Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Waarom de pH van gedestilleerd water onder de 7 daalt:de rol van atmosferische CO₂

Door Chris Deziel Bijgewerkt op 24 maart 2022

StefanieDegner/iStock/GettyImages

TL;DR

Direct na destillatie is het water neutraal (pH 7). Binnen een paar uur absorbeert het CO₂ uit de lucht en daalt naar een lichtzure pH van ongeveer 5,8.

Zuren, basen en pH begrijpen

pH is de negatieve logaritme van de waterstofionenconcentratie in een oplossing. Een hogere pH betekent minder vrije protonen, terwijl een lagere pH een hogere protonconcentratie aangeeft. De schaal loopt van 0 tot 14:waarden onder de 7 zijn zuur, 7 is neutraal en waarden boven de 7 zijn basisch.

In het Bronsted-Lowry-raamwerk doneert een zuur protonen (H⁺) aan water, en een base accepteert ze. Sterke zuren zoals HCl verlagen de pH dramatisch, terwijl sterke basen zoals NaOH deze verhogen. Wanneer een zuur en een base elkaar ontmoeten, neutraliseren ze elkaar en vormen ze een zout; bijvoorbeeld HCl + NaOH → NaCl + H₂O.

Hoe gedestilleerd water eruit zou moeten zien

Door destillatie worden vrijwel alle opgeloste vaste stoffen en vluchtige onzuiverheden verwijderd. In een ideale opstelling (het water koken, de damp condenseren en het condensaat opvangen) zou de resulterende vloeistof chemisch zuiver moeten zijn en, in theorie, een pH van precies 7 moeten hebben.

Waarom zuiver water enigszins zuur wordt

Zelfs na destillatie is water niet geheel immuun voor atmosferische gassen. Kooldioxide (CO₂) lost gemakkelijk op in water en vormt koolzuur (H₂CO₃). Dit zuur dissocieert en geeft hydroniumionen (H₃O⁺) vrij, die de pH verlagen:

2 H₂O + CO₂ → H₂O + H₂CO₃ → H₃O⁺ + HCO₃⁻

Het duurt doorgaans ongeveer twee uur voordat een vers gedestilleerd monster in evenwicht is met de CO₂-concentratie in de omgeving en de uiteindelijke pH van ongeveer 5,8 bereikt.