| Εργαστηριακή άσκηση 6: Είναι ένα από τα πράγματα που είναι πολύ χρήσιμο να γνωρίζουμε. Είναι αυτό που όλοι το ξέρουμε από τη δευτεροβάθημη εκπαίδευση ακόμη, το ΠΧ των διαλυμάτων. Το ζήτημα είναι ότι θα πρέπει καταρχήν να καταλάβουμε γιατί το ΠΧ μπήκε στη ζωή μας και γιατί μπήκε με τον τρόπο με τον οποίο μπήκε. Αυτό είναι το πρόβλημα. Αυτό είναι το πρόβλημα. Αυτό είναι το πρόβλημα. Αυτό είναι το πρόβλημα. Αυτό είναι το πρόβλημα. Και γιατί μπήκε με τον τρόπο με τον οποίο μπήκε. Καταρχήν, λοιπόν, ακόμα από τους μέσους χρόνους, ήταν γνωστές οι κατηγορίες των ενώσεων που ονομάζονται οξέα και βάσες. Ένα σωρό διαλύματα που υπήρχαν γύρω μας, ή που τα φτιάχναμε εμείς, εμφάνιζαν ένα συγκεκριμένο τρόπο συμπεριφοράς, αυτό που όλοι μαθαίνουμε ως όξενο χαρακτήρα. Δεν γνωρίζαν τότε που οφείλεται αυτός οξενός χαρακτήρας, μπορούσαν όμως να αντιληθούν ότι αυτού του είδους τα διαλύματα είχαν αντίστοιχη συμπεριφορά. Αντίστοιχα με τα οξέα υπήρχαν και οι βάσες. Εκείνος, λοιπόν, ήταν ο βασικός χαρακτήρας. Δηλαδή η συμπεριφορά που εμφάνιζαν αυτά τα διαλύματα. Είχε παρατηρηθεί επίσης πως η αλληλεπίδραση ενός σώματος με όξενο χαρακτήρα, με ένα σώμα με βασικό χαρακτήρα, οδηγούσε συνήθως σε κάτι το οποίο αποδεικνύονταν ότι ήταν μια καινούργια ουσία αλλά δεν είχε ούτε όξενο, ούτε βασικό χαρακτήρα. Πραγματοποιούνταν, δηλαδή, με τον τρόπο αυτό, εξουδετέρωση του όξενου χαρακτήρα της μέσης ουσίας από τον βασικό χαρακτήρα της άλλης ουσίας. Λοιπόν, το ζήτημα είναι ότι το νερό είναι ουσιαστικό για τη ζωή μας. Δεν υπάρχει περίπτωση να ζήσει ο άνθρωπος χωρίς νερό. Κατά καιρούς, απεργείας πείνας που κάνουν διάφοροι για 40, για 50, για 60 μέρες. Απεργείας δίψας δεν ξέρω αν θα μπορούσαν να κρατήσουν παραπάνω από τρεις ή τέσσερις μέρες. Λοιπόν, καλά φυσικά πολύ χειρότερο είναι η απεργείας αναπνοής. Έτσι, εκεί πρέπει να μπορείς να κρατήσεις περισσότερο από μερικά λεπτά. Αλλά πας πέρα τώρα στο ζήτημα δεν είναι αυτό. Το ζήτημα είναι ότι είμαστε σε έναν χώρο που παντού γύρω μας, τα ποτάμια, οι θάλασσες, τα νερά στα οποία κοντά ζηζούμε και παντού μέσα μας υπάρχει νερό. Είναι γνωστό ότι σε μια περιεκτικότητα περίπου 60-70% είμαστε νερό. Τα κύτταρά μας είναι κάποιες ας το πούμε σακούλες που μέσα τους έχουν ιδρατικά διαλήματα. Λοιπόν, είναι χρήσιμο να μπορεί κάποιος να γνωρίζει αν ένα διάλειμμα μέσα στο οποίο ζει ή με το οποίο έρχεται συμπαφή, εμφανίζει όξινο η βασικόχαρα και όσο περισσότερο η λιγότερο βασικόχαρα. Λοιπόν, αυτό ήταν κάτι για το οποίο συζούντουσαν πολλοί και για πολύ καιρό. Κάπου στις αρχές του 20ου αιώνα ένας βιολόγος, Σόλονσον, το όνομα, έπαιζε με τα εκχυλίσματα από διάφορα φυτά. Βιολόγος ήταν εκχυλίσματα από φυτά έκανε. Μια παρατήρηση που είχε κάνει ήταν πως όταν κάποιο εκχυλίσμα φυτού πήγαινε να το αραιώσει με κάποιο ιδρατικό διάλειμμα, άλλοτε έπαιρνε κάποιο χρώμα, άλλοτε έπαιρνε κάποιο άλλο χρώμα. Προσπαθώντας να καταλάβει τι ήταν αυτό το οποίο επιδρούσε στην αλληλεγγύη του χρώματος του ίδιου εκχυλίσματος, έτσι, που έπαιρνε από κάποιο φυτό, κατάλαβε πως εκείνο το οποίο διαφορεποιούταν ήταν η φύση του ιδρατικού διάλειμματος που χρησιμοποιούσε. Κάποιες φορές μπορεί να αυτό το διάλειμμα είχε περισσότερο και κάποιες είχε λιγότερο όξινο χαρακτήρα. Με τον καιρό έγινε κατανοητό ότι αυτή η διαφορά στον όξινο χαρακτήρα των διαλειμμάτων, που εκτός του λόγου και ο Σόρενσον παρατήρησε, οφειλόταν σε μία οντότητα αυτού του τύπου, στον κατειόν ιδρογόνου. Ένας από τους πρώτους που αντιλήφθηκε αυτό το πράγμα και ένας από τους πρώτους που δούλεψε πάνω σε αυτό, ήταν ο μεγάλος φυσικοχημικός, Σουηδός κι αυτός, ο Σβάντε Αρένιος. Μάλιστα η διδακτορική του διατρεβή βασιζόταν πάνω σε αυτό. Αυτό που μαθαίνουμε ακόμα από το Γυμνάσιο, οι ορισμοί των οξέων και των βάσεων κατά Αρένιος είναι ακριβώς τα αποτελέσματα της διδακτορικής διατρεβής του. Μάλιστα αν δεν υπήρχε η διδακτορική διατρεβή της Κιουρή, αυτή ίσως ήταν η πιο σημαντική διατρεβή που παρουσιάστηκε ποτέ σαν αντικείμενο. Εδώ λοιπόν ο Αρένιος πρότεινε την γνωστή ιδέα. Οξύ είναι οποιαδήποτε ουσία που αν διαλυθεί στο νερό, θα διασταθεί και θα μου δώσει κατιώντα ιδρογόνου και αυτά τα κατιώντα ιδρογόνου προσδιόρισε ο Αρένιος ότι ήταν η φορείς του όξενου χαρακτήρα ενός διαλύματος. Κατά συνέπεια, επαρνεχόμενοι πίσω στις παρατηρήσεις του Σόρνισεν, προφανώς η μεγαλύτερη ή μικρότερη ποσότητα από κατιώντα ιδρογόνου μέσα στο διαλυμά του ήταν εκείνη που επηρέαζε το χρώμα το οποίο του έδιναν τα κυλίσματα με το οποία δούλευε. Πρέπει λοιπόν κάποιος να περιγράψει αυτή τη συγκέντρωση των κατιώντων ιδρογόνου μέσα σε έναν διάλειμμα. Αυτές τις συγκεντρώσεις των κατιώντων ιδρογόνου είναι πάρα πάρα πολύ μικρές. Και μάλιστα κάτι εντυπωσιακό που εμφανίστηκε στις μετρήσεις μας λίγα χρόνια μετά από τον