معلومات عن الرقم الهيدروجيني
يُعد الرقم الهيدروجيني (بالإنجليزية: Potential of Hydrogen) مقياسًا مهمًا، وعادةً ما يُكتب بالرموز ( pH )، وفيما يأتي أبرز المعلومات المتعلقة بالرقم الهيدروجيني:
تعريف الرقم الهيدروجيني
يمكن تعريف الرقم الهيدروجيني بأنّه مقياس كمي يحدد مقدار تركيز أيون الهيدروجين في المحاليل، وهو مقياس لدرجة الحموضة أو القاعدية فيها، والذي يعد من المصطلحات شائعة الاستخدام في الكيمياء، وعلم الأحياء، والهندسة الزراعية.
ويبدأ تسلسل مقياس الرقم الهيدروجيني من الرقم 0 وينتهي بالرقم 14، بحيث تصنّف المحاليل المائية (بالإنجليزية: Aqueous Solutions) عند درجة حرارة 25 درجة مئوية بناءً على الرقم الهيدروجيني ضمن 3 فئات، وهي كالآتي:
- أحماض (بالإنجليزية: Acids): عندما تكون درجة الرقم الهيدروجيني في المحاليل أقل من الرقم 7، ويمكن أن تحتوي بعض الأحماض القوية على درجة رقم هيدروجيني سالبة.
- قواعد أو قلويات (بالإنجليزية: Basics or Alkalines): عندما تكون درجة الرقم الهيدروجيني في المحاليل أكبر من الرقم 7، ويمكن أن تحتوي بعض القواعد القوية على رقم هيدروجيني أكبر من الرقم 14.
- متعادلة أو محايدة (بالإنجليزية: Neutral): عندما تكون درجة الرقم الهيدروجيني مساوية للرقم 7 فإنَّ المحاليل تكون متعادلة نظرًا لأن تركيزاً جزيء (H3O ) مساويًا لتركيز جزيء (OH) في الماء النقي .
أهمية الرقم الهيدروجيني
يمكن تلخيص أهمية الرقم الهيدروجيني في الحياة من خلال الجوانب الرئيسية الآتية:
الجهاز الهضمي
تحدث معظم التفاعلات الفسيولوجية في داخل جسم الإنسان عند درجة حموضة تتراوح ما بين 7 إلى 7.8، بحيث تُفرِز المعدة حمض الهيدروكلوريك (بالإنجليزية: Hydrochloric acid) بمجرد دخول الطعام فيها، والذي يعمل على تحويل الرقم الهيدروجيني في المعدة إلى قيم تتراوح ما بين 1 و3.
ويمكن أن يزداد إفراز حمض الهيدروكلوريك في المعدة نتيجة الإفراط في الطعام أو لغيرها من الأسباب، مما يتسبب في حدوث عسر الهضم في المعدة والتهيجات، ولعلاج هذه الحالات لا بد من تناول مضادات للحموضة (بالإنجليزية: Antacids)، وهي عبارة عن مجموعة من القواعد الخفيفة، والتي تتفاعل مع الأحماض في المعدة وتعادلها.
تسوس الأسنان
يحدث تسوس الأسنان (بالإنجليزية: Tooth Decay) عندما تقوم البكتيريا الموجودة في داخل الفم بتحليل السكر الموجود في الطعام، مما يؤدي إلى تشكيل الأحماض، والتي تقلل من الرقم الهيدروجيني، بحيث يصبح أكثر حموضة.
يبدأ تسوس الأسنان في الحدوث عندما يصبح الرقم الهيدروجيني أقل من 5.5 في داخل الفم، نظرًا لأن قوة الحمض تزداد للحد الذي يجعله قادرًا على مهاجمة مينا الأسنان والتسبب في تآكلها، لذلك يجب تنظيف الأسنان بعد تناول الطعام واستخدام معجون الأسنان كونه يحتوي على قواعد تعادل الحموضة الزائدة في الفم.
حساسية النباتات والحيوانات لتغيرات الرقم الهيدروجيني
يعتمد نمو النباتات بطريقة مُثلى على استقرار الرقم الهيدروجيني للتربة حول الرقم 7، بحيث يمكن معالجة الحموضة الزائدة في التربة بإضافة بعض المركبات مثل الجير الحي، أو الجير المطفأ، أو الطباشير، ويمكن تقليل القلوية الزائدة في التربة من خلال إضافة السماد الطبيعي أو السماد العضوي .
يعتمد بقاء الحيوانات وكذلك البشر على الرقم الهيدروجيني، فعلى سبيل المثال قد تتسبب الحموضة الزائدة في المسطحات المائية في قتل الحيوانات التي تعيش فيها، ولكن يمكن إضافة كربونات الكالسيوم إلى المياه الحمضية بهدف تحييد الحموضة الزائدة فيها، والتي غالبًا ما تحدث بسبب المطر الحمضي .
أمثلة على قيم الرقم الهيدروجيني
يوضّح الجدول الآتي بعض الأمثلة حول قيم الرقم الهيدروجيني للمواد الكيميائيّة والأشياء الشائعة لدينا:
| المواد | قيم pH |
| حمض HCl | 0 |
| حمض المعدة | 1 |
| عصير الليمون | 2 |
| الخل | 2.2 |
| التفاح | 3 |
| البندورة | 4.5 |
| المطر الحمضي | 5 |
| الحليب | 6.4 - 6.9 |
| الماء النقي | 7 |
| البيض | 7.8 |
| معجون الأسنان | 9 |
| الأمونيا | 11 |
| هيدروكسيد الكالسيوم | 12.4 |
| هيدروكسيد الصوديوم أو منظف المصرف | 14 |
