Syra är djupt involverade i otaliga biologiska, geologiska och tekniska processer. Bakterier producerar mjölksyra som bevarar mat, jordsyror frigör näringsämnen från bergbaserade gödselmedel och syror i batterier leder till reaktioner som genererar elektrisk energi. Saltsyra, ofta förkortad som HCl, är ett vanligt exempel på en stark syra, och specifika pH-värden kan uppnås genom blandningar av saltsyra och vatten.
TL; DR (för länge, läste inte)
Tillförsel av hydrokloridsyra till vatten sänker pH-värdet till ett värde mindre än 7,0 och ger en sur lösning.
Mätande surhet
pH-skalan, som typiskt sträcker sig från 0 till 14, mäter koncentrationen av vätejoner i en substans. Syror har pH-värden mindre än 7, baser har pH-värden större än 7 och ett pH-värde av 7,0 är neutralpunkten. PH-skalan är negativ och logaritmisk, vilket innebär att en faktor-i-tio ökning av vätejonkoncentrationen motsvarar en minskning av en enhet på pH-skalan. Att tillsätta en sur substans till vatten minskar lösningens totala pH.
Broken Molecules, Free Ions
När en syra läggs till vatten separeras syraens molekyler i individuella joner i en process som kallas disassociation. En molekyl av saltsyra är exempelvis sammansatt av en väteatom och en kloratom. När dessa molekyler löses upp i vatten separeras de i en positivt laddad vätejon och en negativt laddad klorjon. Detta leder till en ökad koncentration av vätejoner och därmed till ett lägre pH. Saltsyra klassificeras som en "stark" syra, vilket innebär att nästan alla molekyler disassocierar. Många andra syror - såsom ättiksyra, vanligen kallad vinäger - klassificeras som "svaga" syror. Bara några av de svaga syrans molekyler avlägsnas när de läggs till vatten.
En extrem syra
Ren saltsyra har ett teoretiskt pH på noll - det är med andra ord extremt surt. I praktiska situationer finns dock saltsyra endast som en utspädd substans. Följaktligen beror det effektiva pH-värdet av saltsyra på utspädningsgraden. Eftersom pH-värdet av saltsyra är så låg, uppstår stora pH-förändringar även när små mängder tillsätts till en neutral lösning, såsom vatten. Ett exempel på utspädd saltsyra är humant magsyra, som har ett pH-värde runt 3.
Förutsägande pH
Graden av pH-förändring som uppstår när starka syror som saltsyra läggs till Vatten motsvarar direkt utspädningsfaktorn, eftersom alla sura molekyler släpper ut en vätejon. Eftersom pH-skalan följer ett logaritmiskt förhållande, motsvarar en faktor-av-tio utspädning en pH-förändring av en enhet. Exempelvis resulterar 1 ml saltsyra som tillsätts till 10 ml pH-neutral vatten i en minskning av koncentrationen av vätejoner med en faktor tio. Således kommer pH-värdet av den slutliga lösningen att vara en enhet högre än pH hos den ursprungliga saltsyran. Om 1 ml saltsyra sättes till 100 ml vatten minskar koncentrationen av vätejoner med två faktorer om tio och pH ökar med två enheter.