αερέγιο ήταν το εξής. Αν κάποιος πάρει νερό και το αποστάξει, παίρνει αυτό το πράγμα το οποίο λέμε απεσταγμένο νερό. Μπορεί να προσπαθήσει να πάρει αυτό το απεσταγμένο νερό, να το βάλει σε ένα δοχείο και να το ξανά αποστάξει. Κάνοντας τη διαδικασία δύο ή τρεις φορές παίρνεις ένα προϊόν που μπορείς να το ονομάσεις δις ή τρεις απεσταγμένο νερό. Τι περιμένεις να έχει αυτό το υγικό μέσα του. Περιμένεις να έχει μόνο μόρια αυτού του τύπου. Έτσι αφού είναι γνωστό ότι με την απόσταξη μπορώ σχετικά εύκολα να ξεφορετωθώ πρώτον αέρια που είναι διαλυμμένα μέσα εκεί, δεύτερον στερεά σώματα και τελείωτον κάποια άλλα πράγματα που μπορεί να υπάρχουν και να έχουν μεγάλη διαφορά στο σημείο ζέσος από το νερό. Σύντομως βράζοντάς το και αποστάζοντάς το δύο ή τρεις φορές περιμένω να έχω ένα δοχείο με τρεις απεσταγμένο νερό που πάρκουν μέσα του μόνο τέτοιου τουσμόρια. Κάποια μελέτη λοιπόν των φυσικοχημικών ιδιωτήτων αυτού του απεσταγμένου νερού έδειξε ούτω εξής, ότι είχε μια μικρή αλλά πραγματική θυμή αγωγημότητας. Τι θα πει αγωγημότητα αυτό που λέει η λέξη. Αυτό το λοικό δηλαδή μπορεί να άγει το ηλεκτρικό ρεύμα. Τι θα πει αυτό για μένα. Ας το πούμε με σημερινούς όρος. Παίρνω μία μπαταρία, δένω δυο συρματάκια στους πόλους και τα ενώνω. Αυτό σημαίνει αμέσως-αμέσως ένα κυκλοματάκι. Μπορώ σε οποιοδήποτε σημείο έτσι αυτού του σύρματος να βάλω μια μικρή λαμπίτσα και να δω τι ανάβει. Άρα περνάει ηλεκτρικό ρεύμα. Αν κόψω αυτό το σύρμα, θα μου πείτε, συγγνώμη, ότι αυτό τώρα πιένει ένα ανοιχτό κύκλωμα. Δεν περιμένει κανένας να ανάψει λάμπα. Αν αυτά τα δύο συρματάκια όμως τα βυθίσω μέσα σε ένα διάλειμμα που έχει ιόντα. Τα ιόντα κινούνται. Το ένα προς τη μία κατεύθυνση, το άλλο προς την άλλη. Τα θετικά προστατότα, τα λιμντικά προστακή. Και είναι σαν να υπάρχει ένας αθέατος αγωγός ανάμεσα στα δύο κομματάκια του σύρματος που δεν έχονται σε επαφή μεταξύ τους. Αυτό λοιπόν το διάλειμμα συμπεριφέρεται ως αγωγός του ηλεκτρικού ρεύματος και η ιδιότητα που εμφανίζει ονομάζεται αγωγημότητα. Μεγαλύτερη τιμή της αγωγημότητας σημαίνει περισσότερο μοιάζει με αγωγό αυτό το διάλειμμα, έχει περισσότερα ιόντα μέσα του. Λοιπόν, δεν περίμενε κανένας από ένα πράγμα που ήταν τρεις απεσταχμένο νερό και θα ανέμενες να υπάρχουν μόνο μόρια τέτοιου τύπου, ή τα δυο ο, να εμφανίζει αγωγημότητα. Και όμως υπήρχε. Όταν οι μητρήσες επαναλήφθηκαν από πολλούς και διεπιστώθηκαν ότι είναι έτσι, η μόνη εξήγηση που μπορούσαμε να σκεφτούμε ήταν ότι μπορούσε να υπάρχει αυτή εδώ η ισορροπία. Δηλαδή τα μόρια του νερού να δίστανται σε έναν μικρό βαθμό και να μου δίνουν κατιώντα υδρογόνου και ανιώντα υδροξυλίου. Δεν μπορούσα να μου δώσουν τίποτα άλλο. Μα το νερό το απεσταχμένο δεν εμφανίζει ούτε χαρακτηριστικά οξέως ούτε χαρακτηριστικά βάσεις. Πώς συμβαίνει αυτό? Σύμφωνα με τη θεωρία του Αρέημος, τα κατιώντα υδρογόνου είναι η φορείς του όξινου χαρακτήρα, τα κατιώντα υδροξυλίου είναι η φορείς του βασικό χαρακτήρα, εφόσον από τη στοιχειομετρία της αντίδρασης για κάθε έναν κατιών προκύπτει και έναν νιών, δεν περισσεύουν ούτε τα κατιώντα ούτε τα νιώντα. Λοιπόν, το νερό σαν νερό δεν πρόκειται να δείχνει κανένας είδους χαρακτηριστική συμπεριφορά, εδώ μπορούσαμε να πούμε οξέως ούτε βασικό χαρακτήρα, όμως δεν μπορούσαμε να επιπτώσουμε από τούτο εδώ την εξίσουση. Έπρεπε να υποθέσουμε ότι συμβαίνει αυτή εδώ η διάσταση. Και μάλιστα υπολογίστηκε η σταθερά αυτής της διάστασης, που ήταν ένα επί 10 στιγμών 14, στους 25 βαθμούς κλεισιού, σε κανονικές συνθήκες. Μα αν αυτό είναι ένα επί 10 στιγμών 14, και δεδομένο ότι αυτή εδώ η συγκέντρωση θεωρείται τερατόδης και περίπου αν επηρέαστη απ' το αν θα πραγματοποιηθεί αυτή η διάσταση σε μικρό βαθμό, ποια περιμένουμε να είναι η συγκέντρωση του καθένας από αυτά τα δύο πράγματα? 10 στιγμών 7. Άρα η συγκέντρωση των κατιών των υδρογών στο νερό είναι ένα επί 10 στιγμών 7 μη, στους 25 βαθμούς. Λοιπόν, φανταστείτε ότι οι συγκεντρώσεις των κατιών των υδρογών σε ιδατικά διαλύματα είναι τέτοιες τάξεις μεγέθους. 10 στιγμών 5, στιγμών 6, στιγμών 8, στιγμών 9, κάτι τέτοιο. Εντάξει. Θα μπορούσα να είναι χοντρικά, ας το πούμε, από 10 στιγμών 13 έως 10 στιγμών 1, αν βασιστούμε πάνω σε αυτήν την οπέλα της σχέσης. Φυσικά, σε αυτό το σημείο πρέπει να κάνουμε μια διευκρίνηση. Αυτό εδώ, που το σημειώνουμε έτσι, σημαίνει για μας ότι έχει τον πυρήνα που έχει ανατόμα υδρογόνου. Και, πιπλέον, το συν σημαίνει ότι έχει φύγει ένα ηλεκτρόνιο, μα το υδρογόνο μόνο ένα ηλεκτρόνιο έχει. Συνεπώς, αυτό το οποίο παριστάνουμε έτσι με αυτόν τον ωραίο τρόπο και όλοι σκεφτόμαστε ένα υδρογόνο μέσα στο μυαλό μας, είναι στην ουσία ένα ξεκάρθοτο πρωτόνιο. Ένα ξεκάρθοτο πρωτόνιο είναι πάρα πάρα πολύ μικρό πράγμα, σαν μέγεθος. Έχει ένα φορτίο συνένα, κατά συνέπεια το πεδίο του