Skala pH — co oznacza i jak ją odczytać

Skala pH pojawia się na lekcjach chemii, biologii i w codziennym życiu — od kosmetyków po testy gleby. Poniżej wyjaśnienie, co dokładnie oznaczają te liczby i dlaczego różnica jednego stopnia jest większa, niż się wydaje.

Co mierzy pH

pH to miara stężenia jonów wodorowych w roztworze. Im więcej tych jonów, tym roztwór bardziej kwasowy i tym niższa wartość pH.

• pH < 7 — odczyn kwasowy
• pH = 7 — odczyn obojętny (czysta woda)
• pH > 7 — odczyn zasadowy

Skala jest logarytmiczna

To najważniejsza właściwość, którą łatwo przeoczyć. Zmiana o jeden stopień oznacza dziesięciokrotną różnicę stężenia jonów wodorowych.

Roztwór o pH 4 jest więc dziesięć razy bardziej kwasowy niż o pH 5, a sto razy bardziej niż o pH 6. Dlatego pozornie niewielkie przesunięcie na skali bywa zmianą ogromną.

Ma to praktyczne konsekwencje. Zakwaszenie jeziora z pH 6 do 5 oznacza dziesięciokrotny wzrost kwasowości — dla wielu organizmów wodnych to różnica między życiem a wyginięciem.

Przykładowe wartości

• Sok żołądkowy — około 1,5
• Sok z cytryny — około 2
• Ocet — około 3
• Kawa — około 5
• Mleko — około 6,7
• Woda destylowana — 7
• Krew — 7,35–7,45
• Soda oczyszczona — około 9
• Wybielacz — około 12,5

Jak zmierzyć pH

Najprościej papierkiem wskaźnikowym, który zmienia barwę zależnie od odczynu. Dokładniejszy jest pehametr — urządzenie elektroniczne stosowane w laboratoriach.

W warunkach domowych działa też sok z czerwonej kapusty: zawiera barwnik zmieniający kolor od czerwonego w środowisku kwasowym, przez fioletowy w obojętnym, po zielonożółty w zasadowym. To klasyczne doświadczenie szkolne.

Dlaczego pH krwi jest tak istotne

Organizm utrzymuje pH krwi w wąskim przedziale 7,35–7,45. Odchylenie o kilka dziesiątych stopnia zaburza działanie enzymów i staje się stanem zagrożenia życia.

Odpowiadają za to układy buforowe — mieszaniny związków neutralizujące nadmiar kwasu lub zasady. Dodatkowo organizm reguluje pH przez oddychanie: szybszy oddech usuwa dwutlenek węgla, co podnosi pH, a wolniejszy działa odwrotnie.

pH w praktyce

• Gleba — większość roślin uprawnych preferuje pH 6–7; borówki i rododendrony wymagają kwaśnej, około 4,5
• Kosmetyki — zdrowa skóra ma pH około 5,5, stąd określenie „pH fizjologiczne” na opakowaniach
• Akwarystyka — poszczególne gatunki ryb wymagają określonego zakresu, a gwałtowna zmiana bywa dla nich zabójcza
• Baseny — utrzymuje się pH około 7,2–7,4, bo przy innym środki dezynfekujące tracą skuteczność

Skąd nazwa

Oznaczenie wprowadził duński chemik Søren Sørensen w 1909 roku, pracując w laboratorium browaru Carlsberg nad kontrolą jakości piwa. Litera „p” pochodzi prawdopodobnie od potenz — potęga, a „H” to symbol wodoru.