pH er et mål på hvor sur en væske er. En væske kan ha høy eller lav pH. For eksempel har appelsinjuice lavere pH enn melk.
Surheten er bestemt av konsentrasjonen av hydrogenioner i løsningen. I kjemien skrives hydrogenioner gjerne som H+-ioner.
Hvis konsentrasjonen av H+-ioner i en løsning er 0,01 mol per liter, er pH i løsningen 2,0. Sammenhengen er at tallet 0,01 kan skrives som potensen 10–2.
pH-papir
Den enkleste måten å måle pH på er å bruke et pH-papir. Et pH-papir er en strimmel med forskjellige fargestoffer. pH-skalaen går fra 1 til 14, og med pH-papiret følger en skala som viser hvilken pH en bestemt farge angir.
Til en bit av pH-papiret setter man en dråpe av løsningen, og så sammenligner man fargen i flekken etter dråpen med fargene på forsiden av boksen. Papiret egner seg ikke til å bestemme pH i løsninger med pH mellom 6 og 8, for da er antall ioner i løsningen så liten at stoffene i papiret forstyrrer.
pH varierer med temperaturen. For å få sammenlignbare data, bør pH måles ved 25 °C.
Et alternativ til pH-papir er å tilsette en pH-indikator til løsningen. Mer nøyaktige pH-verdier bestemmes med et pH-meter.
pH er bestemt av konsentrasjonen av oksoniumioner [H3O+] i en løsning. Det spesielle med pH er at når pH øker, skyldes det at konsentrasjonen av oksoniumioner i løsningen avtar.
Når pH = 1,0, er konsentrasjonen av oksoniumioner 0,10 mol/L. Når pH = 2,0, er konsentrasjonen av oksoniumioner 0,010 mol/L, altså bare en tidel av hva den var da pH var lik 1,0.
[H3O+] er lik konsentrasjonen av oksoniumioner i løsningen målt i mol/L.
pH = –log [H3O+]
Omvendt er
[H3O+] = 10-pH mol/L
Grunnen til at man innførte pH, som er en logaritmisk størrelse, er at konsentrasjonen av oksoniumioner varierer mange størrelsesordener. Det er mye enklere å si at pH = 4,49 i en løsning enn at konsentrasjonen av H3O+-ioner er 0,0000323 mol/L.
I løsninger i vann gjelder alltid følgende likevekt:
\[\ce{H3O+(aq) + OH^{-}(aq) <-> 2H2O(l)}\]
Fra massevirkningsloven følger dette likevektsuttrykket:
[H3O+] \(\cdot\) [OH–] = K
Ved 25 °C er K = 1,0 \(\cdot\) 10−14
Denne ligningen betyr at hvis vi starter med en sur løsning, og tilsetter en base, vil konsentrasjonen av oksoniumioner avta og konsentrasjonen av hydroksidioner øke. Når pH = 7, er konsentrasjonen av hydroksidioner lik konsentrasjonen av oksoniumioner (og bare 0,0000001 mol/L). Når pH er større enn 7, er det flere hydroksidioner enn oksoniumioner i løsningen.
Tar vi logaritmen til likevektsuttrykket, får vi:
pH + pOH = 14,0 ved 25 oC
Her er pOH = –log [OH-]
pH ble innført av den danske kjemikeren Søren Peter Lauritz Sørensen i 1909 da han var leder for den kjemiske avdeling ved Carlsberg Laboratorium i København.
Den gang var regning med logaritmer ganske vanlig. Hvis pH skulle blitt innført i dag, ville man sannsynligvis ha brukt dekadiske forstavelser (SI-prefikser). Da kan 0,0000323 mol/L skrives 32,3 μmol/L (mikromol per liter).
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.