ηλεκτρικού που δημιουργεί γύρω του είναι τρομακτικό. Κατά συνέπεια, σε ένα μέσον πολυκό, όπως είναι το νερό, ζωγραφίζω το μόλιο του νερού όπως περίπου γνωρίζουμε ότι είναι, ένα μόλιο γωνιακό, το οποίο έχει ομοιοπολικούς δεσμούς, αλλά λόγω του ότι το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτρονιτικό από τα υδρογόνα, η δεσμή αυτή είναι πολωμένη προς το οξυγόνο. Όταν υποθέσω ότι μέσα σε ένα μέσον που υπάρχουν τέτοια οδυσμόρια, υπάρχει εδώ και ένα ξεκάρφωτο πρωτόνιο, το ήχνο στις κυμμολίες που έβαλα είναι πάρα πολύ αισιόδοξο για το μέγεθος, θα πρέπει να είναι χιλιάδες, χιλιάδοχορές και μικρό. Λοιπόν αυτό εδώ πέρα με ένα συνφορτίο, αυτό το δε θα σας σημαίνει ότι είναι μικρό, δεν είναι ένα, είναι 0,02,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, Έχω αυτό το μόριο που μπορεί να μου δώσει αυτές εδώ πέρα τις οντότητες. Τώρα, λοιπόν, με βάση δεδομένα που έχουν προκύψει από χημικές μετρήσεις, μπορώ να υποθέσω ότι υπάρχει ένα τέτοιου είδους κατιών μες στο διαγυμμάμο, έτσι. Το κατιών τοξονιωτότομος αμέσως-αμέσως χρειάζεται να χρησιμοποιήσω δύο μόρια νερού. Συνήθως, λοιπόν, αυτή είναι η μορφή με την οποία γράφουμε την αντίδραση της διάστασης του νερού, έτσι, για λόγους οικονομίας, παρά να γράφουμε κατιών νητρογόνου με κάποια μόρια νερού προς να τον εισμένον γύρω του. Και επίσης μια παραπέρα έτσι εκτείνηση και συντόμευση είναι, παρόλο που ξέρουμε ότι κάπως έτσι θα το γράψουμε, συνήθως αναφερόμαστε σε συγκέντρωση κατιών νητρογόνου. Κάνουμε δηλαδή αυτό του είδους τη συντόμευση, εντάξει. Λοιπόν, έχω τώρα να αντιμετωπίσω διαγήματα ηδατικά, τα οποία μπορεί να έχουν περιεκτικότητες σε κατιώντα ιδρογόνου, έτσι συνηθίζουμε να το λέμε, πρακτικά γράφοντας εξισώσεις θα πρέπει να αναφερόμαστε σε κατιώντα οξονίου και, το ξαναθυμίζω, στην ουσία αναφερόμαστε σε εφιδατωμένα, ισχυρά εφιδατωμένα μάλιστα, πρωτόνια. Έχουμε λοιπόν συγκεντρώσεις σε ιδρικά διαγήματα από χοντρικά, ας πούμε, δέκα εις την μηδέν, ως δέκα στη μήνα δεκατέσσερα μη. Συνεμώς, θα έβρεπε κάποιος εδώ πέρα να προσπαθήσει να δημιουργήσει μια κλίμακα και να περιγράψει τούτος εδώ τις συγκεντρώσεις. Τώρα, υπάρχει βέβαια η ανθρώπινη προδιάθεση. Η ανθρώπινη προδιάθεση λέει, τέτοιου τους νούμερα, ειδικά όταν πρόκειται να τα χρησιμοποιήσω στους υπολογισμούς και θέλω να τα γράφω με μορφή δεκαδικών, με δυσκολεύουν. Καλά θα ήταν να χρησιμοποιώ κάποια νούμερα που να είναι της μορφής κάποιων μονάδων, δεκάδων, εκατοντάδων. Να αισθάνομαι πιο άνετος με τέτοια μεγέθη. Συνεπώς, ένα ωραίο κόλπο που μπορούσε να εφαρμοστεί εδώ πέρα, ήταν ένα κόλπο το οποίο δεν είχε μια σχέση με τη χημία. Είχε μια σχέση με τη λογιστική και με την αριχμητική, πως το πούμε. Αλλά, ξεκινάει κάποιος αιώνος πιο πριν. Εκεί, γύρω στο 1600, ο Τσάρς Νέπερ, σκότος στην καταγωγή, εφίβρε αυτό το πράγμα που γνωρίζουμε όλοι ως λογάριθμος. Ο λογάριθμος είναι ένα ωραίο εφεύρεμα που μου επιτρέπει να κάνω σχετικά απλά πράξεις με πολύ μεγάλα ή πολύ μικρά νούμερα. Η βασική ιδιότητα που έχουν οι λογάριθμοι είναι ότι ο λογάριθμος ενός πράγματος που το γράφω εγώ α επί πίτα είναι ίσον με το λογάριθμο του α και το λογάριθμο του δίδα. Ά, λοιπόν, θέλω να κάνω την πράξη εκατό επί εκατό. Εντάξει, αυτό είναι αστείο βέβαια, αλλά το λέω έτσι για παράδειγμα. Δεν είμαι και το παιδί θαύμα να θυμάμαι νούμερο έτσι με πέντε και δέκα ψηφία απ' έξω. Αρκεί λοιπόν να βρω το λογάριθμο του εκατό και να προσθέσω το λογάριθμο του εκατό. Εντάξει, ο λογάριθμος του εκατό είναι ένα νούμερο, του εκατό είναι επίσης ένα άλλο νούμερο, τα προσθέτω, προκύπτει ένα νούμερο το οποίο έτσι είναι κάποιες μονάδες. Αν έχουν καθίσει και έχουν φτιάξει κάποιοι, αφιερώνοντας χρόνο του ζωή τους, λογαριθμικούς πίνακες, μπορώ να πω στο λογαριθμικό πίνακα και να κοιτάξω σε ποιο νούμερό αντίστοιχε αυτός ο λογάριθμος και να βρω το δέκα χιλιάδες, που στην περίπτωση μας έτσι είναι αστείο. Λοιπόν, εμείς είμαστε πιο εξηγειωμένοι με τους δεκαδικούς λογαρίθμους. Οι δεκαδικοί λογάριθμοι έχουν βάσει το δέκα. Και επειδή εδώ πέρα εκφράζουμε έτσι τη συγκέντρωση σαν δύναμη του δέκα ή στην κάποια έτσι μονάδα εδώ πέρα στο μειονεφτά, χρησιμοποιούμε τους δεκαδικούς λογαρίθμους. Αυτοί εδώ πέρα οι λογάριθμοι λέγονται φυσικοί και έχουν βάσει το ε, είναι πέρι από το όνομα του ν. Λοιπόν, αν εγώ αντί να χρησιμοποιώ τέτοιου είδους νούμερα όπως αυτό το ένα πιδέκα στιγμών εφτά, έλεγα σε κάποιον, ξέρεις θα σου μιλήσω για τη συγκέντρωση των κατιών των υδρογόνων σε ένα διάλειμμα, έτσι ξαναθυμίσω, κατιών των υδρογόνων, δηλαδή αυτών, δηλαδή των συγκορτημάτων, έτσι των εφυδατωμένων πρωτονιών. Θα σου μιλήσω για αυτό, αλλά δεν θα σου δώσω τη συγκέντρωση, θα σου δώσω ένα μέτρο της συγκέντρωσης. Κάτι που θα κάνει το νούμερο πιο χειροποιαστό, πιο απλό, πιο κατανοητό. Τι μέτρο