pH ও pH স্কেলের ধারণা

pH হলো জলীয় দ্রবণের হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রার ঋণাত্মক লগারিদম। এর সাহায্যে দ্রবণ এসিডিক, ক্ষারীয় না নিরপেক্ষ, তা বোঝা যায়। লেখার সময় ছোট হাতের p ও বড় হাতের H ব্যবহার করতে হয়। হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রা যত বাড়ে, pH তত কমে।

সূত্রটি হলো $\mathrm{pH}=-\log_{10}[H^+]$। এখানে $[H^+]$ হাইড্রোজেন আয়নের মোলার ঘনমাত্রা; এই প্রচলিত হিসাবে $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ এককে তার সংখ্যামান বসানো হয়। ঘনমাত্রার SI একক $\mathrm{mol\,m^{-3}}$; $1\,\mathrm{mol\,L^{-1}}=1000\,\mathrm{mol\,m^{-3}}$। pH এককবিহীন, আর লগারিদমের ভিত্তি ১০। তাই SI এককে দেওয়া ঘনমাত্রা সরাসরি না বসিয়ে আগে উপযুক্ত এককে রূপান্তর করতে হবে।

pH স্কেল ব্যবহারিক ক্ষেত্রে সাধারণত ০ থেকে ১৪ পর্যন্ত ধরা হয়। এর বাইরে মানও সম্ভব, তাই এই সীমাকে সব অবস্থায় বাধ্যতামূলক ভাববে না।

• pH ৭-এর কম হলে দ্রবণ এসিডিক। লেবুর রস ও কোমল পানীয় পরিচিত উদাহরণ।
• pH ৭ হলে দ্রবণ নিরপেক্ষ; সাধারণ আলোচনায় বিশুদ্ধ পানি এর উদাহরণ।
• pH ৭-এর বেশি হলে দ্রবণ ক্ষারীয়; যেমন সাবানের পানি ও চুনের পানি।

পানিতে এসিড দিলে হাইড্রোজেন আয়ন বাড়ে, তাই pH কমে। ক্ষারের হাইড্রোক্সাইড আয়ন হাইড্রোজেন আয়নের সঙ্গে বিক্রিয়া করলে হাইড্রোজেন আয়ন কমে এবং pH বাড়ে। pH এক ধাপ কমার অর্থ হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রা দশ গুণ হওয়া।

একটি অনুশীলনে ধরা যাক, $[H^+]=10^{-4}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$। প্রথমে সূত্রে বসাও: $\mathrm{pH}=-\log_{10}(10^{-4})$। এরপর লগারিদমের মান ঋণাত্মক চার হওয়ায় $\mathrm{pH}=-(-4)=4$। শেষ ধাপে ৭-এর সঙ্গে তুলনা করে সিদ্ধান্ত নাও: দ্রবণটি এসিডিক।

ইউনিভার্সাল ইন্ডিকেটর বা pH পেপার-এর পরিবর্তিত রং সরবরাহকৃত বর্ণতালিকার সঙ্গে মিলিয়ে আনুমানিক pH পাওয়া যায়। সাধারণত এসিডিক দিকে লাল, নিরপেক্ষে সবুজ ও বেশি ক্ষারীয় দিকে বেগুনি দেখা যায়। pH মিটার সরাসরি সংখ্যামান দেখায়। লিটমাস শুধু প্রকৃতি বোঝায়, নির্দিষ্ট pH নয়। বাংলাদেশের ঘরের লেবুর রস ও সাবানের পানি এভাবে তুলনা করা যায়; মাপা ছাড়া তাদের নির্দিষ্ট pH ধরে নেওয়া ভুল।

মনে রাখো: হাইড্রোজেন আয়নের ঘনমাত্রা বাড়লে pH কমে; pH-এর কোনো একক নেই।