[Lat. potentia hydrogenii, sterkte (concentratie) van het waterstof], in de chemie en biologie gebruikt symbool voor de in oplossingen aanwezige waterstofionenconcentratie (juister: de hydroniumionenactiviteit) en daarmee het zure of basische karakter van een oplossing. De pH is gedefinieerd als de negatieve logaritme met grondtal tien van de waterstofionenconcentratie.
De pH werd in 1909 door de Deense chemicus S.P.L.Sorensen ingevoerd. De hydroniumionenconcentratie volgt uit de elektrolytische dissociatie van zuiver water in hydronium (H30?) en hydroxide (OH-)-ionen:
H20 + H20 H30+ + OHHet ingestelde evenwicht voldoet per definitie aan de evenwichtsconstante Kc: [H30+][OH-] / [H20]2 Hierin stelt [H30+] de hydroniumionenconcentratie (mol/1) voor, enz. De hoeveelheid niet-gedissocieerd water is vrijwel gelijk aan de totale hoeveelheid water, zodat het produkt van Kc en [H20]2 weer een constante Kw is:
Kw= Kc [H20]2 = [H30+][OH-] In zuiver water bij 25 °C is de Kw 1 x 10-14 mol2/l2.
Dus is de ionenconcentratie van H30+ en van OH1 x 10-7 mol/
1. Uit de definitie volgt:
pH = -log [H3O+ = 7, pOH = -log [OH-] = 7;
pH + pOH is dus bij 25 °C altijd 14.
Een zure oplossing die b.v. 10 maal zoveel waterstofionen bevat als de neutrale oplossing (concentratie
10-6, pH = 6), bevat een tiende van de hoeveelheid hydroxide-ionen (concentratie 10-8, pOH = 8) in de neutrale oplossing. Men heeft dus aan de pH-waarde genoeg om de ligging van het evenwicht te bepalen. Is de waterstofionenconcentratie in de oplossing groot, met andere woorden is de oplossing zuur, dan is de pH klein en omgekeerd. De pH is een veel gebruikte grootheid; de pH van regenwater is b.v. een maat voor de luchtverontreiniging met zuurvormers als S02 of NO,, de pH van oppervlaktewater een maat voor het bacteriologische evenwicht, bij de kaasfabricage controleert men de pH van de zuurtanks enz. De meest gebruikelijke pH-meter berust op de elektrische spanning, door H30+ opgewekt aan een in de vloeistof gedompelde zgn. glaselektrode.
In biologische systemen speelt de pH een belangrijke rol bij enzymatische reacties (b. v. pH-optima van de spijsverteringsenzymen, invloed van pH op stofwisselingsenzymen). In lichaamsvloeistoffen wordt de pH constant gehouden door verschillende op elkaar afgestemde regulatiemechanismen (b.v. zuur-base evenwicht), zie indicator.
