंवा असामान्य परिस्थिती असलेल्या जटिल द्रावणांसाठी, गणित केलेले pH मोजलेल्या मूल्यांपेक्षा भिन्न असू शकते कारण आयनिक परस्परसंवेदना आणि क्रियाकलाप प्रभाव.
pH म्हणजे हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेचे मोजमाप, तर बफर द्रावण विशेषतः तयार केलेले मिश्रण आहेत जे थोड्या प्रमाणात आम्ल किंवा आधार जोडल्यास pH मध्ये बदलांना प्रतिकार करतात. बफर सामान्यतः एक कमजोर आम्ल आणि त्याचा संलग्न आधार (किंवा एक कमजोर आधार आणि त्याचा संलग्न आम्ल) योग्य प्रमाणात समाविष्ट करतो.
अधिकांश जैविक प्रणालींना संकीर्ण pH श्रेणीमध्ये कार्य करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, मानवाच्या रक्ताचे pH 7.35 ते 7.45 दरम्यान कडकपणे नियंत्रित केले जाते. एन्झाइम्स, प्रोटीन, आणि सेलुलर प्रक्रियांचा pH बदलांवर अत्यंत प्रभाव असतो. आदर्श pH च्या बाहेर जाण्यामुळे प्रोटीन नष्ट होऊ शकतात, एन्झाइम क्रियाकलाप थांबवू शकतात, आणि सेलुलर कार्ये बिघडू शकतात.
पारंपरिक pH स्केल जलद्रावणांसाठी परिभाषित आहे. जरी गैर-जलद्रावणांमध्ये हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेचा विचार केला जातो, तरीही अर्थ आणि संदर्भ बिंदू भिन्न असतात. आमचा गणक मुख्यतः जलद्रावणांसाठी मानक परिस्थितीत तयार केला आहे.
pH निर्देशक म्हणजे पदार्थ (सामान्यतः कमजोर आम्ल किंवा आधार) जे विशिष्ट pH श्रेणींमध्ये रंग बदलतात कारण ते हायड्रोजन आयन मिळवतात किंवा गमावतात. विविध निर्देशक विविध pH मूल्यांवर रंग बदलतात, ज्यामुळे त्यांचा विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी उपयोग होतो. युनिव्हर्सल निर्देशक अनेक निर्देशक एकत्र करून संपूर्ण pH स्केलवर रंग बदल दर्शवतात.
येथे विविध प्रोग्रामिंग भाषांमध्ये हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH मूल्ये गणना करण्याचे उदाहरणे आहेत:
1' हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करण्यासाठी Excel सूत्र
2=IF(A1>0, -LOG10(A1), "त्रुटी: सांद्रता सकारात्मक असावी")
3
4' Excel VBA कार्य pH गणनासाठी
5Function CalculatePH(hydrogenIonConcentration As Double) As Variant
6 If hydrogenIonConcentration <= 0 Then
7 CalculatePH = "त्रुटी: सांद्रता सकारात्मक असावी"
8 Else
9 CalculatePH = -WorksheetFunction.Log10(hydrogenIonConcentration)
10 End If
11End Function
121import math
2
3def calculate_ph(hydrogen_ion_concentration):
4 """
5 हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करा
6
7 Args:
8 hydrogen_ion_concentration: H+ आयनांची सांद्रता mol/L मध्ये
9
10 Returns:
11 pH मूल्य किंवा त्रुटी संदेश
12 """
13 if hydrogen_ion_concentration <= 0:
14 return "त्रुटी: सांद्रता सकारात्मक असावी"
15
16 return -math.log10(hydrogen_ion_concentration)
17
18# उदाहरण वापर
19concentration = 1.0e-7 # 1×10^-7 mol/L
20ph = calculate_ph(concentration)
21print(f"For [H+] = {concentration} mol/L, pH = {ph:.2f}")
221/**
2 * हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करा
3 * @param {number} hydrogenIonConcentration - सांद्रता mol/L मध्ये
4 * @returns {number|string} pH मूल्य किंवा त्रुटी संदेश
5 */
6function calculatePH(hydrogenIonConcentration) {
7 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
8 return "त्रुटी: सांद्रता सकारात्मक असावी";
9 }
10
11 return -Math.log10(hydrogenIonConcentration);
12}
13
14// उदाहरण वापर
15const concentration = 1.0e-3; // 0.001 mol/L
16const pH = calculatePH(concentration);
17console.log(`For [H+] = ${concentration} mol/L, pH = ${pH.toFixed(2)}`);
181public class PHCalculator {
2 /**
3 * हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करा
4 *
5 * @param hydrogenIonConcentration सांद्रता mol/L मध्ये
6 * @return pH मूल्य
7 * @throws IllegalArgumentException जर सांद्रता सकारात्मक नसेल तर
8 */
9 public static double calculatePH(double hydrogenIonConcentration) {
10 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
11 throw new IllegalArgumentException("सांद्रता सकारात्मक असावी");
12 }
13
14 return -Math.log10(hydrogenIonConcentration);
15 }
16
17 public static void main(String[] args) {
18 try {
19 double concentration = 1.0e-9; // 1×10^-9 mol/L
20 double pH = calculatePH(concentration);
