Forstå pH-værdien af natriumcarbonatopløsninger i vand

Af Jack Brubaker
Opdateret 24. marts 2022

Vand

Vand (H₂ O) gennemgår autodissociation, en selvioniseringsproces, der opdeler det i hydrogenioner (H ⁺ ) og hydroxidioner (OH ^- ):

H₂ O → H ⁺ + OH ^-

pH

pH-skalaen kvantificerer koncentrationen af H ⁺ i en opløsning, der går fra 0 til 14. En pH>7 angiver en alkalisk (basisk) opløsning, <7 angiver surhedsgrad, og 7 repræsenterer neutralitet.

Natriumcarbonat

Natriumcarbonat (Na₂ CO₃ ), almindeligvis kendt som vaskesodavand, dissocieres i vand for at frigive natriumioner (Na ⁺ ) og carbonationer (CO₃ ^2- ):

Na₂ CO₃ → 2 Na ⁺ + CO₃ ^2-

Na ⁺ ioner er tilskuerioner og påvirker ikke pH. I modsætning hertil CO₃ ^2- reagerer med vand, genererer hydroxidioner og hæver derved opløsningens pH:

CO₃ ^2- + H₂ O → HCO₃ ^- + OH ^-

Koncentration og pH

pH er direkte proportional med koncentrationen af opløst natriumcarbonat. For eksempel ved at tilføje to spiseskefulde Na₂ CO₃ til et glas vand giver en højere pH end tilsætning af en spiseskefuld, fordi den større ionstyrke øger OH ^- koncentration.

Blandevejledning

Videnskabelige målinger bekræfter følgende pH-værdier for standardiserede opløsninger:

• 1 g (0,035 oz) Na₂ CO₃ opløst og fortyndet til 1L (≈1 quart) → pH=11,37
• 5 g (0,18 oz) Na₂ CO₃ opløst og fortyndet til 1L (≈1 quart) → pH=11,58
• 10 g (0,35 oz) Na₂ CO₃ opløst og fortyndet til 1L (≈1 quart) → pH=11,70