pH,წყალბადის მაჩვენებელი (ლათ.pondusHydrogenii — „წყალბადის წონა“) — წყალხსნარების მჟავიანობის რაოდენობითი მახასიათებელი. ტოლია —, სადაც წყალხსნარებში იონების თერმოდინამიკური აქტიურობაა (მოლ/ლ). წყალი დისოცირდება და იონებად. ამ პროცესის წონასწორობის მუდმივა
(22°C),
სადაც, და წყლის, და-ის შესაბამისი აქტიურობებია (მოლ/ლ). ავღნიშნოთ Kწ (წყლის იონური ნამრავლი), მივიღებთ: Kწ= (22°C), ვინაიდან 1ლ წყალი შეიცავს 1000/18.016=55.56 მოლწყალს, სუფთა წყალში, ისევე როგორც ნებისმიერ ნეიტრალურ ხსნარებში და, მაშასადამე,. თუ ხსნარს მჟავას დავუმატებთ,, თუ ტუტეს —.
მჟავა ხსნარებს დაბალი pH აქვთ, ხოლო ძირეულ ფუძე ხსნარებს მაღალი pH. ოთახის ტემპერატურაზე (25 °C) სუფთა წყალს 7 pH აქვს და არც მჟავა და არც ფუძე ბუნებას ავლენს.
pH სკალა ლოგარითმული სკალაა და ხსნარში წყალბადის იონების მოლური კონცენტრაციის ათ ლოგარითმს მოიცავს. უფრო ზუსტად pH არის წყალბადის იონის თერმოდინამიკური აქტიურობის ათლოგარითმიანი ნეგატივი.25 °C ტემპერატურაზე ხსნარებს, რომელთა მაჩვენებელიც pH სკალაზე 7-ზე ნაკლებია მჟავა ბუნება აქვთ, ხოლო ხსნარებს, რომელთა მაჩვენებელიც 7-ზე მეტია, ფუძე ბუნება აქვთ. pH სკალის ნეიტრალური მაჩვენებელი ტემპერატურაზე დამოკიდებული და ტემპერატურის მატებასთან ერთად 7-ზე დაბლა იწევს. pH სკალის მაჩვენებელი შესაძლოა 0-ზე დაბალიც იყოს ძალიან ძლიერი მჟავებისთვის ან 14-ზე მაღალი — ძალიან ძლიერი ფუძეებისთვის.[1]
pH სკალის კონცეფცია პირველად დანიელმა ქიმიკოსმა, სიორენ პედერ ლაურიც სიორენსენმა შემოიღო კარლსბერგის ლაბორატორიაში1909 წელს. შემდეგში 1924 წელს გადახედეს ელექტროქმიური უჯრედებისთვის განსაზღვრებებისა და მახასიათებლების შესამუშავებლად.[2]
„pH“-ში „p“-ს ზუსტი მნიშვნელობა საკამათოა, მაგრამ კარლსბერგის ფონდის განმარტებით, „pH“ „წყალბადის ძალას“ აღნიშნავს.[3] ზოგიერთი ვერსიით „p“ გერმანულPotenz-ს აღნიშნავს, რაცასევე ძალას ნიშნავს. სხვა ვერსიით, „p“ ფრანგულpuissance-ს აღნიშნავს, რადგანაც კარლსბერგის ლაბორატორიის სამუშაო ენა ფრანგული იყო. კიდევ ერთი ვერსიით, „p“ ლათინურ ტერმინსpondus hydrogenii (წყალბადის რაოდენობა),potentia hydrogenii (წყალბადის მოცულობა) ან პოტენციურ წყალბადს შეესაბამება. დღეისთვის „p“ ათობით კოლოგარითმში გამოიყენება დაpKa-ც გამოიყენება მჟავის დისოციაციის მუდმივას აღსანიშნავად.[4]
p[OH]-სა და p[H]-ს შორის ურთიერთმიმართების მაჩვენებელი (წითელი = მჯავური რეგიონი, ლურჯი = ფუძე რეგიონი)
სუფთა წყალი ნეიტრალურია. როდესაც მჟავა წყალში იხსნება, pH 7-ზე ნაკლებიი ხდება (25 °C-ზე). როდესაცფუძე ან ალკალი იხსნება წყალში, pH 7-ზე მაღალია. ძლიერი მჟავის ხსნარს, როგორიცააქლორწყალბადმჟავა, 1 მოლ–³ კონცენტრაციაში pH ნული აქვს. ძლიერი ალკალის ხსნარს, როგორიცაანატრიუმის ჰიდროქსიდი, 1 მოლ–³ კონცენტრაციაში pH 14 აქვს. ასე რომ pH მაჩვენებელი ძირითადად 0-დან 14-ს შორის მერყეობს, თუმცა უარყოფითი ან 14-ზე მაღალი მაჩვენებელიც სავსებით შესაძლებელია. pH ლოგარითმული სკალაა dდა ერთი pH ერთეულით განსხვავება წყალბადის იონის კონცენტრაციაში ათმაგი სხვაობის ეკვივალენტურია.
pH ნეიტრალობა ზუსტად 7 (25 °C-ზე) არ არის, რადგანაც ზოგიერთ შემთხვევაში ნეიტრალობა ახლო მაჩვენებელია. ნეიტრალობა აღნიშნავს მდგომარეობას, როცა [H+] = [OH−] (როცა აქტივობა თანაბარია). როცა თვითიონიზებადი წყალი [H+]×[OH−] = Kw კონცენტრაციის პროდუქტს წარმოქმინს, ნეიტრალობა შეიძლება შემდეგნაირად განისაზღვროს: [H+] = [OH−] = √Kw, or pH = pKw/2. pK დაახლოებით 14-ია, მაგრამ დამოკიდებულია იონურ ძალასა და ტემპერატურაზე. სუფთა წყალი და სუფთა წყალშინატრიუმქლორიდის ხსნარი ნეიტრალებია, როდესაც წყლის დისოციაცია იონების თანაბარ რაოდენობას წარმოქმნის.
სუფთა წყალში ჰაერი რბილ მჟავიანობას ავლენს. ეს იმიტომ ხდება, რომ წყალი ჰაერიდანნახსირორჟანგს შთანთქავს, რომელიც ნელა ბიკარბონატად და წყალბადის იონებად გარდაიქმნება.
↑Sørensen, S. P. L. (1909). „Über die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen“.Biochem. Zeitschr.21: 131–304. Two other publications appeared in 1909 one in French and one in Danish
