กรด (Acid) คืออะไร

กรดคือโมเลกุลหรือไอออนที่สามารถให้โปรตอน (เช่น ไฮโดรเจนไอออน H+) ยิ่งความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนที่เกิดจากกรดสูง ความเป็นกรดก็จะสูงขึ้นและค่า pH ของสารละลายก็จะยิ่งต่ำลง

คำว่า กรด มาจากคำภาษาละติน acidus หรือ acere ซึ่งแปลว่า “เปรี้ยว” เนื่องจากคุณลักษณะหนึ่งคือมีรสเปรี้ยว (เช่น น้ำส้มสายชูหรือน้ำมะนาว)

กรดก่อให้เกิดน้ำที่มีรสเปรี้ยว สามารถเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเป็นสีแดง และทำปฏิกิริยากับเบสและโลหะบางชนิด (เช่น แคลเซียม) เพื่อสร้างเกลือ

ตารางนี้นำเสนอภาพรวมของคุณสมบัติหลักของกรดเมื่อเปรียบเทียบกับเบส

สรุปคุณสมบัติของกรดและเบส
คุณสมบัติ	กรด	เบส
pH	น้อยกว่า 7	มากกว่า 7
การเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัส	สีน้ำเงินเป็นสีแดง	เปลี่ยนสีแดงเป็นสีน้ำเงิน
รสชาติ	เปรี้ยว (เช่น น้ำส้มสายชู)	รสขม มีลักษณะลื่นเหมือนสบู่ (เช่น เบกกิ้งโซดา)
กลิ่น	รู้สึกแสบร้อน	มักไม่มีกลิ่น (ยกเว้นแอมโมเนีย)
พื้นผิว	เหนียว	ลื่น
ปฏิกิริยา	ทำปฏิกิริยากับโลหะเกิดก๊าซไฮโดรเจน	ทำปฏิกิริยากับไขมันและน้ำมันหลายชนิด

นิยามของกรดตามทฤษฎีของ Arrhenius, Brønsted-Lowry, และ Lewi

นิยามของอาร์เรเนียส: ตามคำจำกัดความนี้ กรดคือสารที่เพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) เมื่อเติมลงในน้ำ คุณอาจพิจารณาเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H+) เป็นทางเลือก

นิยามของ Brønsted-Lowry: ตามคำจำกัดความนี้ กรดเป็นวัสดุที่สามารถทำหน้าที่เป็นผู้ให้โปรตอนได้ นี่เป็นคำจำกัดความที่จำกัดน้อยกว่าเพราะไม่ได้ยกเว้นตัวทำละลายนอกเหนือจากน้ำ โดยพื้นฐานแล้ว สารประกอบใดๆ ที่สามารถให้โปรตอนได้

นิยามของลูอิส: เป็นสารประกอบที่สามารถรับคู่อิเล็กตรอนเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์ ตามคำจำกัดความนี้ สารประกอบบางชนิดที่ไม่มีไฮโดรเจนมีคุณสมบัติเป็นกรด ซึ่งรวมถึงอะลูมิเนียมไตรคลอไรด์และโบรอนไตรฟลูออไรด์

การประยุกต์ใช้กรด

กรดมีอยู่ทั่วไปในชีวิตของเรา มีทั้งสารประกอบในธรรมชาติหลายชนิดที่มีหน้าที่ทางชีวภาพและถูกสังเคราะห์ที่มีปริมาณมาก ซึ่งใช้ในหลายอุตสาหกรรมต่างๆ ดังต่อไปนี้

ในอุตสาหกรรม

กรดเป็นรีเอเจนต์พื้นฐานในการบำบัดกระบวนการเกือบทั้งหมดในอุตสาหกรรมปัจจุบัน กรดซัลฟิวริก กรดไดโปรติก เป็นกรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม และเป็นสารเคมีทางอุตสาหกรรมที่ผลิตมากที่สุดในโลก

ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตปุ๋ย สารซักฟอก แบตเตอรี่และสีย้อม รวมทั้งใช้ในกระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์หลายอย่างเช่นการกำจัดสิ่งเจือปน ตัวอย่างเช่นแร่ธาตุฟอสเฟตทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเพื่อผลิตกรดฟอสฟอริกสำหรับการผลิตปุ๋ยฟอสเฟตและสังกะสีผลิตโดยการละลายซิงค์ออกไซด์เป็นกรดซัลฟิวริก

ในอุตสาหกรรมเคมีกรดทำปฏิกิริยาในปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางเพื่อผลิตเกลือตัวอย่างเช่น กรดไนตริกทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียเพื่อผลิตแอมโมเนียมไนเตรตซึ่งเป็นปุ๋ย อีกทั้งยังนิยมใช้เพื่อขจัดสนิมและการกัดกร่อนอื่นๆ จากโลหะและใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่เช่นซัลฟิวริกในแบตเตอรี่รถยนต์

ในอุตสาหกรรมอาหาร

น้ำอัดลม (สารละลายในน้ำ H2CO3) มักถูกเติมลงในน้ำอัดลมเพื่อให้เกิดฟอง กรดทาร์ทาริกเป็นส่วนประกอบสำคัญของอาหารที่ใช้กันทั่วไปบางชนิดเช่น มะม่วงดิบและมะขาม
ผลไม้และผักธรรมชาติยังมีกรดซิตริกมีอยู่ในส้ม มะนาว และผลไม้รสเปรี้ยวอื่นๆ

กรดออกซาลิกมีอยู่ในมะเขือเทศ ผักโขม กรดแอสคอร์บิก (วิตามินซี) เป็นวิตามินที่จำเป็นสำหรับร่างกายมนุษย์และมีอยู่ในอาหารเช่นมะนาว ผลไม้รสเปรี้ยว และฝรั่ง

กรดหลายชนิดสามารถพบได้ในอาหารประเภทต่างๆ เป็นสารเติมแต่ง เนื่องจากจะเปลี่ยนรสชาติและทำหน้าที่เป็นสารกันบูดตัวอย่างเช่นกรดฟอสฟอริกเป็นส่วนประกอบของเครื่องดื่มโคล่า กรดอะซิติกใช้ในชีวิตประจำวันเป็นน้ำส้มสายชู

กรดซิตริกใช้เป็นสารกันบูดในซอสและผักดอง บางชนิดใช้เป็นยา กรดอะซิทิลซาลิไซลิก (แอสไพริน) ใช้เป็นยาแก้ปวดและลดไข้

ในร่างมนุษย์

กรดมีบทบาทสำคัญในร่างกายมนุษย์ กรดไฮโดรคลอริกที่มีอยู่ในกระเพาะอาหารช่วยย่อยอาหารโดยการทำลายโมเลกุลอาหารที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน กรดอะมิโนจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อของร่างกาย

กรดไขมันจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและซ่อมแซมเนื้อเยื่อของร่างกาย กรดนิวคลีอิกมีความสำคัญต่อการผลิต DNA และ RNA และการถ่ายทอดลักษณะไปยังลูกหลานผ่านยีน กรดคาร์บอนิกมีความสำคัญต่อการรักษาสมดุล pH ในร่างกาย