pH অক্ষর দুটি একটি বিকারে অর্ধেক জলে ডুবে দাঁড়িয়ে আছে, আর তাদের ওপরের দ্রবণ সর্বজনীন নির্দেশকের মতো রং বদলায়, লাল থেকে হলুদ আর সবুজ হয়ে নীল ও বেগুনি পর্যন্ত। ব্যুরেট থেকে একটি ফোঁটা পড়ে, পৃষ্ঠে একটি বলয় ছড়িয়ে যায়, তলা থেকে বুদবুদ ওঠে, নাড়ানি ঘোরে, কাচের তড়িদ্দ্বারের বাল্ব জ্বলে ওঠে। কোণের যন্ত্রটি একটি সংখ্যা দেখায়, আর নিচে নির্দেশক পট্টির চিহ্ন একই ঘরে সরে যায়।
একক পাতা
রসায়ন ও পরীক্ষাগার পাতা 1/1 · সংশোধন 2026-09pH মান pH
SI-এর বাইরের রাশি · রাশি: দ্রবণের অম্লতা, হাইড্রোজেন আয়নের সক্রিয়তার মাত্রাহীন লগারিদম
এমন এক লগারিদমীয় স্কেল যার কোনো একক নেই
1909 সালে ডেনমার্কের রসায়নবিদ সোরেন সোরেনসেন কার্লসবার্গ মদ্যশালার পরীক্ষাগারে গবেষণা করছিলেন যে এনজাইম মল্টের রসের অম্লতার ওপর কীভাবে নির্ভর করে, এবং প্রতিদিন লিটারে 0.000 000 1 মোলের মতো ঘনত্ব লিখে রাখতেন। শূন্য গুনতে গুনতে ক্লান্ত হয়ে তিনি প্রস্তাব করলেন সংখ্যাটির বদলে শুধু ঋণচিহ্ন বাদ দেওয়া সূচকটি লেখা হোক, আর এভাবে এক কোটি ভাগের এক ভাগ হয়ে গেল একটি সাধারণ সাত। তখন থেকে অম্লতা এমন এক সংখ্যা দিয়ে মাপা হয় যার পেছনে কোনো একক নেই।
এই লেখার রীতি সুবিধাজনক কিন্তু বিভ্রান্তিকর: এক এককের ধাপ মানে দশ গুণ পরিবর্তন, তাই pH 3-এর দ্রবণ pH 5-এর দ্রবণের চেয়ে এক-তৃতীয়াংশ নয়, বরং একশো গুণ বেশি অম্লীয়, আর দুটি pH মান যোগও করা যায় না, গড়ও করা যায় না। pH 2 আর pH 4-এর দ্রবণ সমান আয়তনে মেশালে 3 নয়, পাওয়া যায় 2.30, কারণ যোগ হয় ঘনত্বগুলোই, আর লগারিদম নেওয়া হয় যোগফল থেকে।
এই পাতাটি দেখায় টাইট্রেশনে pH কেমন আচরণ করে, সাত কেন কেবল পঁচিশ ডিগ্রিতেই প্রশম, আর যে রাশি প্রতিটি অ্যাকোয়ারিয়ামপ্রেমী মাপেন তাকে আজও কেন কঠোরভাবে মাপা যায় না, যতক্ষণ না একটি একক আয়নের সক্রিয়তা বলতে কী বোঝায় তা নিয়ে একটি চুক্তি হয়।
ছোট হাতের p আর বড় হাতের H দিয়ে লেখা হয়, সব সময় এই ক্রমে এবং ফাঁক ছাড়া: pH, PH বা Ph নয়, কারণ ছোট অক্ষর একটি প্রক্রিয়া আর বড় অক্ষর একটি রাসায়নিক মৌল নির্দেশ করে। সংখ্যা বসে চিহ্নের পরে, যেমন ডিগ্রিতে তাপমাত্রা: pH 7.40, আর তার পরে কোনো একক লেখা হয় না।
pH অ্যাসিডের ঘনত্বও নয়, শক্তিও নয়: একই ঘনত্বের ভিনেগার আর হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দেয় pH 2.9 আর 1.0, আর একটি বাফার প্রচুর অ্যাসিড ধারণ করেও প্রায় প্রশম সংখ্যা দেখাতে পারে। একে pKa-এর সঙ্গেও গুলিয়ে ফেলবেন না, যা অ্যাসিডের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য এবং কতটা ঢালা হয়েছে তার ওপর নির্ভর করে না, অথচ pH দ্রবণের বৈশিষ্ট্য।
01 · সংজ্ঞা
