คำนวณค่า pH ของสารละลายจากความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจน เครื่องคำนวณที่ใช้งานง่ายนี้ให้ผลลัพธ์ทันทีสำหรับสารละลายที่เป็นกรด เป็นกลาง และเป็นเบส พร้อมการแสดงผลแบบกราฟ pH
กรอกความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในหน่วย mol/L
pH = -log10([H+])
pH मूल्य कैलकुलेटर एक शक्तिशाली उपकरण है जिसे एक समाधान के pH मूल्य को जल्दी और सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता ([H+]) पर आधारित है। pH रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, पर्यावरण विज्ञान, और कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक मौलिक माप है, जो एक समाधान में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के नकारात्मक लघुगणक (आधार 10) का प्रतिनिधित्व करता है। यह लघुगणक पैमाना आमतौर पर 0 से 14 तक होता है, जिसमें 7 तटस्थ होता है, 7 से नीचे के मान अम्लीयता को दर्शाते हैं, और 7 से ऊपर के मान क्षारीयता (आधारता) को दर्शाते हैं।
हमारा कैलकुलेटर एक सहज इंटरफ़ेस प्रदान करता है जहाँ आप बस हाइड्रोजन आयन की सांद्रता को मोल प्रति लीटर (mol/L) में इनपुट कर सकते हैं, और यह तुरंत संबंधित pH मूल्य की गणना करता है। इससे मैन्युअल लघुगणकीय गणनाओं की आवश्यकता समाप्त हो जाती है और यह स्पष्ट दृश्य प्रतिनिधित्व प्रदान करता है कि आपका समाधान pH पैमाने पर कहाँ स्थित है।
चाहे आप अम्ल-आधार रसायन विज्ञान के बारे में सीख रहे एक छात्र हों, नमूनों का विश्लेषण करने वाले प्रयोगशाला तकनीशियन हों, या रासायनिक प्रक्रियाओं की निगरानी करने वाले उद्योग के पेशेवर हों, यह pH मूल्य कैलकुलेटर सटीकता और आसानी के साथ pH मान निर्धारित करने के लिए एक सुव्यवस्थित दृष्टिकोण प्रदान करता है।
pH मूल्य निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:
जहाँ:
यह लघुगणकीय सूत्र का अर्थ है कि:
उदाहरण के लिए:
अत्यधिक pH मान: जबकि pH पैमाना पारंपरिक रूप से 0 से 14 तक होता है, यह सिद्धांत रूप से अनियंत्रित है। अत्यधिक सांद्रित अम्लों का pH मान 0 से नीचे (नकारात्मक pH) हो सकता है, और अत्यधिक सांद्रित क्षारों का pH मान 14 से ऊपर हो सकता है।
शून्य या नकारात्मक सांद्रता: हाइड्रोजन आयन की सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए ताकि लघुगणक परिभाषित किया जा सके। हमारा कैलकुलेटर इनपुट को मान्य करता है ताकि केवल सकारात्मक मानों को संसाधित किया जा सके।
बहुत छोटी सांद्रताएँ: अत्यधिक पतले समाधानों (बहुत कम हाइड्रोजन आयन सांद्रता) के लिए, pH बहुत उच्च हो सकता है। कैलकुलेटर इन मामलों को उचित रूप से संभालता है।
pOH के साथ संबंध: 25°C पर जल समाधानों में, pH + pOH = 14, जहाँ pOH हाइड्रॉक्साइड आयन की सांद्रता [OH-] का नकारात्मक लघुगणक है।
हमारे pH मूल्य कैलकुलेटर का उपयोग करना सरल है:
हाइड्रोजन आयन की सांद्रता दर्ज करें: दिए गए क्षेत्र में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता [H+] को mol/L में इनपुट करें। इसे मानक नोटेशन (जैसे, 0.0001) या वैज्ञानिक नोटेशन (जैसे, 1e-4) में दर्ज किया जा सकता है।
परिणाम देखें: जैसे ही आप एक मान्य सांद्रता दर्ज करते हैं, कैलकुलेटर स्वचालित रूप से pH मान की गणना करता है। परिणाम सटीकता के लिए दो दशमलव स्थानों के साथ प्रदर्शित किया जाता है।
परिणाम की व्याख्या करें:
दृश्य प्रतिनिधित्व: कैलकुलेटर में एक रंग-कोडित pH पैमाने का दृश्यांकन शामिल है जो दिखाता है कि आपका गणना किया गया pH मान अम्लीय से क्षारीय स्पेक्ट्रम पर कहाँ स्थित है।
परिणाम की कॉपी करें: आप रिपोर्टों, असाइनमेंट, या आगे की गणनाओं के लिए "कॉपी" बटन पर क्लिक करके आसानी से गणना किया गया pH मान अपने क्लिपबोर्ड पर कॉपी कर सकते हैं।
pH मूल्य कैलकुलेटर के विभिन्न क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग हैं:
हालांकि हमारा pH मूल्य कैलकुलेटर हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करने के लिए एक सीधा तरीका प्रदान करता है, pH निर्धारित करने या मापने के लिए वैकल्पिक दृष्टिकोण हैं:
pH मीटर: इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जिनमें एक प्रॉब होती है जो सीधे एक समाधान के pH को मापती है। ये प्रयोगशालाओं और उद्योग में वास्तविक समय में माप के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
pH संकेतक कागज: कागज की पट्टियाँ जिनमें pH-संवेदनशील रंग होते हैं जो समाधान के pH के आधार पर रंग बदलते हैं। ये त्वरित लेकिन कम सटीक माप प्रदान करते हैं।
pH संकेतक समाधान: तरल संकेतक जैसे फेनोल्फ्थेलीन, मेथिल ऑरेंज, या यूनिवर्सल इंडिकेटर जो विशिष्ट pH रेंज में रंग बदलते हैं।
pH को pOH से गणना करना: यदि हाइड्रॉक्साइड आयन की सांद्रता [OH-] ज्ञात है, तो pH को pH + pOH = 14 (25°C पर) के संबंध का उपयोग करके गणना की जा सकती है।
अम्ल/क्षार की सांद्रता से pH की गणना करना: मजबूत अम्लों या क्षारों के लिए, pH को सीधे अम्ल या क्षार की सांद्रता से अनुमानित किया जा सकता है।
स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधियाँ: pH-संवेदनशील रंगों के अवशोषण के आधार पर pH निर्धारित करने के लिए UV-visible स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करना।
pH की अवधारणा पहली बार डेनिश रसायनज्ञ सोरेन पीटर लॉरिट्ज़ सोरेनसेन द्वारा 1909 में कोपेनहेगन में कार्ल्सबर्ग प्रयोगशाला में काम करते समय पेश की गई थी। सोरेनसेन बीयर उत्पादन में एंजाइमों पर हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के प्रभाव का अध्ययन कर रहे थे जब उन्होंने pH पैमाने को अम्लीयता व्यक्त करने के एक सरल तरीके के रूप में विकसित किया।
"pH" शब्द "हाइड्रोजन का संभावितता" या "हाइड्रोजन की शक्ति" के लिए खड़ा है। सोरेनसेन ने मूल रूप से pH को ग्राम-समकक्षों प्रति लीटर में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के नकारात्मक लघुगणक के रूप में परिभाषित किया। आधुनिक परिभाषा मोल प्रति लीटर का उपयोग करती है।
pH पैमाना विज्ञान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मापों में से एक बन गया है, जिसके अनुप्रयोग सोरेनसेन के बीयर उत्पादन में मूल कार्य से बहुत आगे बढ़ गए हैं। आज, pH माप अनगिनत वैज्ञानिक, चिकित्सा, पर्यावरणीय, और औद्योगिक अनुप्रयोगों में मौलिक है।
pH एक पैमाना है जिसका उपयोग एक जल समाधान की अम्लीयता या क्षारीयता को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। यह एक समाधान में हाइड्रोजन आयनों (H+) की सांद्रता को मापता है। pH पैमाना आमतौर पर 0 से 14 तक होता है, जिसमें 7 तटस्थ होता है। 7 से नीचे के मान अम्लीयता (H+ की उच्च सांद्रता) को दर्शाते हैं, जबकि 7 से ऊपर के मान क्षारीयता या आधारिकता (H+ की कम सांद्रता) को दर्शाते हैं।
pH को हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के नकारात्मक आधार-10 लघुगणक के रूप में गणना की जाती है: pH = -log10[H+]. उदाहरण के लिए, यदि हाइड्रोजन आयन की सांद्रता 1 × 10^-7 mol/L है, तो pH 7 है।
हाँ, हालांकि पारंपरिक pH पैमाना 0 से 14 तक होता है, अत्यधिक अम्लीय समाधानों का नकारात्मक pH मान हो सकता है, और अत्यधिक क्षारीय समाधानों का pH मान 14 से ऊपर हो सकता है। ये अत्यधिक सांद्रित अम्ल या क्षार समाधानों और कुछ औद्योगिक प्रक्रियाओं में देखे जाते हैं।
तापमान pH माप को दो तरीकों से प्रभावित करता है: यह जल की आयनन स्थिरांक (Kw) को बदलता है और pH मापने वाले उपकरणों के प्रदर्शन को प्रभावित करता है। सामान्यतः, जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, तटस्थ pH 7 से थोड़ा नीचे चला जाता है। हमारा कैलकुलेटर मानक तापमान (25°C) को मानता है जहाँ तटस्थ pH बिल्कुल 7 होता है।
25°C पर जल समाधानों में, pH और pOH के बीच संबंध है: pH + pOH = 14। pOH हाइड्रॉक्साइड आयन की सांद्रता [OH-] का नकारात्मक लघुगणक है। यह संबंध जल के आयनन स्थिरांक (Kw = 1 × 10^-14 at 25°C) से आता है।
हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना सिद्धांत रूप से सटीक है, लेकिन व्यावहारिक रूप से, सटीकता इस बात पर निर्भर करती है कि हाइड्रोजन आयन की सांद्रता कितनी सटीकता से ज्ञात है। जटिल समाधानों में कई आयन या गैर-मानक परिस्थितियों में, गणना किया गया pH मापी गई मानों से भिन्न हो सकता है क्योंकि आयनिक इंटरैक्शन और गतिविधि प्रभाव होते हैं।
pH हाइड्रोजन आयन की सांद्रता का एक माप है, जबकि बफर समाधान विशेष रूप से तैयार मिश्रण होते हैं जो थोड़े मात्रा में अम्ल या क्षार जोड़े जाने पर pH में बदलाव का प्रतिरोध करते हैं। बफर आमतौर पर एक कमजोर अम्ल और उसके समकक्ष क्षार (या एक कमजोर क्षार और उसके समकक्ष अम्ल) के उचित अनुपात में होते हैं।
अधिकांश जैविक प्रणालियाँ संकीर्ण pH रेंज के भीतर सबसे अच्छा कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, मानव रक्त को 7.35 और 7.45 के बीच pH बनाए रखना चाहिए। एंजाइम, प्रोटीन, और कोशीय प्रक्रियाएँ pH परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं। आदर्श pH से भिन्नताएँ प्रोटीन को डिनैचुर कर सकती हैं, एंजाइम गतिविधि को बाधित कर सकती हैं, और कोशीय कार्यों को बाधित कर सकती हैं।
पारंपरिक pH पैमाना जल समाधानों के लिए परिभाषित है। जबकि गैर-जल सॉल्वेंट्स में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता की अवधारणा मौजूद है, व्याख्या और संदर्भ बिंदु भिन्न होते हैं। हमारा कैलकुलेटर मुख्य रूप से मानक परिस्थितियों में जल समाधानों के लिए डिज़ाइन किया गया है।
pH संकेतक वे पदार्थ हैं (आमतौर पर कमजोर अम्ल या क्षार) जो विशिष्ट pH रेंज में रंग बदलते हैं क्योंकि वे हाइड्रोजन आयनों को प्राप्त या खो देते हैं। विभिन्न संकेतक विभिन्न pH मानों पर रंग बदलते हैं, जो उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी बनाते हैं। यूनिवर्सल संकेतक कई संकेतकों को मिलाकर पूरे pH पैमाने पर रंग परिवर्तन दिखाते हैं।
यहाँ विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं में pH मानों की गणना करने के उदाहरण दिए गए हैं:
1' हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करने के लिए Excel सूत्र
2=IF(A1>0, -LOG10(A1), "त्रुटि: सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए")
3
4' Excel VBA फ़ंक्शन pH गणना के लिए
5Function CalculatePH(hydrogenIonConcentration As Double) As Variant
6 If hydrogenIonConcentration <= 0 Then
7 CalculatePH = "त्रुटि: सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए"
8 Else
9 CalculatePH = -WorksheetFunction.Log10(hydrogenIonConcentration)
10 End If
11End Function
121import math
2
3def calculate_ph(hydrogen_ion_concentration):
4 """
5 हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करें जो mol/L में है
6
7 Args:
8 hydrogen_ion_concentration: H+ आयनों की सांद्रता mol/L में
9
10 Returns:
11 pH मान या त्रुटि संदेश
12 """
13 if hydrogen_ion_concentration <= 0:
14 return "त्रुटि: सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए"
15
16 return -math.log10(hydrogen_ion_concentration)
17
18# उदाहरण उपयोग
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 * हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करें
3 * @param {number} hydrogenIonConcentration - सांद्रता mol/L में
4 * @returns {number|string} pH मान या त्रुटि संदेश
5 */
6function calculatePH(hydrogenIonConcentration) {
7 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
8 return "त्रुटि: सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए";
9 }
10
11 return -Math.log10(hydrogenIonConcentration);
12}
13
14// उदाहरण उपयोग
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 * हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करें
4 *
5 * @param hydrogenIonConcentration सांद्रता mol/L में
6 * @return pH मान
7 * @throws IllegalArgumentException यदि सांद्रता सकारात्मक नहीं है
8 */
9 public static double calculatePH(double hydrogenIonConcentration) {
