น้ำเป็นสารที่สำคัญที่สุดในโลก จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่คุณรู้หรือไม่ว่าแม้แต่ “ความบริสุทธิ์” ของน้ำก็ไม่ได้วัดจากสิ่งที่อยู่ในน้ำเท่านั้น แต่ยังวัดจากระดับ pH ของน้ำด้วย ค่า pH ของน้ำเป็นตัวบ่งชี้หลักในการสมดุลทางเคมี และส่งผลต่อทุกอย่าง ตั้งแต่น้ำดื่มไปจนถึงสุขภาพสิ่งแวดล้อม เกษตรกรรม และกระบวนการทางอุตสาหกรรม
ในโพสต์บล็อกนี้ เราจะเจาะลึกทำความเข้าใจค่า pH ของน้ำ ค่า pH คืออะไรบอกอะไรเราได้บ้าง วัดได้อย่างไร อะไรที่ส่งผลต่อค่า pH และทำไมจึงสำคัญ
ค่า pH ของแหล่งน้ำธรรมชาติ
ค่า pH ทั่วไปในน้ำแต่ละประเภทมีดังนี้:
| ชนิดของน้ำ | ค่า pH |
|---|---|
| น้ำกลั่นบริสุทธิ์ | 7 (กลาง) |
| น้ำฝน | 5.5–6.5 |
| น้ำแม่น้ำ | 6.5–8.5 |
| น้ำทะเล | 7.5–8.4 |
| น้ำเสียจากเหมืองที่มีกรด | <4.0 |
| น้ำประปา | 6.5–8.5 |
มาตรฐานระดับ pH น้ำดื่มควรมีค่าระดับ pH 6.5 ถึง 8.5 (จากตารางด้านล่างยังมีพารามิเตอร์อื่นๆ สำหรับคุณภาพน้ำ)
| พารามิเตอร์ | กรมอนามัย | อย | สมอ |
|---|---|---|---|
| - ความเป็นกรดและด่าง (pH) | 6.5-8.5 pH | 6.5-8.5 pH | 6.5-8.5 pH |
| - ความขุ่น (Turbidity) | ไม่เกิน 5 NTU | ไม่เกิน 5 ซิลิกาสเกล | ไม่เกิน 5 NTU |
| - สีของน้ำ (Color) | ไม่เกิน 15 แพลทินัม-โคบอลต์ | ไม่เกิน 20 ฮาเซนยูนิต | ไม่เกิน 5 แพลทินัม-โคบอลต์ |
| - กลิ่น | ไม่กำหนด | ต้องไม่มีกลิ่นแต่ไม่รวมกลิ่นคลอรีน | ไม่กำหนด |
| - สารละลายทั้งหมดที่เหลือจากการระเหย (TDS) | ไม่เกิน 1,000 มก./ล | ไม่เกิน 500 มก./ล | ไม่เกิน 500 มก./ล |
| - ความกระด้าง (Hardness) | ไม่เกิน 500 มก./ล | ไม่เกิน 100 มก./ล | ไม่เกิน 100 มก./ล |
| - ซัลเฟต | ไม่เกิน 250 มก./ล | ไม่เกิน 250 มก./ล | ไม่เกิน 200 มก./ล |
| - คลอไรด์ | ไม่เกิน 250 มก./ล | ไม่เกิน 250 มก./ล | ไม่เกิน 250 มก./ล |
| - ไนเตรท | ไม่เกิน 50 มก./ล | ไม่เกิน 4 มก./ล | ไม่เกิน 4 มก./ล |
| - ฟลูออไรด์ | ไม่เกิน 0.7 มก./ล | ไม่เกิน 0.7 มก./ล | ไม่เกิน 0.7 มก./ล |
ค่า pH คืออะไร?