লগারিদম · সক্রিয়তা · প্রশম বিন্দুpH মান হলো দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নের সক্রিয়তার বিপরীত চিহ্নযুক্ত দশমিক লগারিদম। সক্রিয়তা মাত্রাহীন, কারণ তা লিটারে এক মোলের প্রমাণ ঘনত্বের সাপেক্ষে নেওয়া হয়, তাই লগারিদমও মাত্রাহীন: pH কোনো এককে মাপা হয় না, কেবল একটি সংখ্যায় প্রকাশ করা হয়।
লঘু দ্রবণে সক্রিয়তা প্রায় ঘনত্বের সমান, তখন pH সরাসরি লিটারপ্রতি মোল থেকে হিসাব করা যায়, অথচ গাঢ় দ্রবণ আর সমুদ্রের জলে আয়নগুলো একে অপরকে বাধা দেয় এবং ঘনত্ব ও সক্রিয়তার পার্থক্য এককের দশমাংশে পৌঁছায়। জল নিজেও সামান্য হাইড্রোজেন ও হাইড্রক্সাইড আয়নে বিয়োজিত হয়, 25 °C-এ তাদের সক্রিয়তার গুণফল 10⁻¹⁴, আর যে দ্রবণে দুটিই সমান তাকে প্রশম বলা হয়, অর্থাৎ pH 7।
জলের আয়নিক গুণফল তাপমাত্রার সঙ্গে দ্রুত বাড়ে, তাই ফুটন্ত অবস্থায় প্রশম বিন্দু নেমে আসে 6.13-তে, আর শূন্য ডিগ্রিতে ওঠে 7.47-এ; pH 7-এর দ্রবণ 50 °C-এ ইতিমধ্যেই মৃদু ক্ষারীয়, যদিও সংখ্যাটি একই রয়েছে।
দুই ফোঁটা যা বিকারের রং বদলে দেয়
বাঁ দিকে ব্যুরেট থেকে টাইট্রেন্ট 25 মিলিলিটার দ্রবণভরা বিকারে ফোঁটায় ফোঁটায় পড়ে, তরলটি তার বর্তমান pH অনুযায়ী সর্বজনীন নির্দেশকে রঙিন, আর কোণের যন্ত্র সংখ্যাটি দেখায়। ডান দিকে টাইট্রেশন বক্ররেখা বাড়তে থাকে: পার হওয়া অংশ নির্দেশকের রঙে মোটা রেখায়, বাকিটা সরু ধূসর বিন্দুরেখায় আঁকা; অনুভূমিক বিন্দুরেখা প্রশম বিন্দু pH 7, আর উল্লম্বটি সমতুল্য বিন্দু, যেখানে ঠিক ততটা টাইট্রেন্ট যোগ হয়েছে যতটা পুরো অ্যাসিড বা ক্ষারের জন্য দরকার।
pH 2 আর pH 4 মেশালে তিন হয় না
pH 2-এর এক লিটার দ্রবণে থাকে এক মোলের শতভাগের এক ভাগ হাইড্রোজেন আয়ন, আর pH 4-এর এক লিটারে দশ হাজার ভাগের এক ভাগ, তাই মেশানোর পর দুই লিটারে থাকবে 0.0101 মোল, অর্থাৎ লিটারে 0.00505, আর সেটাই pH 2.30। অম্লীয় দ্রবণটিই প্রায় পুরো ফল ঠিক করে, কম অম্লীয়টি শুধু লঘুকরণ যোগ করে, তাই কয়েকটি নমুনার গড় pH সাধারণ গড় হিসেবে প্রতিবেদনে লিখলে তা সবচেয়ে অম্লীয়টির সম্পর্কে সব সময় ভুল কথা বলে।
02 · রূপান্তর
ঘনত্ব · পদার্থ · তাপমাত্রাযন্ত্রের সংখ্যা থেকে লিটারপ্রতি মোলে
pH, হাইড্রোজেন বা হাইড্রক্সাইড আয়নের ঘনত্ব, অথবা pOH লিখুন, আর পাতাটি বাকি সব হিসাব করবে, দ্রবণটিকে পরিচিত পদার্থের সঙ্গে তুলনা করবে এবং দেখাবে অন্য তাপমাত্রায় প্রশম বিন্দু কোথায়। সব ট্যাবে দ্রবণ একই; বদলায় শুধু যার সঙ্গে তুলনা করা হয়।
মনে রাখার নিয়ম: pH-এর প্রতিটি একক ঘনত্বে দশ গুণ পরিবর্তন, প্রতি 0.3 একক দ্বিগুণ।
