Av Robert Boumis – Uppdaterad 30 augusti 2022
pH-skalan kvantifierar hur surt eller basiskt ett ämne är, ett hörnstensbegrepp inom kemi, biologi, geologi och många tillämpade vetenskaper. Behärskning av pH gör det möjligt för forskare att kommunicera kritiska egenskaper hos material med precision.
pH, alltid skrivet med gemener, mäter koncentrationen av vätejoner (H⁺) i en lösning. Skalan sträcker sig från 0 till 14, där 7 representerar neutralt rent vatten. Värden under 7 anger ökande surhet, medan värden över 7 indikerar ökande alkalinitet. Extremt sura eller basiska lösningar kan vara frätande.
Skalan är logaritmisk, vilket innebär att varje enhetsändring motsvarar en tiofaldig skillnad i vätejonkoncentration. Till exempel innehåller en lösning med pH 4 tio gånger mer H⁺ än en lösning med pH 5.
Matematiskt definieras pH som den negativa bas-10-logaritmen för vätejonkoncentrationen (uttryckt i mol per liter eller molaritet):
pH =–log10[H+]
Denna omvandling förenklar representationen av vätejonnivåer, vilket gör det lättare att jämföra lösningar.
Anta att du har 1L av en lösning som innehåller 0,02g väte. Eftersom en mol väte är ungefär 1 g, är molariteten 0,02 molL⁻1 (eller 2×10⁻²M). Att ta den negativa loggen ger:
pH =–log10(2×10⁻²) ≈ 1,7 (avrundat till 2 för enkelhets skull). Således är lösningen starkt sur.
pOH, den negativa logaritmen för hydroxidjonkoncentration, ger en indirekt väg till pH:
pOH =–log10[OH-]
Eftersom [H⁺][OH⁻] =1×10⁻¹⁴ vid 25°C är pH och pOH relaterade av:
pH + pOH =14 → pH =14 – pOH
Till exempel, en pOH på 12 ger ett pH på 2. Den omvända beräkningen använder 14 – pH =pOH.