21 System.out.printf("For [H+] = %.2e mol/L, pH = %.2f%n", concentration, pH);
22 } catch (IllegalArgumentException e) {
23 System.out.println("त्रुटी: " + e.getMessage());
24 }
25 }
26}
271# pH गणना करण्यासाठी R कार्य
2calculate_ph <- function(hydrogen_ion_concentration) {
3 if (hydrogen_ion_concentration <= 0) {
4 stop("त्रुटी: सांद्रता सकारात्मक असावी")
5 }
6
7 -log10(hydrogen_ion_concentration)
8}
9
10# उदाहरण वापर
11concentration <- 1.0e-5 # 1×10^-5 mol/L
12ph <- calculate_ph(concentration)
13cat(sprintf("For [H+] = %.2e mol/L, pH = %.2f\n", concentration, ph))
141<?php
2/**
3 * हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करा
4 *
5 * @param float $hydrogenIonConcentration सांद्रता mol/L मध्ये
6 * @return float|string pH मूल्य किंवा त्रुटी संदेश
7 */
8function calculatePH($hydrogenIonConcentration) {
9 if ($hydrogenIonConcentration <= 0) {
10 return "त्रुटी: सांद्रता सकारात्मक असावी";
11 }
12
13 return -log10($hydrogenIonConcentration);
14}
15
16// उदाहरण वापर
17$concentration = 1.0e-11; // 1×10^-11 mol/L
18$pH = calculatePH($concentration);
19echo "For [H+] = " . $concentration . " mol/L, pH = " . number_format($pH, 2);
20?>
211using System;
2
3class PHCalculator
4{
5 /// <summary>
6 /// हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेवरून pH गणना करा
7 /// </summary>
8 /// <param name="hydrogenIonConcentration">सांद्रता mol/L मध्ये</param>
9 /// <returns>pH मूल्य</returns>
10 /// <exception cref="ArgumentException">सांद्रता सकारात्मक नसेल तर फेकले जाते</exception>
11 public static double CalculatePH(double hydrogenIonConcentration)
12 {
13 if (hydrogenIonConcentration <= 0)
14 {
15 throw new ArgumentException("सांद्रता सकारात्मक असावी");
16 }
17
18 return -Math.Log10(hydrogenIonConcentration);
19 }
20
21 static void Main()
22 {
23 try
24 {
25 double concentration = 1.0e-4; // 1×10^-4 mol/L
26 double pH = CalculatePH(concentration);
27 Console.WriteLine($"For [H+] = {concentration:0.##e+00} mol/L, pH = {pH:F2}");
28 }
29 catch (ArgumentException e)
30 {
31 Console.WriteLine("त्रुटी: " + e.Message);
32 }
33 }
34}
35सॉरेन्सन, एस. पी. एल. (1909). "एन्झाइम स्टडीज II. एन्झाइम प्रतिक्रियांसाठी हायड्रोजन आयनांच्या सांद्रतेचा मापन आणि महत्त्व". बायोकेमिशियल झेर्नल. 21: 131–304.
हॅरिस, डी. सी. (2010). क्वांटिटेटिव केमिकल विश्लेषण (8वा आवृत्ती). W. H. फ्रीमन आणि कंपनी.
बॅट्स, आर. जी. (1973). pH मोजणे: सिद्धांत आणि प्रथा (2री आवृत्ती). वाईली.
कोव्हिंग्टन, ए. के., बॅट्स, आर. जी., & डर्स्ट, आर. ए. (1985). "pH स्केलची व्याख्या, मानक संदर्भ मूल्ये, pH मोजणे आणि संबंधित शब्दावली". प्योर अँड एप्लाइड केमिस्ट्री. 57(3): 531–542.
स्कोग, डी. ए., वेस्ट, डी. एम., हॉलर, एफ. जे., & क्रौच, एस. आर. (2013). फंडामेंटल्स ऑफ एनालिटिकल केमिस्ट्री (9वा आवृत्ती). सेंजेज लर्निंग.
आंतरराष्ट्रीय शुद्ध आणि अनुप्रयुक्त रसायनशास्त्र संघटना. (2002). "pH आणि आम्ल-आधार प्रतिक्रिया". IUPAC शिफारसी 2002.
"pH." विकिपीडिया, विकिमीडिया फाउंडेशन, https://en.wikipedia.org/wiki/PH. 2 ऑगस्ट 2024 रोजी प्रवेश केला.
"आम्ल-आधार प्रतिक्रिया." विकिपीडिया, विकिमीडिया फाउंडेशन, https://en.wikipedia.org/wiki/Acid%E2%80%93base_reaction. 2 ऑगस्ट 2024 रोजी प्रवेश केला.
राष्ट्रीय मानक आणि तंत्रज्ञान संस्था. (2022). "pH आणि आम्ल-आधार प्रतिक्रिया". NIST रसायनशास्त्र वेबबुक, SRD 69.
ओफार्ट, सी. ई. (2003). "pH स्केल: आम्लता, आधारता, pH आणि बफर्स". वर्चुअल केमबुक, एल्महर्स्ट कॉलेज.
मेटा वर्णन शिफारस: आमच्या pH मूल्य गणकासह त्वरित pH मूल्ये गणना करा. हायड्रोजन आयनांची सांद्रता प्रविष्ट करा आणि अचूकतेसह द्रावणांची आम्लता किंवा क्षारीयता ठरवा. मोफत ऑनलाइन साधन!
कारवाईसाठी कॉल: आमच्या pH मूल्य गणकाचा वापर करून तुमच्या द्रावणाची आम्लता किंवा क्षारीयता त्वरित ठरवा. फक्त हायड्रोजन आयनांची सांद्रता प्रविष्ट करा आणि त्वरित, अचूक pH मूल्ये मिळवा. तुमचे परिणाम सामायिक करा किंवा तुमच्या वैज्ञानिक कामासाठी आमच्या इतर रसायनशास्त्र गणकांचा शोध घ्या!
आपल्या कामच्या प्रक्रियेसाठी उपयुक्त असणारे अधिक उपकरण शोधा.