Vad är pH och vad mäter det?

pH är ett logaritmiskt mått på vätejonkoncentrationen i en vattenlösning pH = -log [H⁺] där log är bas 10-logaritmen och [H⁺] är vätejonkoncentrationen i mol per liter

pH beskriver hur sur eller basisk en vattenlösning är, där ett pH under 7 är surt och ett pH som är högre än 7 är basiskt. pH på 7 betraktas som neutralt (t.ex. rent vatten). Normalt varierar pH-värden från 0 till 14, även om mycket starka syror kan ha ett negativt pH, medan mycket starka baser kan ha ett pH som överstiger 14.

Begreppet "pH" beskrevs först av den danska biokemisten Søren Peter Lauritz Sørensen 1909. pH är en förkortning för "vätekraft" där "p" är kort för det tyska ordet för makt, potenz och H är elementets symbol för väte.

Varför pH-mätningar är viktiga

Kemikaliereaktioner i vatten påverkas av surhetsgraden eller alkaliniteten i lösningen. Detta är viktigt inte bara i kemilaboratoriet, utan även inom industrin, matlagning och medicin. pH regleras noggrant i mänskliga celler och blod. Det normala pH-intervallet för blod är mellan 7,35 och 7,45. Variation med ens en tiondel av en pH-enhet kan vara dödlig. Jordens pH-värde är viktigt för grödan och växer. Surt regn orsakat av naturliga och konstgjorda föroreningar förändrar jordens och vattenens surhet och påverkar kraftigt levande organismer och andra processer. Vid matlagning används pH-förändringar vid bakning och bryggning. Eftersom många reaktioner i vardagen påverkas av pH, är det bra att veta hur man beräknar och mäter det.

Hur pH mäts

Det finns flera metoder för att mäta pH.

• Den vanligaste metoden är en pH-mätare, som involverar en pH-känslig elektrod (vanligtvis gjord av glas) och en referenselektrod.
• Syra-basindikatorer ändrar färg som svar på olika pH-värden. Litmuspapper och pH-papper används för snabba, relativt upräkta mätningar. Det här är pappersremsor som har behandlats med en indikator.
• En kolorimeter kan användas för att mäta ett provs pH. En injektionsflaska fylls med ett prov och ett reagens tillsättes för att ge en pH-beroende färgförändring. Färgen jämförs med ett diagram eller standard för att bestämma pH-värdet.

Problem som mäter extremt pH

Extremt sura och basiska lösningar kan uppstå i laboratoriesituationer. Gruvdrift är ett annat exempel på en situation som kan ge ovanligt sura vattenhaltiga lösningar. Särskilda tekniker måste användas för att mäta extrema pH-värden under 2,5 och över cirka 10,5 eftersom Nernst-lagen inte är korrekt under dessa förhållanden när glaselektroder används. Ionisk styrkavariation påverkar elektrodpotentialerna. Speciella elektroder kan användas, annars är det viktigt att komma ihåg att pH-mätningar inte kommer att vara lika exakta som de som tas i vanliga lösningar.