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Herkömmlicherweise wird der pH-Wert als das Negative des Logarithmus zur Basis 10 der Aktivität (der Einfachheit halber Konzentration ablesen) von Hydroniumionen in einer wässrigen Lösung definiert, d. h.
wobei die Aktivität eine korrigierte Form der molaren Konzentration ist. Abgesehen von den Details erlaubt uns der pH-Wert, Konzentrationswerte dieses Ions auf der gleichen Skala darzustellen, die sich um bis zu 14 Größenordnungen unterscheiden können.
In Chemie und Biologie wird die pH-Skala verwendet, um den Säure- oder Basengehalt einer wässrigen Lösung im Vergleich zu reinem Wasser zu messen, das als neutral gilt. Der Skalenbezugspunkt (der neutrale Punkt) wird durch das Autoprotolysegleichgewicht von Wasser definiert, das durch die folgende chemische Gleichung gegeben ist:
In einer neutralen Lösung, wie im Fall von reinem Wasser, gibt es eine äquivalente Konzentration von Hydroxid- (OH – ) und Hydronium (H 3 O + ) -Ionen , deren Wert 10 -7 M beträgt, was einem pH-Wert von 7 entspricht.
Wie man sieht, ist alles, was mit dem pH-Wert zusammenhängt, von seiner Definition in Bezug auf die Konzentration des Hydroniumions (das nur in Wasser vorhanden ist), bis zur Definition des Mittelpunkts der Skala oder des Neutralpunkts ausschließlich für Wasser festgelegt oder für wässrige Lösungen verschiedener gelöster Stoffe.
Der pH-Wert von Pflanzenöl
Was in den vorangegangenen Abschnitten gesagt wurde, bedeutet, dass wir, wenn wir über den pH-Wert von Pflanzenöl sprechen wollten , uns zwangsläufig auf den pH-Wert einer Lösung von Pflanzenöl in Wasser beziehen müssten. Pflanzenöl ist jedoch in Wasser unlöslich, so dass wässrige Lösungen dieses gelösten Stoffes nicht hergestellt werden können. Dasselbe gilt für Mineralöle und alle anderen Substanzen, die nicht wasserlöslich sind. Folglich hat Pflanzenöl keinen pH-Wert, oder besser gesagt, es macht keinen Sinn, über den pH-Wert von Pflanzenöl (oder jedem anderen Öl) zu sprechen, da dieses Konzept, traditionell gesehen, ohne Wasser nicht existiert.
Man könnte argumentieren, dass kein gelöster Stoff in einem Lösungsmittel absolut unlöslich ist und dass sich selbst eine winzige Menge Öl schließlich in Wasser auflösen könnte. In diesem Fall wäre die Konzentration so gering, dass sie kaum noch vom neutralen pH-Wert 7 zu unterscheiden wäre.
pH-Wert, Säurewert und freie Fettsäuren in Pflanzenöl
Es ist bequem, eine kleine Klarstellung zu machen. Der Grund, warum sich viele Menschen fragen, was der pH-Wert von Pflanzenöl ist, obwohl dies chemisch keinen Sinn ergibt, liegt darin, dass Speiseöle wie Pflanzenöle hauptsächlich aus Fettsäureestern bestehen, die Triglyceride genannt werden, und aus freien Fettsäuren (das ist, sie sind nicht verestert).
Einer der Qualitätsparameter eines Speiseöls ist sein Säureindex, der mit dem Anteil an freien Fettsäuren zusammenhängt, den es enthält. Die Säurezahl bezeichnet die Menge an KOH in Milligramm, die erforderlich ist, um alle in einem Öl vorhandenen freien Fettsäuren zu neutralisieren. Je höher der Säureindex, desto schlechter ist die Qualität des Öls.
Aufgrund der offensichtlichen Beziehung zwischen pH-Wert und Säuregrad wässriger Lösungen ist es natürlich, dass die meisten Menschen nach einer ähnlichen Beziehung zwischen der „Säurezahl“ von Pflanzenöl und dem pH-Wert suchen würden, obwohl sie absolut nichts miteinander zu tun haben.
Der „pH“ des Öls in anderen Säureskalen
Die Tatsache, dass einem Stoff wie Pflanzenöl in wässriger Lösung kein Säuregrad (gelesener pH-Wert) zugeordnet werden kann, bedeutet nicht, dass Pflanzenöl keinen Säuregehalt hat. Es bedeutet einfach, dass die pH-Skala nicht ausreicht, um diesen Säuregehalt zu messen, geschweige denn, um den Säuregehalt von Pflanzenöl mit dem anderer chemischer Substanzen vergleichen zu können.
Angesichts dessen wurden pH-äquivalente Säureskalen eingerichtet, jedoch für andere Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxid oder Acetonitril, um nur zwei zu nennen. In diesen Fällen wurden Autoprotolyse-Gleichgewichte ähnlich denen von Wasser und Säureskalen ähnlich denen des pH-Werts vorgeschlagen, jedoch hinsichtlich der Konzentration der Ionen dieser Lösungsmittel anstelle des Hydroniumions.
In diesen Fällen wird anstelle einer Skala, die von 0 bis 14 reicht (was der pKW-Wert ist ) , die Säureskala basierend auf dem pK a des Lösungsmittels festgelegt, sodass jedem Lösungsmittel eine eigene Skala zugeordnet ist. In diesen Fällen ist es möglich, ein Lösungsmittel zu finden, für das eine ähnliche Säureskala aufgestellt wurde und das in der Lage ist, Pflanzenöl aufzulösen. Obwohl es weder pH heißen würde noch mit den Werten der pH-Skala in Wasser verglichen werden könnte, hätte es einen Wert für den Säuregrad des Pflanzenöls.
Eine universelle pH-Skala
Fragen wie der pH-Wert des Öls mögen grundlegend erscheinen, aber Chemiker und Physikochemiker stellen sie, seit 1887 definiert wurde, was eine Säure und was eine Base ist; und mehr noch, die Debatte dauert noch an. Noch 2010 wurde die Idee einer einheitlichen pH-Skala, die nicht nur auf wässrige Lösungen und Lösungen in anderen Lösungsmitteln, sondern sogar auf den gasförmigen und festen Zustand anwendbar ist, Systeme, in denen der traditionelle pH-Wert nichts ist, in einem veröffentlicht anerkannte wissenschaftliche Zeitschrift .
Wenn Sie also das nächste Mal jemand nach dem pH-Wert des Öls fragt, um schlau zu klingen und Sie in eine kleine Falle tappen zu lassen, fragen Sie ihn, auf welche der pH-Skalen er sich bezieht.
Verweise
- Himmel, D., Goll, SK, Leito, I., & Krossing, I. (2010). Eine einheitliche pH-Skala für alle Phasen. Angewandte Chemie, Internationale Ausgabe, 49(38), 6885–6888. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ange.201000252
- Rodríguez, A., Ruiz L., Santoyo, S., Miranda, V. (2016). Bestimmung des Säureindex und der Gesamtsäure von fünf Mayonnaisen . Abgerufen von http://www.fcb.uanl.mx/IDCyTA/files/volume1/2/10/146.pdf
- Kardash, E., Tur’yan (2005). Bestimmung der Säurezahl in Pflanzenölen durch indirekte Titration in wässrig-alkoholischen Medien . Croatica Chemica Acta 78(1):99-103 Abgerufen von https://www.researchgate.net/publication/279556165_Acid_Value_Determination_in_Vegetable_Oils_by_Indirect_Titration_in_Aqueous-alcohol_Media Kuselman (1998). pH-metrische Bestimmung der Säurezahl von Pflanzenölen ohne Titration. JOURNAL VON AOAC INTERNATIONAL VOL. 81, Nr. 4, 1998.