化学におけるpHの定義と方程式
pH7以下は酸性、7以上はアルカリ性
ThoughtCo / グレース・キム
pH は 水素 イオン 集中 、の尺度 酸度 またアルカリ度の 解決 .通常、pH スケールは 0 ～ 14 の範囲です。 水溶液 25°C で pH 7 未満の場合は、 酸性 、pHが7を超えるものは塩基性またはアルカリ性. pHレベル 25°C での 7.0 は「中性」と定義されます。 集中 Hの3〇+OHの濃度に等しい−純水で。非常に強い酸は 負のpH 、非常に強い塩基の場合、pH が 14 を超えることがあります。
pH方程式
の方程式 pHの計算 1909 年にデンマークの生化学者 Søren Peter Lauritz Sørensen によって提案されました。
pH = -log[H+]
ここで、log は 10 を底とする対数で、[H+] は、溶液 1 リットルあたりのモル数で表した水素イオン濃度を表します。 「pH」という用語は、「力」を意味するドイツ語の「potenz」に水素の元素記号である H を組み合わせたもので、pH は「水素の力」の略語です。
一般的な化学物質の pH 値の例
私たちは毎日、多くの酸 (低 pH) と塩基 (高 pH) を扱っています。実験用化学薬品および家庭用品の pH 値の例には、次のようなものがあります。
0: 塩酸
2.0: レモン汁
2.2: 酢
4.0: ワイン
7.0：純水（中性）
7.4: 人間の血液
13.0: 灰汁
14.0: 水酸化ナトリウム
すべての液体に pH 値があるわけではありません
pHは、水溶液（水中）でのみ意味を持ちます。液体を含む多くの化学物質には、 pH値 .水がなければpHはありません。たとえば、pH 値はありません。 植物油 、ガソリン、または純粋なアルコール。
IUPACのpHの定義
International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) は、標準緩衝液の電気化学的測定に基づくわずかに異なる pH スケールを持っています。基本的に、定義では次の式を使用します。
pH = -log aH+
どこでH+水素活性の略で、溶液中の水素イオンの有効濃度です。これは、実際の濃度とは若干異なる場合があります。 IUPAC pH スケールには、pH に影響を与える可能性のある熱力学的要因も含まれています。
ほとんどの場合、標準の pH 定義で十分です。
pH の測定方法
おおまかなpH測定は、 リトマス試験紙 または、特定の pH 値付近で色が変わることが知られている別の種類の pH 紙です。ほとんどの指示薬と pH 試験紙は、物質が酸か塩基かを判断したり、狭い範囲の pH を特定したりする場合にのみ役立ちます。ユニバーサル指示薬は、pH 2 ～ 10 の範囲で色が変化する指示薬溶液の混合物です。
より正確な測定は、ガラス電極と pH メーターを校正するための一次標準を使用して行われます。電極は、水素電極と標準電極の間の電位差を測定することによって機能します。標準電極の例は塩化銀です。
pHの用途
pH は日常生活だけでなく、科学や産業でも使用されています。料理（ベーキング パウダーと酸を反応させて焼き菓子を膨らませるなど）、カクテルのデザイン、クリーナー、食品の保存に使用されます。プールのメンテナンスや浄水、農業、医学、化学、工学、海洋学、生物学、その他の科学において重要です。