θα μπορούσε να χρησιμοποιήσω, το λογάριθμο. Ο λογάριθμος, λοιπόν, της συγκέντρωσης των κατιών των υδρογόνων, δεν ήταν αυτός, μίον 7. Και εδώ πέρα πάλι ερχόμαστε να αντιμετωπίσουμε την ανθρώπινη υπλοδιάθεση. Θέλω εγώ να μιλήσω για τα κατιών των υδρογόνων που βρίσκονται σε ένα διάλειμμα, έτσι. Εδώ πέρα ένα διάλειμμα και έχουμε μέσα κατιών των υδρογόνων. Πόσα είναι τρομακτικό το νούμερο. Να μιλήσω με όρους συγκέντρωσης. Ναι, η συγκέντρωση ήταν κάτι τέτοιο. Να μιλήσω καλύτερα με όρους κάποιου μέτρου της συγκέντρωσης. Ναι, λογάριθμος. Άρα πόσα υπερεκτικότητα έχω από κατιών των υδρογόνων εδώ, σε αυτό το πλάγμα. Και δίνω την απάντηση. Ένα μέτρο της περιεκτικότητας κατιών των υδρογόνων μέσα σε αυτό το διάλειμμα είναι ο ρογάριθμος της συγκέντρωσης. Και είναι μίον 7. Μου φαίνεται λογικό να περιγράφω κάτι που υπάρχει με αρνητικούς όρους. Δεν μου φαίνεται. Πρακτικά, λοιπόν, μαθαίνουμε, έτσι, ακόμα από τα γυμνασιακά μας χρόνια, υπάρχει ένα μέγεθος, το οποίο το ονομάζουμε ΠΧ. ΠΧ το λέμε εμείς, επειδή, έτσι, μας ήρθε η ορολογία από κάποιους πατριώτες μας, έτσι, του προηγούμενου αιώνα ή και του πιο προηγούμενου, οι οποίοι σπουδάσανε στην Γαλλία. Αν είχαν σπουδάσει στην Αγγλία, θα μας λέγανε ΠΧ. Εντάξει, έχουμε, λοιπόν, το ΠΧ, το οποίο σημαίνει, τι σημαίνει, χοντρικά, παρουσία ύπαρξη υδρογόνου. Πόσο περισσότερο ή λιγότερο υδρογόνου έχω μέσα σε ένα διάλειμμα. Νάτο, λοιπόν, το ΠΧ είναι κάτι που περιγράφει τόσο το αντίθετο, το δεκαδικού λογαρύθμιο, τη συγκέντρωση του κατώδου των υδρογόνων. Και, για το ουδέτερο νερό, είναι 7. Και εδώ, αμέσως, έχουμε κάτι χρήσιμο και κάτι παράδοξο. Το χρήσιμο είναι το εξής, όταν θέλω να μετρήσω κάτι, πρώτα απ' όλα πρέπει να βρω, σε τι μονάδες θα το εκφράσω. Εδώ πέρα, σε τίποτα. Έτσι, είναι ένα νούμερο. Βρήκαμε, όμως. Το ΠΧ είναι το μέγεθο στο οποίο θα μετράω. Σε τι θα το μετράω? Σε μονάδες. Το επόμενο πράγμα που πρέπει να προσδορίσω σε κάτι τέτοιο, πάντοτε, είναι το μηδέν. Που είναι το μηδέν, σε αυτό το σημείο που μετράω. Εδώ. Θυμηθείτε τη φυσική, εξατάζουμε μια κίνηση. Που είναι το μηδέν, εδώ. Από εδώ και πέρα είναι θετικά διαστήματα, από εδώ και πέρα αρνητικά. Εξατάζουμε, ας πούμε, πάλι μια κίνηση. Από πότε? Από τώρα. Τώρα είναι το τάφιστο μηδέν. Από εδώ και πέρα η χρόνη είναι θετική, από εδώ και πριν είναι αρνητική. Με το ΠΧ τι γίνεται? Εδώ είναι το σημείο αναφοράς. Ποιο? Δυστυχώς, λοιπόν, ή ευτυχώς, σε αυτή την περίπτωση για μας, δεν υπάρχει ένα μηδέν, και από εδώ και πέρα είναι τα όξινα και από εδώ και πέρα είναι τα βασικά διαλήματα, είναι ένα εφτά. Και από εδώ και πέρα είναι τα βασικά και από εδώ και πέρα είναι τα όξινα διαλήματα. Για να σκεφτούμε ποιο είναι το από εδώ και πέρα. Ένα διάλειμμα, δηλαδή, που θα είχε όξινο χαρακτήρα, τι χαρακτήρηση εδώ θα είχε. Είπαμε, το νερό είναι ένα ουδέτερο σύστημα, ούτε σαν οξείο, ούτε σαν βάση συμπεριφέρεται. Η συγκέντρωση των κατεύτων υδρογών που έχει μέσα, εκεί, στο νερό, έτσι, στους 25 βαθμούς, είναι ένα από 10 στιγμών 7 μόλις ένα λίτρο, τον πεθάτουσαν 7. Υποθέτουμε ότι ρίχνουμε μια σταγόνα από οξεί μέσα σε αυτό το απεσταγμένο νερό. Τι θα γίνει με τη συγκέντρωση των κατεύτων υδρογών? Θα μεγαλώσει. Προσοχή, λοιπόν, σε αυτό το σημείο, έτσι. Ο εκθέτης είναι αρνητικός αριθμός. Δηλαδή, αν ρίξω μια σταγόνα οξεί μέσα σε ένα διάλειμμα που έχει τέτοια συγκέντρωση κατεύτων υδρογών, τι θα γίνει η συγκέντρωση κατεύτων υδρογών? Όχι 10 στιγμών 8, 10 στιγμών 6. Εντάξει? Άρα, ρίχνοντας μια σταγόνα οξεί, κάνω το διάλειμμα κάπως όξινο. Η συγκέντρωση θα γίνει, ας πούμε, 10 στιγμών 6. Το αντίθετο του δεκαεντικού λογαρίθμου αυτής της συγκέντρωσης θα είναι 6. Λοιπόν, το χαρκτιστικό έχω την κλίμακα του ΠΧ, έχω το 7, από εδώ και κάτω έχω τα όξινα διαλείμματα, από εδώ και πάνω έχω τα βασικά διαλείμματα. Εντάξει? Έτσι κάπως έχουν τα πράγματα. Τώρα, το ζήτημα είναι, είναι εύκολο ή δύσκολο να μετρήσω εγώ το ΠΧ ενός διαλείμματος. Ευτυχώς για μας, υπήρξαν εκτός από αυτούς εδώ πέρα, τους παλιότερους μαθηματικούς και τους πιο σύγχρονους βιολόγους και φυσικοχημικούς, υπήρξαν και άλλοι οι οποίοι δουλέψαν πάνω στον ηλεκτρισμό, στις εφαρμογές του και στις μετρήσεις του. Θα αναφέρω εδώ πέρα μερικούς ιστορικά, οι οποίοι κάπως παρεμβάλλονται έτσι ανάμεσα στο 1600 και στο 1900 που βρισκόταν έτσι ο Νέπερ και ο Σόρνεσον και οι υπόλοιποι. Ένας για τον οποίο πρέπει να έχουμε ακούσει επίσης από το Γυμνάσιο είναι ο Λουίκι Γαλβάνια, Ιταλός. Ιταλίοι ως γνωστόν και οι Γάλλοι σαν κάποιο βαθμό, έτσι, αποκαλούνται περιπεκτικά από κάποιους άλλους Ευρωπαίους, οι βατραχοπόδαροι, γιατί τρώνε και βατραχοπόδαρα εκτός τον άλλον. Λοιπόν, εδώ ο Γαλβάνι εκτός από το ρατρό, οι βατραχοπόδαρα έκανε και κάποια πειράματα μαζί τους. Ένα από τα κλασικά πειράματα τα οποία περιγράφονται είναι ότι είχε κρεμάσει ένα βατραχοπόδαρο από κάποιο μεταλλικό αγκίστρι, μάλλον σιδερένιο, και στη συνέχεια, είτε παίζοντας είτε κατά λάθος, του ακούμπησε με ένα σύρμα χάλκινο και παρατήρησε το πόδι του βατράχου να ζωντανεύει, δηλαδή να έχει μια κάποια κίνηση. Φαντάστηκα, λοιπόν, ότι αυτό φύλεται σε μια είδους ζωική δυνάμη που παρέμενε μέσα στο βάτραχο, όταν το επανέλαβε μερικές φορές, αντιλήφθηκε, βεβαίως, έτσι ότι δεν ζωντανεύει, δεν γίνονταν ζόμπι ο βατραχός του, αλλά κατάλαβα ότι κάτι συμβαίνει μέσα στο πόδι του βατράχου και του δίνει αυτό το μηκό τόνο, έτσι, κανέχθητη σύσπαση. Αυτός, λοιπόν, το απέδωσε σε κάποιον είδους ηλεκτρισμό που βρισκόταν μέσα στο μάτραχο. Στη συνέχεια, και λίγο αργότερα, ένας πατριώδης του, ο Αλεσσάνδρο Βόλτα, έκανε μια σωστότερη εκτίμηση. Και η σωστή εκτίμηση ήτανε ότι αυτό το φαινόμενο οφείλεται σε κάποιον ηλεκτρισμό, αλλά ο ηλεκτρισμός αυτός δεν υπάρχει μέσα στο μάτραχο. Ο ηλεκτρισμός αυτός δημιουργείται επειδή ο βατραχός, το πόδι του βατράχου, από τη μια μεριά ήταν καρφωμένο πάνω σε ένα συντερένιο αντικείμενο και από την άλλη αυτή σε επαφή μαζί του, ένα χαλκινό αντικείμενο. Ο Βόλτα λοιπόν ήταν ο πρώτος που σκέφτηκε να κάνει κάτι τέτοιο. Φέτα από σίδερο, βρεγμένο πανάκι, φέτα από χαλκό, βρεγμένο πανάκι, φέτα από σίδερο, βρεγμένο πανάκι, φέτα από χαλκό, κλπ. Αν κάνεις μια τέτοιου είδους στήλι και πάει στιγματάκια στις άκρες της, πετυχαίνεις να έχεις μια ροή ηλεκτρισμού για κάποιο χρονικό διάστημα και κάπως σταθερή. Και αυτό λέγεται βολταϊκή στήλη. Ακόμα και τώρα κάποιοι μπορούν να ακούσουν το βολταϊκή στήλη σαν έκφραση. Δεν είναι αυτό το πράγμα όπως σας το περιγράφω τώρα. Αυτό είναι η πρώτη στήλη παιπένα βόλτα, η πρώτη ας το πούμε πρακτική μπαταρία, η πρώτη εφαρμογή που μας έδινε δυνατότητα να έχουμε ροή ηλεκτρισμού, μέχρι τότε ο ηλεκτρισμός ήταν μόνος στατικός. Στατικό ηλεκτρισμό μπορείς να κάνεις πολύ εύκολα. Και από τους πρώτους που αναφέρατε ότι μέτρησε, ότι παρατήρησε το στατικό ηλεκτρισμό και το περιέγραψε ήταν ο Θαλής. Και γιατί λέγεται ο ηλεκτρισμός ηλεκτρισμός, γιατί κάπως θα πρέπει να λέγεται. Λέγεται όμως ηλεκτρισμός γιατί ο Θαλής το παρατήρησε με το ηλεκτρο και χρυμπάρι, γνωστήρι τίνη. Εκείνο λοιπόν που είχαν κάνει κι άλλοι οπωσδήποτε πριν από τον Θαλή, ήταν αυτό. Τρίβωνα κομμάτι και χρυμπάρι σε ένα μάλινο χειτώνα και μετά παρατηρώ ότι έλκει προς τη μεριά του τρεχίτσες, χαρτάκια, πραγματάκια και τέτοια. Εντάξει, τι είναι αυτό που αναφερόμενο που έχει το ηλεκτρο. Ηλεκτρο, ηλεκτρισμός. Τέτοιου λοιπόν στατικού ηλεκτρισμού μπορούσαμε να έχουμε μέχρι το 1800. Ακριβώς την άνοιξη του 1800 ο Βόλτα δημοσιεύει αυτήν την δυνατότητά του να φτιάξει μια βολταϊκή στήλη, μια πρωτόγονη μπαταρία. Και να έχει μια ρουή ηλεκτρισμού, όχι φορτίζω έναν αγωγό με ηλεκτρισμό στατικό, τον ακουμπάω και εκεί γίνεται μια εκφόρτιση. Έχω μια ρουή ηλεκτρικού ρέγοντος. Εντάξει. Αυτός δικών ο Βόλτα έκανε αυτού του είδους την παρατήρηση, την ανακάλυψη και συνετέλεσε στην πρόοδο του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού και την ενσωμάτωσή τους μέσα στις φυσικές επιστήμες. Πώς αντιμετωπίζουμε εμείς και πώς αναγνωρίζουμε την συμβουλή αυτών των ανθρώπων. Θα έχουμε ακούσει τα χαλβανόμετρα. Το χαλβανόμετρο είναι ένα απλό όργανο που αν έχω εδώ πέρα, ας πούμε, έναν αγωγό και βάλω το χαλβανόμετρό μου και το συνδέσω εδώ πέρα. Έτσι, πανταστείτε, είναι ένα απλό όργανο, το οποίο μου δείχνει μια βερόνα ότι περνάει ηλεκτρισμός και μάλιστα προς εκείνη την κατεύθυνση ή προς αυτήν. Αυτό. Υπάρχουν πιο εξελιγμένα όργανα τα οποία μπορούν να μου δείξουν ακριβώς πόσο ώρα περνάει. Συνεπώς, το σημείο που παρατηρώ είναι αυτό εδώ πέρα. Βάζω δύο ακροδέκτες λίγο αριστερότερα, λίγο δεξιότερα. Τους συνδέω με ένα βολτόμετρο και μου αναφέρεται στο ποιος είναι αυτός που αναγκάζει το ρεύμα να κινηθεί. Όχι μόνο μου δείχνει, δηλαδή, ότι το ρεύμα πηγαίνει προς αυτήν την κατεύθυνση, αλλά και πόσο ρεύμα περνάει. Πού οφείλεται αυτή η κινήση του ρεύματος? Α, λέμε σε μία ηλεκτρογερτική δύναμη, σε μία δύναμη που διεγείρει τον ηλεκτρισμό. Σε τι πετράμε αυτή την ηλεκτρογερτική δύναμη? Σε βόλτ. Εντάξει, η επόμενη μεγάλη συμβολή προήλθε από έναν από τους μεγάλους φυσικοχημικούς του 19ου και του 19ου του 20ου αιώνα, από τον Βάλταρ Νέρβιστ. Αλλά θα πούμε τώρα για αυτόν σε λίγο. Λοιπόν, ας σκεφτώ με το εξής. Εγώ θέλω να μετρήσω το ΠΧ ενός διαλήμματος. Δηλαδή, να βρω ένα μέτρο της συγκέντρωσης κατιών των υδρογόνων σε αυτό. Μια απλή διάταξη που μπορούσα να σκεφτώ είναι η εξής. Να έχω εδώ πέρα έναν τοχείο, με αυτήν την άγνωστη συγκέντρωση κατιών των υδρογόνων. Να έχω εδώ και ένα τοχείο με μια γνωστή συγκέντρωση κατιών των υδρογόνων. Έτσι. Ποια είναι η πιο γνωστή, γνωστή και σίγουρη συγκέντρωση κατιών των υδρογόνων που