10 if (hydrogenIonConcentration <= 0) {
11 throw new IllegalArgumentException("सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए");
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("त्रुटि: " + e.getMessage());
24 }
25 }
26}
271# pH की गणना करने के लिए R फ़ंक्शन
2calculate_ph <- function(hydrogen_ion_concentration) {
3 if (hydrogen_ion_concentration <= 0) {
4 stop("त्रुटि: सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए")
5 }
6
7 -log10(hydrogen_ion_concentration)
8}
9
10# उदाहरण उपयोग
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 * हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करें
4 *
5 * @param float $hydrogenIonConcentration सांद्रता mol/L में
6 * @return float|string pH मान या त्रुटि संदेश
7 */
8function calculatePH($hydrogenIonConcentration) {
9 if ($hydrogenIonConcentration <= 0) {
10 return "त्रुटि: सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए";
11 }
12
13 return -log10($hydrogenIonConcentration);
14}
15
16// उदाहरण उपयोग
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 /// हाइड्रोजन आयन की सांद्रता से pH की गणना करें
7 /// </summary>
8 /// <param name="hydrogenIonConcentration">सांद्रता mol/L में</param>
9 /// <returns>pH मान</returns>
10 /// <exception cref="ArgumentException">जब सांद्रता सकारात्मक नहीं हो</exception>
11 public static double CalculatePH(double hydrogenIonConcentration)
12 {
13 if (hydrogenIonConcentration <= 0)
14 {
15 throw new ArgumentException("सांद्रता सकारात्मक होनी चाहिए");
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("त्रुटि: " + e.Message);
32 }
33 }
34}
35सोरेनसेन, एस. पी. एल. (1909). "एंजाइम अध्ययन II. एंजाइम प्रतिक्रियाओं में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता का माप और महत्व". बायोकेमिकल ज़ेच्रिफ्ट. 21: 131–304।
हैरिस, डी. सी. (2010). मात्रात्मक रासायनिक विश्लेषण (8वां संस्करण)। डब्ल्यू. एच. फ्रीमैन और कंपनी।
बेट्स, आर. जी. (1973). pH का निर्धारण: सिद्धांत और अभ्यास (2रा संस्करण)। वाइली।
कोविंगटन, ए. के., बेट्स, आर. जी., और डर्स्ट, आर. ए. (1985). "pH स्केल की परिभाषा, मानक संदर्भ मान, pH माप और संबंधित शब्दावली"। शुद्ध और लागू रसायन। 57(3): 531–542।
स्कोग, डी. ए., वेस्ट, डी. एम., होलर, एफ. जे., और क्राउच, एस. आर. (2013). विश्लेषणात्मक रसायन के मूलभूत सिद्धांत (9वां संस्करण)। सेंजेज लर्निंग।
अंतर्राष्ट्रीय शुद्ध और अनुप्रयुक्त रसायन विज्ञान संघ। (2002). "pH और अम्ल-आधार प्रतिक्रियाएँ"। IUPAC अनुशंसाएँ 2002।
"pH।" विकिपीडिया, विकिमीडिया फाउंडेशन, https://en.wikipedia.org/wiki/PH। 2 अगस्त 2024 को एक्सेस किया गया।
"अम्ल-आधार प्रतिक्रिया।" विकिपीडिया, विकिमीडिया फाउंडेशन, https://en.wikipedia.org/wiki/Acid%E2%80%93base_reaction। 2 अगस्त 2024 को एक्सेस किया गया।
राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान। (2022). "pH और अम्ल-आधार प्रतिक्रियाएँ"। NIST रसायन वेबबुक, SRD 69।
ओफार्ड, सी. ई. (2003). "pH स्केल: अम्ल, आधार, pH और बफर"। वर्चुअल केमबुक, एल्महर्स्ट कॉलेज।
मेटा विवरण सुझाव: हमारे pH मूल्य कैलकुलेटर के साथ तुरंत pH मानों की गणना करें। हाइड्रोजन आयन की सांद्रता दर्ज करें ताकि समाधान की अम्लीयता या क्षारीयता को सटीकता से निर्धारित किया जा सके। मुफ्त ऑनलाइन उपकरण!
क्रिया के लिए कॉल: अब हमारे pH मूल्य कैलकुलेटर का प्रयास करें ताकि आप अपने समाधान की अम्लीयता या क्षारीयता को जल्दी से निर्धारित कर सकें। बस हाइड्रोजन आयन की सांद्रता दर्ज करें और तुरंत, सटीक pH मान प्राप्त करें। अपने परिणाम साझा करें या अपने वैज्ञानिक कार्य को बढ़ाने के लिए हमारे अन्य रसायन विज्ञान कैलकुलेटर का अन्वेषण करें!
ค้นพบเครื่องมือเพิ่มเติมที่อาจมีประโยชน์สำหรับการทำงานของคุณ