Puferi u nastavi. I. Mjerenje vrijednosti pH i osnove teorije pufera

Puferi su važni za mjerenje i održavanje vrijednosti pH koje je ključno u mnogobrojnim svakodnevnim znanstvenim i industrijskim djelatnostima. Stoga, cilj ovoga teksta je razjasniti fizikalno-kemijske parametre na kojima počivaju puferi. Obrađeno je kako se i zašto provodi umjeravanje članka za mjerenje pH. Navedeno je koji se problemi mogu pojaviti tijekom mjerenja pH i kako te probleme riješiti. Rad se bavi primjenom stečenog znanja u nastavi, kao i njihovom provjerom kroz primjere i računske zadatke. Navedenim praktičnim primjerima olakšano je usvajanje temeljnih pojmova vezanih uz pH i pufere. Tako je obrađeno kako pravilno definirati pH, što je Henderson-Hasselbalchova jednadžba i koja su joj ograničenja, kako vizualno provjeriti djelovanje pufera, koja je povezanost Le Chatelirova načela i pufera, o čemu treba voditi računa prilikom mjerenja pH. Među ostalim, navedena je i važnost utjecaja temperature kod umjeravanja pH-članka, mjerenja pH uzorka, ali i iskazivanja vrijednosti pH. Na kraju, navedeno je kako unaprijediti stečena znanja i vještine kroz pitanja povezana s vrijednostima pH i puferima. Buffers are of high importance for pH measurement and control, which is crucial in many everyday scientific and industrial activities. The aim of this article was to elucidate the physicochemical parameters of buffers. Explained are the process and background of pH electrode calibration, as are described the problems that may arise in pH measurement, and their solutions. The focus of this article is the application and assessment of this knowledge in education through examples and numerical problems. The practical examples facilitate the learning of basic concepts related to pH and buffers. We clarify the correct definition of pH value, the Henderson-Hasselbalch equation and its limitations, the use of visual indicators with buffers, the connection between Le Chatelier’s principle and buffers, and what is important in pH measurement. A special mention is given to the influence of temperature in pH electrode calibration, pH measurement, and expressing the pH value. Finally, we suggest how to further improve the students’ knowledge and skills through questions on problems related to pH value and buffers.