μπορώ να έχω. 17 μολ-αναλήτρος, 25 βαθμούς. Να έχει δηλαδή ΠΧ7. Αν, λοιπόν, με κάποιο τρόπο φέρω αυτά τα δυο δοχεία σε επαφή, τι θα γίνει. Θα εφαρμοστεί μια από τις γενικές φυσικές αρχές που ξέρουμε. Μια από τις γενικές φυσικές αρχές είναι εξισουρώπηση. Συνεπώς, εφόσον γενικά αυτές οι δυο συγκεντρώσεις είναι διαφορετικές μεταξύ τους, θα παρατηρηθεί κινήση κατιών των υδρογόνων είτε προς αυτήν είτε προς μια άλλη κατεύθυνση. Αν, λοιπόν, εγώ εδώ πέρα έχω βάλει, όχι το μάτι μου, αλλά ένα ηλεκτρικό μάτι, ένα βολτόμετρο, θα μπορεί να μου δείξει όχι μόνο ότι η κινήση είναι προς τα εδώ ή προς τα εδώ, αλλά θα μου δείξει και πόσο φορτίο κινείται και θα μου υποδείξει για ποιό λόγο κινείται. Ο Νεύστη, λοιπόν, διατύπωσε την εξής σχέση. Η ηλεκτρική δύναμη που θα μετρήσω, εμείς μπορούμε να το λέμε και διαφοραδυναμικό, η χημική, αδιακρύτως, αυτή, λοιπόν, η ηλεκτρική δύναμη που θα μετρήσει εδώ πέρα, αυτό το οργάνό μου, σχετίζεται με μια σταθερά το οργάνο, δεν μπορώ να ψάξω και να εκτιμήσω και να υπολογίσω να δω πώς είναι, συν, προσέξτε τι γίνεται από εδώ και κάτω, επαγγούζουμε στα θερά των αερίων, γνωστή, η θερμοκρασία, βάζω ένα θερμοόντρο και βλέπω, εν, ένας ακέραιος αριθμός που, ας πούμε, χοντρικά παριστάνει πόσα φορτίαι υπάρχουν για κάθε μονάδα που μετακινείται προς τη μείτη αντικατέθυση. Εφόσον μιλάμε για κάτιών τετρογώνων, για κάθε μονάδα υπάρχει ένα φορτίο, άρα είναι ένα, για μας εδώ. Η σταθερά F, για να τιμηθεί ένας άλλος μεγάλος εκπαιστήματος που δούλεψε πολύ πάνω στον ηλεκτρισμό, ο Faraday, δεν είναι τίποτα άλλο παρά το φορτίο που έχει ένα μολ από ηλεκτρόνια. Είναι επέρειος λογάριθμος, αλλά εμείς είναι εύκολο να μεταφέρουμε έναν λογάριθμο και να τον εκφράσουμε σ' έναν λογάριθμο σε μια άλλη βάση. Μπορούμε λοιπόν εύκολο τον επέρειο να τον κάνουμε δεκαδικό. Σε πώς θα μας λέει αυτή εδώ η σχέση του Nernst. Η ηλεκτρική δύναμη που θα μετρήσεις εδώ πέρα σχετίζεται με ένα, δύο, τρία πράγματα, τέσσερα, πέντε, που είναι είτε σταθερές, είτε γνωστά πράγματα. Σχετίζεται και με το λογάριθμο αυτής της συγκέντρωσης που είναι γνωστή, άρα ποιο πράγμα από όλο αυτό εδώ, από όλη αυτήν εδώ την παράσταση παραμένει άγνωστο. Λογάριθμος του 1 για την άγνωσε συγκέντρωση κατώ των ιντρογόνων δηλαδή, το αντίθετο λογαρίθμο δηλαδή, το pH του άγνωστον διαλύματος. Εντάξει, έτσι κάπου σέβον τα πράγματα. Η εξίσωση του Nernst είναι πολύ γενικότερη. Αναφέρεται σε κάτι που συμβαίνει σε μια διεπιφάνεια εδώ. Εδώ λοιπόν έχω μια διεπιφάνεια. Κάτι συμβαίνει από τη μία μεριά και κάτι άλλο συμβαίνει από την άλλη μεριά. Τι είναι διεπιφάνεια? Ένα σωρό πράγματα. Το δέρμα μας φανταστείτε. Η επιφάνεια του δέρματος είναι η διεπιφάνεια ανάμεσα στο περιβάλλον και σε μας, μόνο στα που κάνω. Εδώ αυτό το σημείο που πιάνω τώρα είναι η διεπιφάνεια ανάμεσα στον αέρα και στη μάζο το πίνακα. Εντάξει, λοιπόν είναι μέσα σε ένα διάλειμμα. Αυτά εδώ μπορεί να είναι οτιδήποτε. Η οξυδωμένη και ανοιγμένη μορφή μιας ουσίας που βρίσκετε στη συσορροπία. Εντάξει, μπορεί να είναι ακριβώς όπως επιχείρησε να το κάνει και ο Βόλτα, το σημείο που εφάπτονται, έτσι, και κάθε τούρα πάνω στο άλλο, τα κομματάκια του συνδύρου και του χαλκού που χρησιμοποίησε. Εντάξει, χαλκός, σύδρος ή όπως αλλιώς θέλετε. Ωραία, εμείς δεν μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε αυτή τη μορφή. Ερώτημα λοιπόν τώρα. Μπορώ να κάνω μέτρηση του πεχαμίου με τέτοια διάταξη. Μπορώ. Πόσο πρακτικό είναι. Καθόλου πρακτικό, γιατί αφού έκανα τη μέτρησή μου, έγινε η αξιωσορόπηση. Άρα πρέπει να αποσυνδέσω τη διάταξη, να αδιάσω να ξεπλύνω αυτά τα δύο επιμέρους δοχεία, να τα ξανακλείσω, να βάλω εδώ πέρα μια καινούργια άγνωστη συγκέντρωση, να ξαναγεμίσω εδώ πέρα με γνωστή συγκέντρωση-διάλειμμα και να τα ξαναμανάω από την αρχή. Πόσες τέτοιους μετρήσεις μπορώ να κάνω σε μια μέρα. Εντάξει, εκεί είμαι σε ένα οργανωμένο εργαστήριο, θα μπορούσα να κάνω πέντε, δέκα, γιατί μεταξύ θέλει πλήσιμο, ξέπλημα, στέγρομα και ξαναμανά μετρήσεις. Ευτυχώς για μας, όλοι σκεφτήκαν τέτοιούς δυσκολίες και κατέληξαν στο να φτιάξουν κάποιες ωραίες κατασκευές, σαν και αυτή που χοντρικά θα περιγράψω τώρα. Θα περιγράψω λοιπόν αυτό το οποίο μπορούμε να το πούμε ηλεκτρόδιο ή άλλο, που είναι φτιαγμένο από γυαλί. Πώς μπορούμε, επαναλαμβάνω χοντρικά, να καταλάβουμε πώς δουλεύει. Έστω λοιπόν ότι έχω ένα συστηματάκι που καταλήγει σε μια γυάλινη μεμβράνη. Γυάλινη μεμβράνη σημαίνει ένα λεπτό κομμάτι γυαλί. Εγώ το κάνω σκοπίμως εδώ πέρα χοντρό για να φαίνεται ότι υπάρχει και ότι είναι ένα στερεό πράγμα εκεί πέρα, εντάξει. Φανταστείτε όμως ότι αυτό είναι ένα λεπτό κομμάτι γυαλί. Βάζω εγώ εδώ μέσα τη γνωστή συγκέντρωση κατεύωτων ιδρογών, την κλείνω μέσα εκεί. Εντάξει, αυτό σημαίνει ότι αν αυτό το αφήσω στον αέρα, από τους πόρους που