রূপান্তরে সক্রিয়তাকে ঘনত্বের সমান ধরা হয়, যা কেবল লঘু দ্রবণে সত্য; সমুদ্রের জল, রক্ত আর তীব্র অ্যাসিডে সক্রিয়তা সহগের সংশোধন উত্তরকে এক-দুই দশমাংশ সরিয়ে দেয়। পদার্থগুলোর pH মান সাধারণ, মানদণ্ড নয়: লেবুর রস, কফি আর বৃষ্টিতে এক নমুনা থেকে আরেক নমুনায় তফাত আধা একক পর্যন্ত হয়।
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · মাপার যন্ত্র
কাগজ · কাচ · প্লাটিনাম · বাফারহাইড্রোজেন আয়ন কী দিয়ে ধরা হয়
পট্টির ওপর রংধনু
সর্বজনীন নির্দেশক কয়েকটি রঞ্জকের মিশ্রণ, যাদের প্রত্যেকটি নিজের সরু পরিসরে রং বদলায়, তাই একসঙ্গে তারা লাল থেকে বেগুনি পর্যন্ত পুরো স্কেল রাঙিয়ে দেয়। পট্টিটি দ্রবণে ডোবানো হয়, দ্রবণ কাগজ বেয়ে ওঠে, আর রংটি চোখে ছাপা ছকের সঙ্গে মেলানো হয়; নির্ভুলতা প্রায় এক একক, কিন্তু উত্তর এক সেকেন্ডে তৈরি এবং কোনো যন্ত্র লাগে না।
যে কাচ অ্যাসিড টের পায়
বিশেষ কাচের একটি পাতলা বাল্ব পৃষ্ঠে ফুলে ওঠে, আর হাইড্রোজেন আয়ন তার জলযুক্ত স্তরের সঙ্গে বিনিময় হয়, ফলে ভেতরের আর বাইরের দ্রবণের মধ্যে বিভবপার্থক্য তৈরি হয়। 25 °C-এ তা প্রতি pH এককে 59.16 মিলিভোল্ট বদলায়, আর গরম করলে ঢাল বাড়ে, তাই একটি ভালো pH মিটার সব সময় তাপমাত্রাও মাপে।
সমগ্র তড়িৎরসায়নের শূন্য
স্পঞ্জের মতো প্লাটিনাম ব্ল্যাকে ঢাকা একটি প্লাটিনামের পাত এক বার চাপে হাইড্রোজেন দিয়ে ধোয়া হয়, আর তার ওপর গ্যাস ও দ্রবণের হাইড্রোজেন আয়নের মধ্যে সাম্যাবস্থা তৈরি হয়। এমন তড়িদ্দ্বার অসুবিধাজনক ও খামখেয়ালি, কিন্তু তার বিভব কোনো মধ্যস্থ ছাড়াই সংজ্ঞার সূত্রটিকেই মেনে চলে, আর বিশ্বের সব কাচের তড়িদ্দ্বার যে প্রাথমিক বাফারে ক্রমাঙ্কিত হয়, সেগুলোর মান ঠিক এটি দিয়েই নির্ধারিত হয়।
প্রতিটি পরিমাপের আগে তিনটি বিকার
কাচের তড়িদ্দ্বার পুরোনো হয়, তার শূন্য আর ঢাল সরে যায়, তাই কাজের আগে যন্ত্রটিকে জানা pH-এর বাফার দিয়ে যাচাই করা হয়, সাধারণত 25 °C-এ 4.01, 7.00 আর 10.01, এবং সেগুলো দিয়ে নতুন করে সরলরেখা টানা হয়। এমন ক্রমাঙ্কন ছাড়া যন্ত্রটি দুই দশমিক ঘরের সংখ্যা দেখায়, কিন্তু দ্বিতীয় ঘরটি ততক্ষণই বিশ্বাসযোগ্য, যতক্ষণ না তড়িদ্দ্বারটি অচেনা দ্রবণে সরানো হয়।
05 · লেখার নিয়ম
চিহ্ন সংখ্যার আগে · একক নেই · তাপমাত্রাসহসংখ্যা চিহ্নের পরে, একক নেই
pH চিহ্নটি সংখ্যার আগে বসে, স্কেলের নামের মতো, এককের মতো পরে নয়, আর নির্ভুল মানের পাশে সেই তাপমাত্রা লেখা হয় যেখানে মানটি পাওয়া গেছে।
ডান দিকের প্রথম সারি চিহ্নটিকে সংখ্যার পরে বসায়, যেন pH একটি একক, দ্বিতীয়টি বড় হাতের P লেখে যার রসায়নে কোনো অর্থ নেই, আর তৃতীয়টি সূচকের সঙ্গে লিটারপ্রতি মোল জুড়ে দেয়, অথচ মোল থাকে কেবল ঘনত্বে। চতুর্থটি লগারিদমকে শতাংশে বদলায়, ফলে 0.3-এর পতন সামান্য মনে হয়, অথচ হাইড্রোজেন আয়ন অর্ধেক হয়ে গেছে, পঞ্চমটি অস্তিত্বহীন «একক» যোগ করে, আর ষষ্ঠটি সেখানে লগারিদমের গড় নেয় যেখানে ঘনত্বের গড় নেওয়া উচিত।
