ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความเป็นกรดและด่างของน้ำคือ ความเป็นกรดของน้ำคือความสามารถของน้ำในการทำให้เบสเป็นกลาง ในขณะที่ความเป็นด่างของน้ำกำหนดความสามารถของน้ำในการทำให้กรดเป็นกลาง
เราสามารถตั้งชื่อความเป็นกรดของน้ำว่าเป็น "ความสามารถในการทำให้เป็นกลาง" และความเป็นด่างของน้ำเป็น "ความสามารถในการทำให้เป็นกลางของกรด" เราสามารถกำหนดพารามิเตอร์ทั้งสองนี้ได้โดยใช้การทดลองในห้องปฏิบัติการ มีประโยชน์มากในการพิจารณาคุณภาพน้ำและระดับมลพิษทางน้ำ
ความเป็นกรดของน้ำคืออะไร
ความเป็นกรดของน้ำคือความสามารถของน้ำในการทำให้เบสเป็นกลางเราสามารถตั้งชื่อมันว่าเป็นความสามารถในการทำให้เป็นกลางของน้ำ นอกจากนี้ยังให้ฐานมาตรฐานที่เราจำเป็นต้องเติมในน้ำเพื่อเพิ่มค่า pH ของน้ำให้เป็นค่าเฉพาะ สารเคมีพื้นฐานที่สำคัญในน้ำคือไฮดรอกไซด์ไอออน ดังนั้น คำว่าความเป็นกรดสามารถกำหนดได้เนื่องจากความสามารถของน้ำในการทำให้ไอออนของไฮดรอกไซด์เป็นกลาง แม้ว่าจะไม่ถูกต้องนักเพราะอาจมีสารเคมีพื้นฐานอื่นๆ ด้วย
ความเป็นกรดของน้ำเกิดจากการละลายของกรดแร่ เช่น กรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริก มิฉะนั้น ความเป็นกรดของน้ำอาจเป็นผลมาจากการละลายของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในแหล่งน้ำดื่ม คาร์บอนไดออกไซด์เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้น้ำเป็นกรด ถ้าน้ำมีความเป็นกรดสูง การกัดกร่อนของน้ำก็สูงเช่นกัน ดังนั้นจึงอาจทำอันตรายต่อท่อน้ำที่ทำจากทองแดงได้ ดังนั้น ทองแดงและตะกั่วในระดับสูงอาจมีอยู่ในน้ำดื่มที่เป็นกรด
รูปที่ 01: ปลายทางสำหรับการไทเทรตตัวอย่างน้ำสำหรับความเป็นกรดต่อหน้าฟีนอฟทาลีน
โดยทั่วไป เราสามารถกำหนดความเป็นกรดของน้ำได้ผ่านการไทเทรตด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์จนถึงค่า pH ที่ยอมรับได้ ฟีนอฟทาลีนเป็นตัวบ่งชี้ความเป็นกรด-เบสที่เราใช้ในการไทเทรตนี้ เนื่องจากตัวบ่งชี้นี้เปลี่ยนสีได้ที่ pH 8.3 เราจึงสามารถไตเตรทตัวอย่างน้ำของเราเป็นค่า pH นี้ได้ อย่างไรก็ตาม ก่อนเริ่มการทดลอง เราควรสังเกตสีของตัวบ่งชี้ก่อนเติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ใดๆ เนื่องจากตัวอย่างน้ำของเราอาจมีสีด่างของตัวบ่งชี้หากน้ำเป็นด่าง จึงไม่มีประโยชน์ในการกำหนดความเป็นกรดของน้ำ เนื่องจากความเป็นกรดเป็นศูนย์
ความเป็นด่างของน้ำคืออะไร
ความเป็นด่างของน้ำคือความสามารถของน้ำในการทำให้กรดเป็นกลางสาเหตุหลักของความเป็นด่างของน้ำคือเกลือของกรดอ่อน นอกจากนี้ สารเคมีหลักที่ทำให้เกิดความเป็นด่างคือไฮดรอกไซด์และไบคาร์บอเนต ส่วนใหญ่แล้ว ถ้าน้ำไม่มีมลพิษ เราสามารถสังเกตความเป็นด่างมากกว่าความเป็นกรด นั่นเป็นเพราะว่าน้ำธรรมชาติทั้งหมดมีคาร์บอนไดออกไซด์ละลายอยู่ ซึ่งสุดท้ายแล้วจะก่อตัวเป็นสารเคมีที่เป็นด่าง เช่น คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต ดังนั้น ความเป็นด่างของน้ำจึงเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีที่จะให้ปริมาณคาร์บอนอนินทรีย์ที่ละลายได้ทั้งหมดในตัวอย่างน้ำ
รูปที่ 02: ชนิดคาร์บอเนตที่ก่อให้เกิดความเป็นด่างของน้ำ
นอกจากนี้ เราสามารถกำหนดความเป็นด่างของน้ำได้ด้วยการกำหนดปริมาณกรดที่เราจำเป็นต้องเติมลงในตัวอย่างน้ำ เพื่อลดค่า pH ของน้ำให้เป็นค่าที่แน่นอน เราสามารถทำการทดลองได้ด้วยการไทเทรตของน้ำกับกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก
ความเป็นกรดและด่างของน้ำแตกต่างกันอย่างไร
เพื่อเริ่มต้น ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างความเป็นกรดและด่างของน้ำคือ ความเป็นกรดของน้ำคือความสามารถของน้ำในการทำให้เบสเป็นกลาง ในขณะที่ความเป็นด่างของน้ำคือความสามารถของน้ำในการทำให้กรดเป็นกลาง ส่วนใหญ่แล้ว น้ำที่ไม่มีมลพิษหรือน้ำธรรมชาติจะแสดงความเป็นด่างมากกว่าความเป็นกรดเนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำ ดังนั้นน้ำเสียจึงมีความเป็นกรดสูง
ความแตกต่างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งระหว่างความเป็นกรดและด่างของน้ำก็คือ ปัจจัยที่ทำให้เกิดความเป็นกรดของน้ำคือกรดแร่ เช่น กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก ในขณะที่ความเป็นด่างนั้นรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำ คาร์บอเนต ไบคาร์บอเนต และไฮดรอกไซด์
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างความเป็นกรดและด่างของน้ำในรายละเอียดเพิ่มเติมและในรูปแบบตาราง
สรุป – ความเป็นกรดเทียบกับความเป็นด่างของน้ำ
ความเป็นกรดและด่างของน้ำเป็นเครื่องบ่งชี้คุณภาพน้ำที่ดี เพราะแหล่งน้ำธรรมชาติส่วนใหญ่มีความเป็นด่างมากกว่าความเป็นกรด แต่ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความเป็นกรดและด่างของน้ำก็คือ ความเป็นกรดของน้ำคือความสามารถของน้ำในการทำให้เบสเป็นกลาง ในขณะที่ความเป็นด่างของน้ำจะกำหนดความสามารถของน้ำในการทำให้กรดเป็นกลาง