υπάρχουν εδώ πέρα μέσα από αυτό το στερεό, σιγά σιγά μόρια νερού μπορούν να αρχίσουν και να φεύγουν. Και με τον καιρό να εξατμιστούν και να ξεφαλιστούν. Δεν το θέλω αυτό, εντάξει. Κατά συνέπεια αυτό το κατασκεύασμα, όταν δεν χρησιμοποιείται για μετρήσεις, καλά είναι να βρίσκεται μέσα σε ένα περιβάλλον από όπου το νερό δεν θα μπορεί εύκολα να φύγει. Το καλύτερο θα ήταν να βρίσκεται σε ένα περιβάλλον που να έχει αυτήν την ίδια συγκέντρωση κατεύωτων ιδρογών απ' έξω, τόσο ώστε να μην υπάρχει καν η τάση να μετακινηθούν κατεύωτων ιδρογών από εδώ και από εκεί. Τότε, εκείνο που έχω να κάνω είναι να έχω δύο στυρματάκια, ένα από τη μέσα και ένα από την έξω μεριά. Και αυτά τα δύο να τα συνδέω με ένα βαλτόμετρο. Θα μου πείτε και την κέρδιση στο ώρα. Κέρδιση από το εξής. Μπορώ να βυθίσω αυτό το ηλεκτρόδιο για άλλο σε ένα ποτήρι που έχει την άγνωστη που θέλω να βυθίσω, συγκέντρωση κατεύωτων ιδρογών. Τι θα γίνει τότε? Επειδή αυτό είναι ένα λεπτό γυαλί, καταλαβαίνουν το πεδίο αυτόν εδώ και ανάποδα. Κατά συνέπεια, με βάση την αρχή της εξισορόπησης που είπαμε, είτε αυτά προσπαθούν να μπουν είτε αυτά προσπαθούν να βγουν. Επειδή όμως αυτό το γυαλί είναι ένα στερεό εμπόδιο και όσο και να υπάρχουν πόροι, δύσκολα θα γίνει αυτή η μετακίνηση. Αν τη μετρησί μου την κάνω μέσα σε κάποια δευτερόλεπτα, δεν πρόκειται να συμβεί μετακίνηση. Μόνο που η τάση αυτή, είτε αυτά να βγουν είτε αυτά να μπουν μέσα, θα καταγραφεί. Θα μετρήσω τη λεκτροκριτική δύναμη. Δεν θα αλλάξουν αυτές εδώ τις συγκεντρώσεις. Αποτελέσμα, αν κάνω τη μετρησί μου, βγάζω αυτό το ποτήρι. Τι θα πρέπει να κάνω στη συνέχεια? Να ξεπλύνω καλά καλά το ηλεκτρόδιο εδώ. Γιατί προφανώς κάποια κατιώντα ντετρογών θα έχουν κολλήσει εκεί προσπαθώντας να μπουν μέσα. Άφερα το επόμενο ποτήρι που θέλω να μετρήσω. Πόσες τέτοιους μετρήσεις μπορώ να κάνω σε μια μέρα? Κατοντάδες. Εντάξει. Και δεν χρειάζεται ούτε να διαλύσω τη συσκευή, ούτε να ξαναξεπίνω, ούτε να ετοιμάσω, ούτε να κάνω, ούτε να φτιάξω, ούτε τίποτα. Λοιπόν, τέτοιου είδους μετρήσεις θα πραγματοποιήσουμε στη συνέχεια προσπαθώντας να διαρευνήσουμε κάποια πράγματα που έχουν να κάνουν με όξινα, βασικά διαλύματα και με διαδικασίες που γίνονται με όξινα και βασικά διαλύματα. Έχουμε εδώ μπροστά μας ένα σύγχρονο πεχάμετρο. Το πεχάμετρο αυτό είναι ηλεκτρονικό, με την έννοια ότι μας δίνει ενδείξεις ψηφιακά και κάνει τη μέτρησή του ηλεκτρονικά, όχι πως τα παλιά αυτά που χρησιμοποιήσε ο Νέρνστι, με τα βολτόμετρα, με τα γραμπανόμετρα, με μια βελόνα που κοινόταν πάνω σε μια κλίμακα. Το ζήτημα με τα ηλεκτρικά όργανα είναι ότι πρέπει, για να δουλέψουν, να τα συνδέσεις σε μια πρίζα που να έχει ρεύμα και δεύτερον, να τα βάλεις μπροστά. Εδώ λοιπόν, μόλις ξεκινήσει να δουλεύει το όργανο, στην οθονίτσα που έχει εκεί μπροστά, όπως δείχνει κάποιες ενδείξεις. Όταν μετρήσει και η μέτρησή του θα εμφανίζεται ψηφιακά εκεί. Τώρα λοιπόν το όργανο αυτή τη στιγμή δεν είναι έτοιμο ακόμα να μετρήσει, το συνδέσαμε έτσι στην πρίζα, το ανοίξαμε, όμως πρέπει να το μάθουμε να μετράει. Αυτό λέγεται βαθμονόμιση του οργάνου. Το πρώτο πράγμα που συνήθως κάνουμε σε μια βαθμονόμιση είναι του μαθαίνουμε το μηδέν. Για να μάθουμε στο ΠΧ μέτρο το μηδέν, όπως είπαμε και προηγουμένως, δεν υπάρχει κάτι σαν μηδέν, υπάρχει όμως η θυμή του εφτά. Ένα διάλειμμα που θα είχε ΠΧ7 στους 25 βαθμούς θα ήταν ουδέτερο και αυτό θα ήταν μια καλή αφητερία για το όργανο μας, γιατί ακριβώς έτσι το 7 είναι το χαρακτηριστικό σημείο. Πάνω από αυτή τη στιγμή τα διαλύματα είναι βασικά σε συμπεριφορά, κάτω από αυτή είναι ουδέτερα. Έτσι λοιπόν το ξαναθυμίζω, το 7 είναι για μας το μηδέν. Τώρα, πώς θα δώσουμε στο όργανο να καταλάβει ότι αυτή τη στιγμή δεν πάει να κάνει μια μέτρηση, αλλά ξεκινάει μια βαθμονόμηση. Στη μέση και προς τα κάτω, στην επιφάνεια του οργάνου, υπάρχει ένα κουμπάκι με ένα μπουκαλάκι. Είναι, αν το πατήσουμε αυτό, η ένδειξη ότι πρέπει να ξεκινεί στη διαδικασία βαθμονόμησης. Όμως, προηγουμένως, εκείνο που έχουμε να παρατηρήσουμε είναι ότι υπάρχει κάτι, και αυτό το κάτι πρέπει να είναι το ηλεκτρόδιο, που βρίσκεται μέσα σε ένα πλαστικό σωλήνα. Αυτός ο πλαστικός σωλήνας περιέχει ένα υδατικό διάλειμμα που έχει pH 7. Αυτό ακριβώς συμβαίνει για το λόγο του ότι, είπαμε, το ηλεκτρόδιο δεν πρέπει να βρίσκεται ποτέ στον αέρα, γιατί υπάρχει περίπτωση σιγά-σιγά τα μόρια του νερού να εξαφανίζονται, να εξατμίζονται, να διαφεύγουν, και το ηλεκτρόδιο να στεγνώσει και φυσικά να μην δουλεύει κανονικά. Αυτή είναι η κατάσταση στην οποία πρέπει να βρίσκεται ένα ηλεκτρόδιο όταν δεν εργάζεται, όταν δεν πραγματοποιεί μέτρηση. Να βρίσκεται μέσα σε ένα ποτήρι με νερό, ιδανικά αυτό θα έπρεπε να είναι ένα πεσταγμένο νερό. Να έχει τη συγκέντρωση κρατιών των υδροβών, ίση με 7 μολ αναλύτρων. Αλλά τώρα, όταν το χρησιμοποιήσουμε για μια σειρά από μετρήσεις που θα γίνουν σύντομα, αυτό δεν είναι εντελώς απαραίτητο. Αυτή πάντως είναι η θέση ενός ηλεκτροδίου. Εντάξει, τώρα, εμείς πρέπει το όργανο να το βαθμονομίσουμε, δηλαδή πρέπει να αρχίσουμε να πραγματοποιήσουμε μετρήσεις. Καταρχήν, λοιπόν, θα πρέπει να βγάλουμε αυτό το ποτήρι και θα έλεγε κάποιος να πάω να κάνω μια μέτρηση με ένα διάλειμμα που έχει pH 7. Όμως, σε αυτή τη διάρκεια που βρισκότανε το ηλεκτρόδιο μέσα στο ποτήρι, προφανώς θα επιχείρησαν κάποια κατειών των υδρογών, είτε να βγουν από το ηλεκτρόδιο έξω, είτε να μπουν απ' έξω μέσα. Συνεπώς χρειαζόμαστε ένα άδειο ποτήρι, χρειαζόμαστε απεσταγμένο νερό για να ξεπίνουμε το ηλεκτρόδιο και χρειαζόμαστε ένα μαλακό χαρτί, ένα κομμάτι από χαρτί κουζίνας ή χαρτί τουαλέτας, για να σκουπίσουμε το ηλεκτρόδιο. Τώρα το έχουμε κατεργαστεί κάπως, έτσι ώστε να είμαστε σίγουροι πως η ένδειξη που θα μας δείξει είναι σωστή. Τώρα λοιπόν χρησιμοποιούμε ένα διάλειμμα που έχει ετοιμάσει ο κατασκευαστής του οργάνω και ο οποίος υγειάται ότι η τιμή του π.χ. που θα μας δώσει είναι 7. Το όργανο λοιπόν λέει δώσ' μου το πρώτο ρυθμιστικό διάλειμμα και μόλις το βάλεις πάτα το enter, έτσι δεν λέει. Πατάμε λοιπόν το enter και το αφήνουμε να κάνει τη ρυθμισή του. Κάποια στιγμή λοιπόν θα πει, θα βγάλει εκεί η ένδειξη, τελείωσα βάρε μου το δεύτερο διάλειμμα, έτσι. Τώρα λοιπόν μαθαίνει το μηδέν, το δεύτερο που θέλει να μάθει είναι την κλίμακα στην οποία έχουμε δουλέψει. Είναι λοιπόν προγραμματισμένο να δέχεται ρυθμιστικό διάλειμμα που θα έχει π.χ. είτε 4 είτε 10, ανάλογως αν θα δουλέψουμε στην όξινη ή στην βασική περιοχή, εντάξει. Συνεπώς αυτή τη στιγμή δεν έχουμε να κάνουμε ουσιαστικούς μέτρηση, απλώς περιμένουμε από το όργανο να πει εντάξει μέτρησα, έβαλα το μηδέν στην κλίμακα μου και τώρα δώσουμε το δεύτερο ρυθμιστικό διάλειμμα. Συνεπώς, βγάζουμε το ηλεκτρόδιο και βεβαίως τι πρέπει να κάνουμε τώρα, να ακολουθήσουμε πάλι την ίδια διαδικασία. Δηλαδή να ξεκλίνουμε με λίγο απειονισμένο νερό, να σκουπίσουμε για να είμαστε έτοιμοι για την επόμενη μέτρηση. Κι αυτό ακριβώς είναι κάτι που θα γίνεται κάθε φορά. Αν, λοιπόν, έχω να κάνω 100 διαδοχικές μετρήσεις σε αυτό εδώ το ΠΧ μέτρο, 100 φορές θα γίνει αυτή η διαδικασία. Το όργανο, βέβαια, εδώ είναι ακόμα στη διαδικασία έτσι της ρύθμισης, κατά συνέπεια περιμένει να του βάλουμε το δεύτερο ρυθμιστικό διάλειμμα και να του πατήσουμε το enter για να αρχίσει να μετράει. Εδώ πάει λοιπόν εμείς, επειδή θα κινηθούμε στην περιοχή των όξινων ΠΧ, θα χρησιμοποιήσουμε το ρυθμιστικό διάλειμμα που έχει ΠΧ4. Πατάμε, λοιπόν, το enter και περιμένουμε. Μόλις το όργανο ρυθμιστεί, θα μας δώσει σχετική ένδειξη και θα πει, εγώ τελείωσα, ρύθμισα και έχω μια ακρίβεια στις μετρήσεις μου της τάξης του τόσο της εκατό. Η εξεπιστία του είναι 96% και τώρα για οποιαδήποτε διάλειμμα θέλουμε να μετρήσουμε, αν και να πάρουμε το διάλειμμα, πατήσουμε το enter, βλέπουμε ότι αναβοσβήθηκε τη νύχτυμη του ΠΧ, αυτοπληρηθεί, σημαίνει ότι αυτή είναι και η νύχτυμη του ΠΧ του διάλειμματος. Θα χρειαστεί να αναβοσβήσει μερικές φορές, έτσι. Τώρα υπάρχει περίπτωση κάποια στιγμή το όργανο να μην αποκλίνεται σωστά και να παρουσιάζει μια διακύμανση ανάμεσα σε κάποιες στιγμές. Για παράδειγμα, εδώ πέρα θα μπορούσε να κοιμένεται από 3,98 έως 4,02. Έτσι, αν αρχίσουμε λοιπόν και βλέπουμε 3,98, 4, 3,98, 4,01, 3,99, 4,01, εάν αυτό το κάνει 5-10 φορές, μπορούμε να δούμε ότι κοιμένεται από το 3,98 στο 4,02, εκτιμούμε ότι ο μέσος όρος των τιμών είναι 4 και για την ακρίβεια την οποία αν ζητούμε σε τέτοιου τους μετρήσεις που έχουμε εδώ πέρα, μπορούμε να δεχτούμε αυτό το 4. Συνεπώς, σε εκείνη την περίπτωση θα πατούσαμε το escape, το κουμπάκι εκεί αριστερά, και θα τελειώνει όλη η διαδικασία. Θα χάναμε κάτι στην αξιοπιστία, αλλά θα μπορούσαμε να συνεχίσουμε τις μετρήσεις μας. Έχουμε έντεξη και το ΠΧ του διαλήματος. Το ΠΧ είναι από τέσσερα χώματα. Κόμι 0,3. Λοιπόν, για κάθε μέτρηση ΠΧ που θα χρειαστεί να κάνουμε από εδώ και πέρα, η διαδικασία είναι αυτή ακριβώς. Σηκώνω το ελεκτρόδιο από το διάλειμμα στο οποίο βρίσκετε, το ξεκλένω, το σκουπίζω, το βυθίζω στο διάλειμμά μου και πραγματόπιν τη μετρήσεις μου, πατώντας μόνο το enter. Το ελεκτρόδιο, η άλλο φαίνεται, έτσι είναι αυτό που έχει και τα σιρματάκια μέσα. Το άλλο πράγμα δίπλα τι είναι? Είναι ένα θερμόμετρο. Στην εξίσουση του νέρας χρειάζεται και η θερμοκρασία, στο οποίο βρίσκεται το διάλειμμα, για να γίνει αναγωγή στους 25 βαθμούς. Λοιπόν, τον παλιό καλό καιρό, εκείνο που γινότανε, ήτανε ότι με ένα θερμόμετρο μετρούσαμε ξεχωριστά τη θερμοκρασία του διαλείμματος. Τώρα, λοιπόν, και αυτό γίνεται ηλεκτρονικά. Υπάρχει ένας θετήρας εκεί, ο οποίος μας δίνει ένδειξη για θερμοκρασία. |