06 · প্রতিবেশী একক
ঘনত্ব · লগারিদম · পদার্থের পরিমাণpH-এর লগারিদমের নিচে আছে লিটারপ্রতি মোলে প্রকাশিত একটি ঘনত্ব, লগারিদম নিজেই একে ডেসিবেলের আত্মীয় করে, যা একইভাবে কয়েক ডজন ক্রমকে একটি ছোট স্কেলে গুটিয়ে আনে, আর মোলই একমাত্র SI একক যার মাধ্যমে pH এই ব্যবস্থার সঙ্গে যুক্ত।
ঠিক সেই ঘনত্ব যার লগারিদম নেওয়া হয়, এবং যাতে গোনা হয় কতটা অ্যাসিড ঢালা হয়েছে।
এটিও মাত্রাহীন লগারিদম, তবে ক্ষমতার অনুপাতের এবং দশ গুণকসহ।
পদার্থের পরিমাণ, যার মাধ্যমে pH আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতির সঙ্গে যুক্ত।
07 · ঐতিহাসিক অংশ
সংগ্রহশালা · মদ্যশালা থেকে IUPAC পর্যন্তশূন্যগুলো কীভাবে স্কেল হলো
{title}
{text}
এক পাতায় না ধরা চারটি সিঁড়ি
স্তম্ভের উচ্চতা হলো pH 1, 2, 3 আর 4-এর জন্য সাধারণ, অলগারিদমীয় স্কেলে হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্ব। প্রতিটি পরের স্তম্ভ আগেরটির চেয়ে দশ গুণ নিচু, আর চতুর্থটি প্রায় দেখাই যায় না; ফ্রেমটি পালা করে সেগুলো পেরিয়ে যায়।
সোরেনসেন সৌন্দর্যের জন্য লগারিদম বেছে নেননি, বরং এজন্য যে তা না হলে যেসব রাশি নিয়ে তিনি কাজ করতেন সেগুলো কোনো কাগজেই ধরত না: pH 1 থেকে pH 7 পর্যন্ত সাতটি সিঁড়ি একটি রৈখিক স্কেলকে এক কোটি গুণ লম্বা করে দিত।
এমন এক রাশি যা চুক্তি ছাড়া মাপা যায় না
সংজ্ঞা একটি একক হাইড্রোজেন আয়নের সক্রিয়তার কথা বলে, কিন্তু তাপগতিবিদ্যা কেবল বিপরীত আধানের আয়নের সক্রিয়তার গুণফল মাপতে পারে, কারণ দ্রবণ সব সময় তড়িৎগতভাবে প্রশম এবং তা থেকে একটি একক আয়ন আলাদা করে বের করা যায় না। তাই কঠোরভাবে সংজ্ঞা মেনে কোনো যন্ত্রই pH মাপে না; পাওয়া যায় শুধু এমন এক রাশি যাতে হাইড্রোজেনের সঙ্গে ক্লোরাইড আয়নও যুক্ত থাকে।
এই ফাঁক পূরণ হয় একটি চুক্তিতে: বেটস–গুগেনহাইম রীতি অনুযায়ী ক্লোরাইড আয়নের সক্রিয়তা সহগ দ্রবণতত্ত্বের একটি সরল সূত্রে হিসাব করা হয়, তারপর হাইড্রোজেন ও সিলভার–সিলভার ক্লোরাইড তড়িদ্দ্বারযুক্ত, তরল সংযোগহীন হার্নেড কোষ কয়েকটি নির্দেশক বাফারের প্রাথমিক pH মান দেয়। পৃথিবীর বাকি সব পরিমাপ ক্রমাঙ্কনের এক শৃঙ্খলের মাধ্যমে এই বাফারগুলোর ওপর দাঁড়িয়ে।
ফলে প্রতিটি pH সংখ্যায় পরিমাপের পাশাপাশি একটি চুক্তিও বসে আছে, আর দুটি পরীক্ষাগার এককের শতভাগ পর্যন্ত মেলে এই কারণে নয় যে তারা একই প্রকৃতি মেপেছে, বরং এই কারণে যে তারা একই রীতি গ্রহণ করেছে এবং একই বাফারে ক্রমাঙ্কন করেছে।