ค่า pH ย่อมาจาก “ศักย์ของไฮโดรเจน” และวัดความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจน (H⁺) ในสารละลาย โดยจะบอกเราว่าสารละลายนั้นเป็นกรดหรือเบส (ด่าง) มากเพียงใด
มาตราส่วน pH มีตั้งแต่ 0 ถึง 14:
- pH < 7: เป็นกรด
- pH = 7: เป็นกลาง
- pH > 7: เบส (ด่าง)
มาตราส่วน pH เป็นลอการิทึม ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงแต่ละหน่วยแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนเป็นสิบเท่า ตัวอย่างเช่น pH 5 มีความเป็นกรดมากกว่า pH 6 ถึง 10 เท่า
หากสนใจความหมายของค่าพีเอชดูรายละเอียดเพิ่มเติม https://mvchamber.siamaura.com/ph/what-is-ph/
วัดค่า pH ของน้ำได้อย่างไร การวัดค่า pH ของน้ำมี 2 วิธีหลักๆ คือ
1. เครื่องวัดค่า pH (วิธีดิจิทัล)
- ใช้หัววัดแบบแก้วและขั้วไฟฟ้าอ้างอิง
- วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าเคมี
- วิธีที่แม่นยำที่สุด โดยเฉพาะในห้องแล็บและการศึกษาภาคสนาม
- เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ควรปรับเทียบเครื่องวัดค่า pH เป็นประจำโดยใช้สารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน (เช่น pH 4, 7, 10)
2. แถบวัดค่า pH (กระดาษวัดค่า)
- จุ่มลงในน้ำแล้วเปรียบเทียบกับแผนภูมิสี
- เหมาะสำหรับการอ่านค่าโดยประมาณอย่างรวดเร็ว
- แม่นยำน้อยกว่าเครื่องวัดค่า pH
อุณหภูมิและค่า pH ของน้ำ
หลายคนแปลกใจเมื่อรู้ว่าค่า pH ของน้ำขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น น้ำจะแตกตัวเป็นไอออนมากขึ้น ทำให้ความเข้มข้นของไอออน H⁺ และ OH⁻ เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่า:
- เมื่ออุณหภูมิ 0°C ค่า pH ของน้ำบริสุทธิ์จะอยู่ที่ประมาณ 7.5
- เมื่ออุณหภูมิ 25°C ค่า pH ของน้ำจะอยู่ที่ 7
- เมื่ออุณหภูมิ 50°C ค่า pH จะลดลงเหลือประมาณ 6.6
ที่สำคัญ แม้ว่าค่า pH จะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ แต่น้ำก็ยังคงเป็นกลาง เนื่องจากความเข้มข้นของ H⁺ และ OH⁻ ยังคงเท่ากัน
ความสำคัญของค่า pH ในคุณภาพน้ำ
ค่า pH ของน้ำส่งผลต่อเกือบทุกสิ่งที่สัมผัส ไม่ว่าจะเป็นทางชีวภาพหรือเคมี เหตุผลก็คือ:
- ความปลอดภัยของน้ำดื่ม: ค่า pH ของน้ำดื่มที่เหมาะสม: 6.5 ถึง 8.5 เป็นกรดมากเกินไป: อาจกัดกร่อนท่อ ชะล้างโลหะ เช่น ตะกั่ว เป็นเบสเกินไป: อาจมีรสขม ลดประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อ
- สัตว์น้ำ: ปลาและสิ่งมีชีวิตในน้ำส่วนใหญ่เจริญเติบโตได้ดีในค่า pH 6.5 ถึง 8.5 หากเกินช่วงนี้ อัตราการรอดชีวิตจะลดลง และการสืบพันธุ์อาจได้รับผลกระทบ
- เกษตรกรรมและสุขภาพของดิน: น้ำชลประทานที่มีค่า pH สูงเกินไปอาจทำลายดินและส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชผลส่วนใหญ่ชอบค่า pH ที่เป็นกรดเล็กน้อยถึงเป็นกลาง (6.0–7.0)
- กระบวนการทางอุตสาหกรรม: ต้องควบคุมค่า pH ในทุกสิ่งตั้งแต่การผลิตอาหาร การผลิตยา และการบำบัดน้ำเสีย
วิธีปรับค่า pH ของน้ำ
ในบางสถานการณ์ อาจจำเป็นต้องปรับค่า pH ของน้ำ:
เพื่อเพิ่มค่า pH (ทำให้เป็นด่างมากขึ้น):
- เติมเบกกิ้งโซดา (โซเดียมไบคาร์บอเนต)
- ใช้ปูนขาว (แคลเซียมไฮดรอกไซด์)
- ใช้ตัวกรองน้ำที่มีฤทธิ์เป็นด่าง
เพื่อลดค่า pH (ทำให้เป็นกรดมากขึ้น):
- เติมน้ำส้มสายชูหรือกรดซิตริก (ใช้ในปริมาณเล็กน้อย)
- ใช้กรดฉีด (สำหรับระบบเกษตร/อุตสาหกรรม)
หมายเหตุ: ควรระมัดระวังเสมอเมื่อปรับค่า pH ของน้ำ โดยเฉพาะในระบบที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตหรือน้ำดื่ม
สรุป
ค่า pH ของน้ำเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่มีบทบาทสำคัญในวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม สุขภาพของมนุษย์ เกษตรกรรม และอุตสาหกรรม แม้ว่าน้ำบริสุทธิ์จะมีค่า pH เป็นกลางที่ 7 แต่ในน้ำในโลกแห่งความเป็นจริงอาจแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากกระบวนการทางธรรมชาติและกิจกรรมของมนุษย์
การทำความเข้าใจว่าค่า pH หมายถึงอะไร วัดได้อย่างไร และอะไรที่ส่งผลต่อค่า pH จะช่วยให้คุณตัดสินใจเกี่ยวกับคุณภาพของน้ำได้อย่างชาญฉลาด ไม่ว่าคุณจะทดสอบน้ำดื่ม จัดการตู้ปลา ปลูกพืชผล หรือศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม
