Tabla de Contenidos
Tradycyjnie pH definiuje się jako ujemną logarytm o podstawie 10 aktywności (dla uproszczenia odczyt stężenia) jonów hydroniowych w roztworze wodnym, to znaczy:
gdzie aktywność jest poprawioną postacią stężenia molowego. Pomijając szczegóły, pH pozwala nam przedstawić w tej samej skali wartości stężenia tego jonu, które mogą różnić się nawet o 14 rzędów wielkości.
W chemii i biologii skala pH służy do pomiaru poziomu kwasowości lub zasadowości roztworu wodnego w stosunku do czystej wody, która jest uważana za neutralną. Punkt odniesienia skali (punkt neutralny) jest określony w kategoriach równowagi autoprotolizy wody, którą wyraża następujące równanie chemiczne:
W roztworze obojętnym, podobnie jak w czystej wodzie, występuje równoważne stężenie jonów wodorotlenkowych (OH – ) i hydroniowych (H 3 O + ) , których wartość wynosi 10 -7 M, co odpowiada pH 7.
Jak widać, wszystko, co dotyczy pH, począwszy od jego określenia w postaci stężenia jonu hydroniowego (występującego tylko w wodzie), po określenie środka skali lub punktu neutralności, jest ustalone wyłącznie dla wody lub dla wodnych roztworów różnych substancji rozpuszczonych.
pH oleju roślinnego
To, co zostało powiedziane w poprzednich akapitach, oznacza, że gdybyśmy chcieli mówić o pH oleju roślinnego , musielibyśmy koniecznie odnieść się do pH roztworu oleju roślinnego w wodzie. Jednak olej roślinny jest nierozpuszczalny w wodzie, więc nie można przygotować wodnych roztworów tej substancji rozpuszczonej. To samo można powiedzieć o olejach mineralnych i wszelkich innych substancjach nierozpuszczalnych w wodzie. W konsekwencji olej roślinny nie ma pH, a raczej nie ma sensu mówić o pH oleju roślinnego (lub innego oleju), ponieważ pojęcie to, widziane w tradycyjny sposób, nie istnieje przy braku wody.
Można argumentować, że żadna substancja rozpuszczona nie jest całkowicie nierozpuszczalna w rozpuszczalniku i że nawet niewielka ilość oleju może ostatecznie rozpuścić się w wodzie. Gdyby tak było, stężenie byłoby tak niskie, że prawie niemożliwe byłoby odróżnienie go od obojętnego pH 7.
pH, liczba kwasowa i wolne kwasy tłuszczowe w oleju roślinnym
Wygodne jest małe wyjaśnienie. Powodem, dla którego wiele osób zastanawia się, jakie jest pH oleju roślinnego, chociaż nie ma to chemicznego sensu, jest fakt, że oleje jadalne, takie jak oleje roślinne, składają się głównie z estrów kwasów tłuszczowych zwanych triglicerydami oraz wolnych kwasów tłuszczowych (które czyli nie są estryfikowane).
Jednym z parametrów jakościowych oleju jadalnego jest jego wskaźnik kwasowości, który jest związany z zawartością wolnych kwasów tłuszczowych. Liczba kwasowa odnosi się do ilości KOH w miligramach, która jest wymagana do zneutralizowania wszystkich wolnych kwasów tłuszczowych obecnych w oleju. Im wyższy wskaźnik kwasowości, tym gorsza jakość oliwy.
Ze względu na oczywisty związek między pH a kwasowością roztworów wodnych, naturalne jest, że większość ludzi szuka podobnej zależności między „liczbą kwasową” oleju roślinnego a pH, mimo że nie mają one ze sobą absolutnie nic wspólnego.
„PH” oleju w innych skalach kwasowości
Fakt, że substancji takiej jak olej roślinny nie można przypisać poziomu kwasowości (odczyt pH) w roztworze wodnym, nie oznacza, że olej roślinny jest pozbawiony kwasowości. Oznacza to po prostu, że skala pH nie jest odpowiednia do pomiaru wspomnianej kwasowości, a tym bardziej do porównania kwasowości oleju roślinnego z kwasowością innych substancji chemicznych.
W związku z tym ustalono skale kwasowości odpowiadające pH, ale dla innych rozpuszczalników, takich jak sulfotlenek dimetylu lub acetonitryl, by wymienić tylko dwa. W tych przypadkach zaproponowano równowagę autoprotolizy podobną do tej dla wody i skalę kwasowości podobną do pH, ale pod względem stężenia jonów wspomnianych rozpuszczalników zamiast jonu hydroniowego.
W takich przypadkach, zamiast skali od 0 do 14 (która jest wartością pKW ) , skala kwasowości jest ustalana na podstawie pKa rozpuszczalnika , więc każdy rozpuszczalnik ma przypisaną własną skalę. W takich przypadkach można znaleźć rozpuszczalnik, dla którego ustalono podobną skalę kwasowości i który jest w stanie rozpuścić olej roślinny. Chociaż nie nazywałoby się to pH ani nie można by go porównać z wartościami skali pH w wodzie, miałoby wartość określającą poziom kwasowości oleju roślinnego.
Uniwersalna skala pH
Pytania, takie jak pH oleju, mogą wydawać się podstawowe, ale chemicy i fizykochemicy zadają je od czasu, gdy w 1887 r. zdefiniowano, co to jest kwas, a co to zasada; a co więcej, debata wciąż trwa. Jeszcze w 2010 roku idea ujednoliconej skali pH, która miałaby zastosowanie nie tylko do roztworów wodnych i roztworów w innych rozpuszczalnikach, ale nawet do stanu gazowego i stałego, czyli układów, w których tradycyjne pH jest niczym, została opublikowana w czasopiśmie pt. uznanym czasopiśmie naukowym .
Więc następnym razem, gdy ktoś zapyta cię, jakie pH oleju chce brzmieć inteligentnie i sprawić, że wpadniesz w małą pułapkę, zapytaj go, do której ze skal pH się odnosi.
Bibliografia
- Himmel, D., Goll, SK, Leito, I., & Krossing, I. (2010). Ujednolicona skala pH dla wszystkich faz. Angewandte Chemie wydanie międzynarodowe, 49 (38), 6885–6888. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.201000252
- Rodríguez, A., Ruiz L., Santoyo, S., Miranda, V. (2016). Oznaczanie wskaźnika kwasowości i kwasowości ogólnej pięciu majonezów . Pobrane z http://www.fcb.uanl.mx/IDCyTA/files/volume1/2/10/146.pdf
- Kardash, E., Tur’yan (2005). Oznaczanie liczby kwasowej w olejach roślinnych przez pośrednie miareczkowanie w ośrodkach wodno-alkoholowych . Croatica Chemica Acta 78(1):99-103 Źródło: https://www.researchgate.net/publication/279556165_Acid_Value_Determination_in_Vegetable_Oils_by_Indirect_Titration_in_Aqueous-alcohol_Media Kuselman (1998). pH-metryczne oznaczanie liczby kwasowej olejów roślinnych bez miareczkowania. DZIENNIK AOAC MIĘDZYNARODOWY T. 81, nr 4, 1998.
